近日,北京第二機床廠(chǎng)(北二機床)研發(fā)的曲軸磨削裝備榮獲2014年度國家機械工業(yè)最高科技大獎——中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎。曲軸是活塞式內燃機的關(guān)鍵部件,曲軸的旋轉是整個(gè)機械系統的動(dòng)力源。上述成果意味著(zhù),我國成為繼英、德、日本之后,第四個(gè)掌握隨動(dòng)式磨削技術(shù)及裝備的國家,北二機床也成為目前國際上惟一能夠提供曲軸磨削拋光完整精加工裝備的機床制造商。
據中國工業(yè)報報道,北二機床研發(fā)的“曲軸柔性、精密、高效磨削加工關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備”項目榮獲2014年度國家機械工業(yè)最高科技大獎——中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎,這不僅是我國機床工具行業(yè)第一次而且也是北京市企業(yè)第一次獲此殊榮。
北二機床除了突破關(guān)鍵技術(shù),還與清華大學(xué)等相關(guān)高校企業(yè),開(kāi)展了項目產(chǎn)品的數字化設計、機床結構分析及優(yōu)化、加工狀態(tài)監控與信息管理技術(shù)等技術(shù)研究工作,最終使磨削效率相對于傳統的偏心夾具式曲軸磨床提高了4倍。
曲軸是發(fā)動(dòng)機的主要旋轉機件,裝上連桿后,可承接活塞的上下(往復)運動(dòng)變成循環(huán)(旋轉)運動(dòng)。曲軸的旋轉是發(fā)動(dòng)機的動(dòng)力源。也是整個(gè)機械系統的源動(dòng)力。曲軸軸頸的圓度誤差直接影響著(zhù)發(fā)動(dòng)機的配合精度、旋轉精度、摩擦、振動(dòng)和噪聲,伴隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,對曲軸的制造精度、效率和質(zhì)量提出了更高的要求。
據該項目負責人北二機床總經(jīng)理王波介紹:“項目組七年磨一劍,針對曲軸精密、高效的磨削要求,通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新,成功開(kāi)發(fā)出了曲軸精加工敏捷生產(chǎn)線(xiàn)成套裝備,并形成了從曲軸隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)磨削的相關(guān)理論、方法、工藝、功能部件、整機制造到應用的完整技術(shù)體系,實(shí)現了曲軸非圓磨削成套裝備技術(shù)研發(fā)和應用的重大突破。”
該項目通過(guò)采用基于非圓磨削原理的雙砂輪架隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)磨削技術(shù)、六軸同步插補聯(lián)動(dòng)磨削技術(shù),實(shí)現一次裝夾雙砂輪同步磨削曲軸連桿頸和主軸頸,將傳統的曲軸磨削7道工序優(yōu)化為4道或5道工序;成功研發(fā)出具有敏捷柔性特征的曲軸磨削生產(chǎn)線(xiàn)總體布局技術(shù)、隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)磨削技術(shù)、智能化無(wú)編程專(zhuān)家系統、連桿頸相位數字化自動(dòng)測量識別技術(shù)、曲軸隨動(dòng)同步切磨縱磨技術(shù)、曲軸品種的智能識別與敏捷換型技術(shù)、超精密拋光、機床幾何誤差及磨削圓度與尺寸誤差補償、微進(jìn)給傳動(dòng)與高響應驅動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)北二機床與清華大學(xué)等相關(guān)高校企業(yè),還共同開(kāi)展了項目產(chǎn)品的數字化設計、機床結構分析及優(yōu)化、動(dòng)靜態(tài)精度測試、可靠性提升、生產(chǎn)線(xiàn)加工過(guò)程與工藝參數優(yōu)化、加工狀態(tài)監控與信息管理技術(shù)等技術(shù)研究工作。項目獲得國家授權發(fā)明專(zhuān)利10項,授權實(shí)用新型專(zhuān)利3項。
該成套裝備能夠滿(mǎn)足汽車(chē)、船舶等各類(lèi)內燃機曲軸加工要求,對于推動(dòng)我國內燃機等相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提供了有力的工藝裝備支撐。項目成果鑒定意見(jiàn)為:“該成果綜合技術(shù)達到同類(lèi)技術(shù)國際先進(jìn)水平,其中隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)磨削機床達到同類(lèi)產(chǎn)品國際領(lǐng)先水平;實(shí)現了曲軸非圓磨削成套裝備技術(shù)研發(fā)和應用重大突破”。
項目開(kāi)發(fā)的以“數控隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)曲軸磨床”為核心的“曲軸柔性、精密、高效磨削加工成套裝備”,該整套裝備包括:雙砂輪架數控隨動(dòng)式(切點(diǎn)跟蹤)曲軸磨床、數控曲軸止推面磨床、數控曲軸軸端磨床(法蘭端磨削)、數控曲軸軸端磨床(皮帶輪端磨削)、數控曲軸拋光機等產(chǎn)品。北二機床同時(shí)也具備了提供全自動(dòng)上下料、自動(dòng)加工、自動(dòng)物流、自動(dòng)檢測、MES信息化管理為特征的智能化曲軸生產(chǎn)線(xiàn)的成線(xiàn)集成配套能力。
項目創(chuàng )建的技術(shù)體系還可以推廣到汽車(chē)凸輪軸、機器人偏心軸等領(lǐng)域的非圓精密高效磨削加工。在此技術(shù)基礎上,北二機床又成功開(kāi)發(fā)出了數控凸輪軸磨床、帶有非圓磨削功能的數控柔性復合磨床和面向工業(yè)機器人RV減速器的數控偏心軸磨床。項目成果已成功應用于汽車(chē)、船舶、內燃機車(chē)、軍工、工業(yè)機器人、空調冰箱壓縮機等不同行業(yè)。
曲軸磨削成套裝備的研制成功,使我國成為繼英、德、日本之后,第四個(gè)掌握隨動(dòng)式磨削技術(shù)及裝備的國家,北二機床也成為目前國際上惟一能夠提供曲軸磨削拋光完整精加工裝備的機床制造商。減緩了發(fā)達國家對我國的技術(shù)制約,節省了設備投資,確保我國汽車(chē)、船舶、軍工、工業(yè)機器人等行業(yè)磨削成套裝備不受制于人,為國家經(jīng)濟安全做出了貢獻,其技術(shù)幅射作用必將帶動(dòng)機床、汽車(chē)、船舶、軍工、工業(yè)機器人等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。
來(lái)源:觀(guān)察者網(wǎng)
中國機械科學(xué)研究總院集團有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國機械總院)的前身是機械工業(yè)部機械科學(xué)研究院,成立于1956年新中國建設時(shí)期。1999年按照“國科發(fā)政字(1999)197號文”的要求,將原機械工業(yè)部直屬的從事基礎共性技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的一批研究所劃入機械總院整體轉制為中央直屬企業(yè)...
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