以航天需求为牵引的重大专项高端数控装备研发与应用
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完成单位:湖北三江航天红阳机电有限公司
登记编号:ZSCX-D4-J-1-127
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
项目基于国家科技重大专项“十二五”计划的总体目标,将资源向标志性成果倾斜。紧密围绕航天结构件制造装备、航天发动机制造装备、汽车发动机制造装备、高档数控系统等标志性成果部署,鼓励装备制造企业与用户共同开展装备及成套生产线研发,形成工艺研究、加工制造、系统集成和用户使用的良性互动。利用重大专项支持的制造装备及先进成形工艺,形成以大型五坐标龙门玻璃钢加工中心、大型立式玻璃钢车削中心、摇篮式五轴玻璃钢加工中心、复合材料铺缠一体化成型与实验平台等数控装备及工艺的示范应用,带动高档数控机床与基础制造装备产业的发展。
通过专项四台套高档国产数控机床与装备构建形成了三条生产线:车铣复合加工生产线;铣销加工生产线;空气舵加工生产线。为复合材料结构件制造的验证应用示范线中提供数控加工程序应用保障,创建典型防隔热复合材料结构件制造管控系统,并配套DNC系统开展生产线机床的动态信息采集,完成复合材料异形舱体高速高效铣削加工技术研究、复合材料异形舱体加工变形控制技术研究、复合材料异形舱体加工检测一体化技术研究、刀具管理与配送技术研究、机加工艺自动化、数控加工程序自动化研究、复合材料铺缠一体化成型与试验平台软件系统开发及复合材料铺缠一体化成型与试验平台控制系统搭建建立三维数字化产品数据管理平台。
开展基于国产华中数控系统HNC848的“五坐标龙门玻璃钢加工中心”、“五坐标摇篮式玻璃钢加工中心”与“复合材料数控铺缠一体化成型装备”等高档国产数控装备的示范应用,实现航天异形复合材料结构件成型技术创新,国产高档数控机床的技术创新,国产数控系统在主机配套中的创新,加工中心技术突破及设备运行管理控制突破。
通过专项四台套高档国产数控机床与装备构建的示范应用生产线,对于提升XX武器的研制效率、制造平台的升级等具有重大的经济效益。形成了三条生产线:车铣复合加工生产线;铣销加工生产线;空气舵加工生产线。相对于实施前只有两台数控立车的能力基础上,实施后车铣复合加工中心装备能力整体能力提高了20%。与三台FIDIA高速铣削加工中心、一台DMG210P五坐标加工中心共五台大型龙门五轴加工中心,共同构成了大型舱体多坐标联动铣削加工生产线,较实施前五轴加工能力提高了20%。五轴摇篮加工中心与现有多台立式加工中心构成了结构件及空气舵舵骨架的生产线,可以实现钛合金、不锈钢等多种舵骨架的三轴铣削,同时通过五轴加工可以有效提升舵骨架双复合型面的五轴铣削,可以克服传统只有三轴通过辅助工装及型面点位低效率铣削的缺点;另外通过除尘系统,可以完成空气舵RTM复合后侧墙和底墙的磨削,相对于专项实施前只有1台石墨加工中心能力相比,增加到了2台,克服了只有1台石墨加工中心用于复合材料磨削的瓶颈。大型双柱立式七轴联动铺放成型装备平台的投入,较传统2轴缠绕机,其铺放效率、铺放能力、材料利用率、铺放的产品总体质量均大幅度提升;同时规避了传统缠绕后切削的成本高、周期长等缺陷。
完成这些任务对提高航天领域的整体制造水平,打破国外封锁,解决航天结构功能一体化舱体构件、航天异形复合材料结构件加工的自主保障能力的问题,深化成果应用,解决为航天关键零部件加工提供成套解决方案的问题,发挥示范作用,解决国产高挡数控装备和工艺在航天领域的推广应用问题,具有重要的战略意义。