“十四五”开局之年,武重集团立足高端装备、短板装备、智能装备研发,狠抓基础、前沿和关键核心技术攻关,装备技术研究院引领各分子公司技术部门积极开展科技创新工作。一年来,公司技术管理体系持续优化,不断完善创新激励机制和项目制管理机制,各分子公司“揭榜挂帅”、“赛场选马”的62个自立科研项目研究取得新成效。让我们一起感受最具公司影响力的十大“黑科技”的魅力吧!
1.数字化产线设备信息集成,助推制造企业智能制造升级
数字化产线设备信息的实时采集与反馈是企业掌握实际生产状况进行快速响应和决策的基础。武重集团数字化产线设备信息集成团队通过“一对多”方式对药筒自动化加工生产线的多台设备进行数据采集,运用线程管理的方式在运行程序后对应程序进行二次组态配置,最后将配置后采集的数据进行封装,供第三方客户机访问。智能数字化产线设备信息的集成,提升了用户工厂的智能化生产水平,为当前武重承接的数字化产线项目中关于总控系统与设备间数据采集和控制信息交互的自主开发提供了借鉴与参考。
2.机床加工后置处理技术研究,打通设计到自动加工的衔接通道
武重集团机床加工后置处理技术研究团队对数控龙门镗铣床的数控系统进行UG编程后,利用高级语言开发后置处理程序,生成代码后无需修改其它内容,就可直接驱动机床加工,满足实际生产需要,最终达到提高加工效率的目的。此项技术研究,充分发挥了以产品全生命周期管理系统为核心的三维数字化设计、工艺、加工、仿真分析一体化协同作用,为实现数字化智能化设计及加工迈出了关键一步。
3.刀尖跟随RTCP功能在VTM59系列的应用,有效处理非线性误差问题
五轴精密机床应用于复杂形状零件的加工,但增加旋转轴后刀尖的运动是旋转运动和线性运动的耦合,刀尖会产生附加运动,使刀尖点轨迹与编程点轨迹不重合产生非线性误差。武重集团机床公司专项团队研究数控系统中的RTCP(Rotational Tool Center Point)刀尖跟随功能,在旋转轴旋转时,实现了机床X、Y、Z三线性轴驱动刀具旋转中心运动,对旋转运动产生的偏差进行补偿,刀具绕旋刀尖点旋转刀尖位置不发生变化,有效处理非线性误差问题。
4.智能仿形加工技术研究与应用,解决用户加工难题
重型数控铣车床在加工某船厂非正圆壳圈端面的倒角加工时,径向方向上需要跟随壳圈外表面轨迹进行实时仿形加工。由于壳圈外表面有不规则焊缝,仿形数据难以作为可靠的加工参数确保零件的加工精度。机床公司组建项目团队驻用户工厂三个月,细致了解用户加工工艺,提供辅助结构设计和控制优化方案,对壳圈数据中的焊缝部分数据进行平滑处理,成功规避了焊缝数据对加工产生的影响,提高用户类似零件的加工精度,改善了船板表面质量,助力用户产品降低船体表面摩擦阻力,获得更快的行进速度。
5.附件铣头主轴参数的自适应研究,提升附件铣头使用寿命
以数控落地铣镗床为研究样本,利用PLC程序及与NC之间的数据通信功能,开展附件铣头主轴参数的自适应研究,解决了用户在配备附件铣头拓宽数控机床加工工艺性和适用范围时,如果不能自动匹配驱动参数,过度切屑而导致的附件铣头损坏。同时,开发人机界面,实现自动抓取选择附件铣头和代入自动补偿参数一键操作。把复杂的流程留给自己,把简单的操作留给用户,不但可大大延长附件铣头使用寿命,还能提升公司高档重型机床产品的核心竞争力,提高用户的粘合度。
6.攻克大型淬火双面导轨门框式结构零件的加工难题
立柱作为大型中置式数控铣镗加工中心的关键核心零件之一,属于大型双面导轨门框式结构零件,立柱淬火导轨和线性导轨加工工序复杂、加工精度要求高,且零件使用状态为竖立状态,与加工时的零件平放状态相比,检测标准不一致,零件精度检测数据相差较大,导致立柱返修率高。机加公司组建项目团队深入车间跟踪调查,找出影响加工效率的因素,通过开展优化立柱结构,优化导轨淬火立柱工艺流程和加工方法,优化加工装卡方式,优化起吊翻面方案及加工检测时的辅助工具,优化零件检测方法,统一零件加工和装配的检测基准等工作,导轨淬火立柱的加工效率提升33.5%。
7.A项目后壳体效率提升工艺攻关,攻克不锈钢大型腔体类零件加工难题
后壳体作为某国防装备研制项目关键核心零件之一,属于不锈钢大型腔体类零件,型腔为变壁厚,靠近大头端最薄处仅20mm,整体刚性差,且该零件内型面为曲面,精度要求高,若按常规排刀加工方式,内型面精度不易控制,且加工周期较长。机加公司组建项目团队通过充分研究讨论,制定了全序在高精度龙门铣上进行加工的工艺方案,在加工时采用冷却液冷却、万能角铣头加工曲面和内型面等方式减少因加工变形对零件精度产生的影响。另外,通过采取小切深,快走刀的方式有效解决因内型面壁厚较薄而造成的加工时的振刀问题。最终很好的保证了零件各部份的加工精度,达到用户验收要求,为公司积极参与国防军工装备研制项目积累了宝贵经验。
8.27SiMn中厚板焊接工艺研究,获得良好的焊接接头质量
某国防军工装备研制项目的上横梁和小横梁采用27SiMn材料,此类材料属于中碳调质钢,碳当量在0.58%-0.82%间,表面母材的焊接性较差,淬硬倾向很大,如无特殊焊接过程控制,容易出现焊接裂纹或在热影响区产生硬脆的高碳马氏体,发生脆化现象。金结公司组建项目团队通过对27SiMn中厚板的焊接性分析,采取平焊对接和横焊T形接头的形式,进行焊接工艺评定。对40mm的27SiMn中厚板正火状态、调质状态两种不同状态进行焊接工艺研究,确定了合理的焊接工艺。最终采取焊前预热、控制层间温度、合适的焊接参数和焊后消氢处理等手段获得良好的焊接接头质量,完全满足装备研制项目对材料有高的强度和耐磨性的要求,具有良好的工程应用推广价值。
9.车轮车床自动测量与界面开发,满足轨道交通发展要求
善福公司组建项目团队开发了针对数控车轮车床的自动测量装置的软件,该项目主要研究车轮车床加工车轮的工艺方法,研究从装载、测量、加工、卸载、保存并打印数据相互之间的关系,建立数学模型及逻辑关系,设计出加工过程中每一环节人机交互界面,在Operate平台上使用C#和QT编程语言工具设计底层程序代码,建立数据库,使用户人机交互界面有机的与数控系统连接成一体,生成一个新的用户专用系统,满足轨道交通行业的车辆段批量轮对检修的要求,助力用户进行轮对全生产周期管理。
10.覆膜砂暗冷铁应用研究,消除铸件粘冷铁的铸造缺陷
铸造生产中,常在铸件壁厚较大的位置使用明冷铁,加快厚大处冷却速度,防止铸件局部热节处出现缩孔、缩松。但是,明冷铁表面涂料附着性较差,特别是内浇口附近,铁水冲刷时间较长,极易出现粘冷铁的现象,造成铸件表面密集气孔缺陷。为改善铸件质量,铸锻公司组建项目团队开展重型机床厚壁铸件覆膜砂暗冷铁工艺应用研究,先在典型铸件上进行试验,试验成功后,推广应用到类似厚壁铸件生产中,铸件粘冷铁的铸造缺陷消除率从85%提升至95%;另外,覆膜砂暗冷铁属暗冷铁,不与铸件直接接触,可使用破损、变形的冷铁制作,不但增加了冷铁的使用次数,还减少新冷铁采购,有效降低铸件生产成本。