厲害了華中數控,超精密加工數控係統震撼亮相《大國重器Ⅱ》
發布時間(jiān):2018-12-26
3月4日晚,大國重器(第(dì)二季)第七集《智造先鋒》在CCTV-2財經頻道首播,華中數控作為(wéi)數控(kòng)係統行業的代(dài)表亮相大國重器。
高速度、高精度、智能化(huà),已經成為全球裝備製造(zào)業競爭的焦點,對超精密加工控製係統的需求正快速上升。然而,中(zhōng)國高(gāo)端數控裝備超過80%還依(yī)賴進口,每(měi)年要進口的高端數控設備。價值高達30億元,中國追趕的腳步正在提(tí)速。
中(zhōng)國中部,新興的智能控製產業(yè)集群,也是(shì)中國數控係統最重要的研(yán)發(fā)基地(dì)之一,華中數控正在研製中國第一台具有超精密加工控製能力的數(shù)控係(xì)統。華中數控董事長陳吉紅:“我們的目標就是要打(dǎ)破在這個領域,中(zhōng)國的被動(dòng)局麵”。
“國產數控係統(tǒng)經曆了艱難(nán)的發展階段,屢戰屢敗,屢敗屢戰。國外對中(zhōng)國這種封(fēng)鎖限製,我們就不服這口氣。”
超精密鏡麵加(jiā)工是金屬切削加工的最高境界,刀具接觸接觸表麵(miàn)造成的劃痕,叫做粗糙度。在機床主軸轉速達到每分鍾24000轉的超高(gāo)速度下,把零件的(de)粗糙度控製在0.02微米以下(xià),這是頭發絲直徑的萬分之一,也是超精密加工係統必須(xū)達到的標準之(zhī)一。
刀具運行速度從0迅(xùn)速上(shàng)升到(dào)每秒100米,刀具在切入的刹那,運行加速度達到了重力加速度。這相當於5.6秒內(nèi),將汽車從(cóng)零提速(sù)到200公(gōng)裏。
將金(jīn)屬工件表麵加工成鏡麵,隻有超精密數控係統能做到。
如何(hé)在(zài)加(jiā)工過程中,實時監控並調整微米級的加工精度,這是西方數控製造巨頭的核心技術機密。華中數控的工程師們創造了一種獨特的方法,用色譜圖來觀測,利用傳感器采集刀(dāo)頭(tóu)數據並傳送(sòng)到(dào)電腦,刀(dāo)頭的每一個細(xì)小波動,都用不同顏色來標記,就可以捕捉(zhuō)到肉眼難以(yǐ)捕捉到的誤差。
利用數據尋找加(jiā)工誤差並進行優化,這實際上是一套智(zhì)能數據采集分析(xī)係(xì)統。
在色譜圖的幫助下,零件表麵加工精度達到了0.01微(wēi)米。這相當(dāng)於(yú)汽車在100公裏的時速下,輪胎運行偏差隻有3根頭發絲,而輪胎的抖動誤差不到頭發絲的萬分之(zhī)一。
“這個長(zhǎng)寬隻有5厘米的鏡麵,看似非常小,為此我們研發積累了整整七(qī)年(nián)。它的成功,也意味著我們在超精(jīng)密加工控(kòng)製係統的研發上,取得了重大突破,完成了對世界一流的追趕。再經過三到五年的努力,我們的控製精度,必將達到世界領(lǐng)先水平”
華中數控研(yán)發(fā)的HNC-8高(gāo)性能數控係統,分辨率達(dá)到1納米,擁有最大通道數10個,最(zuì)大軸數127個。指標全麵達(dá)到國際先進水平,利用(yòng)獨創的“色譜圖”提(tí)高加工(gōng)精度,利用機床內(nèi)部電控大數據構成(chéng)的(de)機床“心電圖”,實現機床智(zhì)能化功能。加工效率(lǜ)高出國外係(xì)統20%。采用國產裝備、國產係統、國產(chǎn)工業軟件建成智能製造示範(fàn)工廠,成為自主創新的(de)典範。
高性能數控係統是數控機床“最強大腦”,5軸聯動等核心(xīn)功(gōng)能更是買不到的戰略核心(xīn)技術,突破了西方在技術和市場上的雙(shuāng)重壟斷,助力中國製造(zào)2025,用中國智腦,裝備中國智造。
在本集中(zhōng),還介紹了在華(huá)中數控與相關(guān)企業(yè)合作研製的世界第一款智能數據采集器(qì)。智能數據采集器已經應用於勁勝公司3C智能工廠,這是(shì)世界上數據采集覆蓋率最廣泛的采集器,能(néng)夠對一百多種不同品(pǐn)牌的數控(kòng)機床、機器(qì)人等機器設備進行數據采集,第一次從根本上解決(jué)了智能工廠改造過程中數據采集的難題。這是全球第一次實現跨越國界、跨越(yuè)品牌的數控(kòng)機床、機器人等機器(qì)設備(bèi)之間的數(shù)據采集的互聯互通。
華中數控參與了該智能工廠的規劃和實施,主要負責提供機床數控係統、機器人、產(chǎn)線(xiàn)總控係統和智能工廠大數據,打通了最底端的設備層到最高的(de)決策層(céng),實現了真(zhēn)正意義上的智能化生產。