[00136603]CM-K系列高精度数控平面磨床研制及应用

1、课题来源与背景： 高精度数控平面磨床在大型零件加工、模具制造、航空航天和国防军工等领域有广泛应用需求,作为各个行业关键部件的主要工作母机,数控磨床的设计开发也成为各国研究的重点。 我国平面磨床发展起步较晚,产品开发也仅以中低端产品为主。高端数控磨床自主研发能力比较欠缺,主要依赖进口。因此独立自主的开发、生产高精密磨床显得尤为重要。在全国磨床行业中,行业龙头企业包括杭州机床股份有限公司,广西的桂北机器,项目牵头单位四川省川磨岷机联合数控机器股份有限公司排位第三。四川省内,国有四川磨床厂、成都磨床厂先后停产歇业,项目单位是四川省唯一的磨床装备制造企业。 2、技术原理及性能指标： 关键技术 （1）高精度数控平面磨床结构方案和数字化设计技术 （2）整机及关键部件动力学建模和静动态性能优化技术 （3）伺服直连式磨头横向/垂直进给精度控制模型和误差补偿方法 （4）自适应砂轮修整技术 （5）磨削稳定性演化规律分析与预测及工艺参数优化技术 （6）主轴-工作台-磨头-砂轮高精度伺服控制及数控系统构建 （7）关键部件制造工艺 性能指标 根据四川省泵类及通用设备产品质量监督检验站对产品的检测,砂轮主轴端的径向跳动0.003mm,砂轮主轴的轴向窜动0.003mm,磨头横向移动的平行度0.008/1000 mm等主要技术指标符合国家JB/T 10602.2-2007龙门平面磨床精度检验,JB/T 10602.3-2007龙门平面磨床技术条件等要求。加工产品质量已经达到指标：加工表面平行度：0.008/1000mm;表面粗糙度：0.55μm。 3、技术的创造性与先进性： （1）伺服直连式磨头高精度横向/垂直进给机构 （2）磨床砂轮全范围自适应修整机制 （3）基于动静压磨头的轴系布局 （4）磨头主轴-工作台-磨头-砂轮动态控制及人机交互系统 （5）面向磨床典型结合部动力学参数的整机动力学建模与优化方法 （6）基于广义动态信息模型的磨削稳定性预测与工艺参数优化方法 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性： 选取了目前国内生产龙门数控平面磨床的主要厂家杭州机床厂、台湾向辉和德国ZIERSCH相近规格产品进行比较。从机床的主要技术参数和性能指标来看,在加工表面对基面的平行度,砂轮主轴径向跳动/轴向窜动等加工精度方面已经超过杭州机床、台湾向辉、德国ZIERSCH的技术水平,工作台最大载重量超过台湾向辉。龙门间距超过台湾向辉、德国ZIERSCH同类机床,加工范围更大。电子手轮垂直、横向最小进给量比杭州机床、台湾向辉小,加工精度更好控制。电子手轮横向最小进给量比德国ZIERSCH小,横向加工精度更好控制。 5、应用情况及存在的问题： 高精度数控平面磨床作为一种重要的机械零件加工设备,广泛应用于加工尺寸精度和表面质量要求较高的大型零件。项目研发的CM-K系列数控磨床瞄准“工业4.0”和“中国制造2025”国家战略,是当前国内高端数控磨床所需要的,填补了国内自主知识产权的空白,在大型精密模具、汽车制造、军工、塑料机械、纺织机械、印刷机械、包装机械、动力机械等行业具有较好的应用前景。项目单位与陕西飞机制造公司、西安航天公司、沈阳宏大集团、国防科大航天与工程学院、贵州航天、西南工具、重庆兵工物资、四川德恩集团、二汽集团、长安福特公司等大型国有企业建立了良好的合作关系。CM-K系列龙门高精度数控平面磨床经过样机试制,产品得到了较好的应用推广,获得用户的高度赞誉。 例如,产品销售给集研发、生产、销售于一体的中日合资企业（大连奥特马工业有限公司）,属于拥有核心自主知识产权高新技术企业,专业生产凹版印刷机,检品机,分切机,及应用于印刷机,复合机和熟化室的节能热泵。该公司现拥有大型日本三菱激光切割,日本三菱五面体加工中心,三坐标监测中心,大型日本OKUMA加工中心,日本森精机NC机床,等多套进口高精度加工设备,具有年生产200台/套以上的各种非标准设备能力。本项目产品在与日本同类产品的竞争中得到订单,从用户实际应用的情况来看,在加工效率、加工精度,产品可靠性等方面具有优秀表现。