汽車(chē)制造
2017年12月21日，由武漢華中數控股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華中數控”）牽頭承擔的“與工藝融合的高端多軸加工工藝與編程方法研究”課題在用戶(hù)現場(chǎng)東方電氣集團東方汽輪機有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“東方汽輪機”）順利通過(guò)了工信部組織的技術(shù)終驗收。
▼課題驗收會(huì )議現場(chǎng)
課題驗收專(zhuān)家組長(cháng)由工業(yè)和信息化部裝備司原副司長(cháng)王富昌擔任，沈陽(yáng)高精數控智能技術(shù)股份有限公司董事長(cháng)林滸為副組長(cháng)，工信部裝備司機械處處長(cháng)佘偉珍、工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心副處長(cháng)王峰麗參加會(huì )議，專(zhuān)家組成員包括成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司副總工程師湯立民、沈陽(yáng)機床股份有限公司路遠達研究員、中國機床工具工業(yè)協(xié)會(huì )行業(yè)發(fā)展主任婁曉鐘高工、大連光洋科技工程有限公司總經(jīng)理陳虎、中國航空制造技術(shù)研究院副總工程師孫年俊、西北工業(yè)大學(xué)姚倡峰教授、南京航空航天大學(xué)李迎光教授。
在課題驗收會(huì )議上，首先由課題負責人華中數控副總工程師、高檔數控國家科技重大專(zhuān)項專(zhuān)家李振瀚對本課題內容及成果做了全面匯報。隨后華中科技大學(xué)、北京華大深藍航空科技有限公司、西航萊特航空制造技術(shù)有限公司、東方汽輪機有限公司等 4 家課題參與單位分別做了匯報。主要企業(yè)東方汽輪機介紹了該課題成果 ----多軸加工工藝編程軟件的試驗驗證和生產(chǎn)應用的詳細情況。
▼課題負責人華中數控副總工程師李振瀚匯報課題執行情況
課題研究了汽輪機和燃氣輪機葉片、航空發(fā)動(dòng)機機匣、以及精密模具等復雜零件的多軸數控加工工藝優(yōu)化、高效自動(dòng)編程方法等關(guān)鍵技術(shù)。開(kāi) 發(fā)了包括葉片、模具加工模塊在內的完全自主知識產(chǎn)權的多軸加工工藝編 程軟件。軟件整體技術(shù)達到國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，部分功能實(shí)現超越，具有重要的商業(yè)價(jià)值與技術(shù)競爭力。
課題完成的CAM軟件以多目標優(yōu)化算法實(shí)現了多個(gè)與工藝融合的多軸 加工軌跡計算模塊，大大減輕軟件對編程人員工藝經(jīng)驗的要求，免除了設置復雜加工參數的負擔。上述先進(jìn)的專(zhuān)有優(yōu)化算法包括：基于場(chǎng)論的軌跡 優(yōu)化數學(xué)模型、刀軸自動(dòng)優(yōu)化（平順度、防過(guò)切提刀）、基于切削方向自動(dòng)優(yōu)化（包括行寬優(yōu)化）、基于樣條的軌跡平順優(yōu)化、Zig&Morphing 混合刀路、基于機床反饋的自適應進(jìn)給優(yōu)化等。
▼專(zhuān)家組參觀(guān)由課題?CAM?軟件加工出的葉片和模具測試件
▼王富昌副司長(cháng)及專(zhuān)家組成員參觀(guān)用戶(hù)現場(chǎng)東汽葉片加工車(chē)間
▼專(zhuān)家組參觀(guān)采用本課題編程軟件所編程加工的葉片（60MW?燃氣輪機?3?級靜壓動(dòng)葉片）
參會(huì )領(lǐng)導和專(zhuān)家還參觀(guān)了配備華中8型數控系統的九軸六聯(lián)動(dòng)葉片砂帶磨削數控機床生產(chǎn)線(xiàn)。該課題“大型葉片型面加工六坐標聯(lián)動(dòng)數控砂帶 磨床”在2017年12月13日已順利通過(guò)了課題的技術(shù)終驗收。
▼工信部裝備司機械處處長(cháng)佘偉珍、工信部產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)中心副處長(cháng)王峰麗參觀(guān)配套華中8型數控系統的九軸六聯(lián)動(dòng)葉片砂帶磨削數控機床
東方汽輪機有限公司先后使用多臺葉片五軸加工中心進(jìn)行某機型壓氣葉片制造，均采用課題成果“多軸加工工藝編程軟件”的刀具路徑和控制代碼進(jìn)行葉片型面部位的加工，加工效率提升明顯，為公司創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益。從目前統計的葉片加工情況來(lái)看，“多軸加工工藝編程軟件”適合加工除含阻尼凸臺、葉根變圓角等特殊結構外其余葉片型面部位。使用單位認為，軟件穩定可靠，可以在行業(yè)內進(jìn)行應用推廣。
西安西航集團萊特航空制造技術(shù)有限公司應用本項目研究的機匣加工工藝優(yōu)化方案，將某型機匣加工時(shí)間由198小時(shí)縮短至97小時(shí)，達到國外先進(jìn)水平。
成都普瑞斯數控機床有限公司將其研制的PX500五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工中心與本項目成果“多軸加工工藝編程軟件”配套應用并銷(xiāo)售，針對中小等規格的壓氣機葉片完成葉身分層多軸粗加工、葉身精加工、相貫面粗/精加工、清根粗/精加工等工作，加工葉片尺寸精度高，表面質(zhì)量好。使國產(chǎn)高檔數控機床與編程工藝技術(shù)深度融合，形成自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)高檔數控機床的成套技術(shù)解決方案，增強了與進(jìn)口機床的競爭力。
廣東東莞市百優(yōu)精密模具塑膠有限公司試用了“多軸加工工藝編程軟件”的模具精加工功能，加工車(chē)燈外殼模具，獲得了優(yōu)秀的表面質(zhì)量，滿(mǎn)足產(chǎn)品要求。
作為國內第一款應用于葉片、模具零件實(shí)際生產(chǎn)的全自主知識產(chǎn)權CAM軟件，其打破了國內復雜曲面零件銑削加工領(lǐng)域長(cháng)期被國外CAM軟件壟斷的狀態(tài)，標志著(zhù)研發(fā)團隊具備國際一流CAM研發(fā)能力。該軟件的出現大幅降低企業(yè)生產(chǎn)中的CAM軟件采購成本和應用學(xué)習成本，同時(shí)也使現場(chǎng)工藝經(jīng)驗和技術(shù)需求迅速融入軟件功能成為可能。
課題研發(fā)的多軸加工工藝編程軟件、軌跡擬合、刀軸優(yōu)化、CAM軟件平臺等成果，與數控機床、數控系統、數控加工工藝深度融合，增強了為行業(yè)提供整體解決方案的能力，提高了國產(chǎn)數控裝備和國產(chǎn)數控系統的市場(chǎng)競爭力。在與華中8型等國產(chǎn)數控系統和設備整合后，提高了國產(chǎn)裝備的實(shí)用效果和競爭力。也為包括數控云平臺、機器人離線(xiàn)編程軟件等其他項目提供了有力支持。此外，課題還培養了一批高水平的CAM算法與軟件研發(fā)人員，創(chuàng )立了 CNCM 國際學(xué)術(shù)年會(huì )，為我國數控與CAM技術(shù)的提升做出了應有的貢獻。
專(zhuān)家組一致認為擁有自主CAM軟件對推廣國產(chǎn)高檔數控機床具有重要意義，目前大部分先進(jìn)的機床都是與先進(jìn)的CAM軟件配套，建議進(jìn)一步加大平臺成果的推廣應用，加快軟件的商業(yè)化進(jìn)程，將軟件加入到華中數控系統的選用模塊中。華中數控董事長(cháng)陳吉紅指出，華中848型數控系統推出后，與這款軟件結合的條件成熟度得到提高，能夠填補上CAM軟件與數控系統之間的鴻溝。
經(jīng)由驗收專(zhuān)家組提問(wèn)、華中數控答疑、專(zhuān)家組內部討論等環(huán)節后，一致認為高檔數控國家科技重大專(zhuān)項“與工藝融合的高端多軸加工工藝與編程方法研究”課題通過(guò)技術(shù)終驗收。
最后，工信部裝備司機械處處長(cháng)佘偉珍在總結發(fā)言中表示：感謝牽頭單位華中數控和參與單位對“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專(zhuān)項課題的支持，同意專(zhuān)家們提出的意見(jiàn)建議。佘處長(cháng)希望大家積極響應國務(wù)院副總理馬凱同志的指示，將04專(zhuān)項和兩機專(zhuān)項進(jìn)行更好的對接，加大對國產(chǎn)裝備的支持，堅持創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展，深入實(shí)施“中國制造 2025”。
