中国八年攻关研成六轴联动数控电火花加工机床

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 01:12:01

上海交通大学研制的“六轴联动数控电火花加工机床”

上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的CAD/CAM软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术将在近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

能把航天飞船等庞然大物送上太空,靠的是动力强劲的火箭发动机,而每台火箭发动机需要10多个闭式整体涡轮叶盘类零件为火箭发动机燃料和氧化剂泵提供动力。由于其在发动机中的核心重要地位及加工难度又被称为王冠上的明珠。上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的CAD/CAM软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术将在近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

据统计,国内外火箭发射失败的案例中,有大约45%是由火箭发动机使用的涡轮叶盘类零件失效所造成的。为了从根本上提升火箭发射的可靠性,火箭发动机采用了先进的带叶冠的闭式整体叶盘结构,这种零件是采用一整块毛坯材料直接加工出来的。叶盘类零件是航空、航天发动机的核心关键部件,在很大程度上决定了发动机的可靠性、性能和成本。

俗话说,没有金刚钻,不揽瓷器活。上海交通大学在国家863重点项目及国家重大专项的支持下,与国内特种加工科研机构及航天航空企业密切合作,在国内率先研制成功了“六轴联动数控电火花机床”。有了这样的机床,我们就好像有了一把神奇的“灵动之刃”,在叶盘的毛坯上加工起来游刃有余。

电火花加工是利用工具电极与工件之间的放电而产生的热效应来去除材料的一种特种加工方法。对高温合金、钛合金等常规加工方法难以处理的材料进行电火花加工,可以达到以柔克刚的效果。但是要加工出叶盘上那些几何形状复杂的流道,光有“金刚钻”还不行,其加工机床还必须具有足够的自由度来实现所规划的电极在空间内的复杂运动。

闭式整体叶盘的流道不但弯曲而且狭窄。加工这样的流道,工具电极必须在6自由度空间中按照一定的轨迹行进,6个运动轴之间必须保证严格的同步关系。“这就好比在螺蛳壳里做道场”,项目成员打比方说: “任何运动轴的不同步将会导致价值几十万的涡轮叶盘报废。”

上海交通大学研制的“六轴联动数控电火花加工机床”,包含三个直线运动轴和三个旋转运动轴。这套多轴联动的电火花加工数控系统,采用一种全新的路径规划和插补方法,大大提高了6个轴之间轨迹的平顺性和同步精度


http://news.qq.com/a/20141118/01 ... 012&ptlang=2052
上海交通大学研制的“六轴联动数控电火花加工机床”

上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的CAD/CAM软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术将在近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

能把航天飞船等庞然大物送上太空,靠的是动力强劲的火箭发动机,而每台火箭发动机需要10多个闭式整体涡轮叶盘类零件为火箭发动机燃料和氧化剂泵提供动力。由于其在发动机中的核心重要地位及加工难度又被称为王冠上的明珠。上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的CAD/CAM软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术将在近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

据统计,国内外火箭发射失败的案例中,有大约45%是由火箭发动机使用的涡轮叶盘类零件失效所造成的。为了从根本上提升火箭发射的可靠性,火箭发动机采用了先进的带叶冠的闭式整体叶盘结构,这种零件是采用一整块毛坯材料直接加工出来的。叶盘类零件是航空、航天发动机的核心关键部件,在很大程度上决定了发动机的可靠性、性能和成本。

俗话说,没有金刚钻,不揽瓷器活。上海交通大学在国家863重点项目及国家重大专项的支持下,与国内特种加工科研机构及航天航空企业密切合作,在国内率先研制成功了“六轴联动数控电火花机床”。有了这样的机床,我们就好像有了一把神奇的“灵动之刃”,在叶盘的毛坯上加工起来游刃有余。

电火花加工是利用工具电极与工件之间的放电而产生的热效应来去除材料的一种特种加工方法。对高温合金、钛合金等常规加工方法难以处理的材料进行电火花加工,可以达到以柔克刚的效果。但是要加工出叶盘上那些几何形状复杂的流道,光有“金刚钻”还不行,其加工机床还必须具有足够的自由度来实现所规划的电极在空间内的复杂运动。

闭式整体叶盘的流道不但弯曲而且狭窄。加工这样的流道,工具电极必须在6自由度空间中按照一定的轨迹行进,6个运动轴之间必须保证严格的同步关系。“这就好比在螺蛳壳里做道场”,项目成员打比方说: “任何运动轴的不同步将会导致价值几十万的涡轮叶盘报废。”

上海交通大学研制的“六轴联动数控电火花加工机床”,包含三个直线运动轴和三个旋转运动轴。这套多轴联动的电火花加工数控系统,采用一种全新的路径规划和插补方法,大大提高了6个轴之间轨迹的平顺性和同步精度


http://news.qq.com/a/20141118/01 ... 012&ptlang=2052
现在的机床可以做到几轴联动?
交大搞了不少工业尖端产品
三个直线与三个旋转
加工工艺和加工设备是机械工业的基础,大力投入不会错
加工工艺和加工设备是机械工业的基础,大力投入不会错
还有材料啊。说起来都是泪。
超大需要好听话 发表于 2014-11-18 12:07
还有材料啊。说起来都是泪。
材料与机加工,机械行业的两条腿,最基础也最重要的部分,偏偏都是中国的弱项,现在机加工方面不断有所突破,材料方面就逊色很多了

我看看看 发表于 2014-11-18 10:10
现在的机床可以做到几轴联动?


数学上要求5轴联动即可以任意加工
但是大功率的机床,可能会有好多个servo拖动同一个轴运动的,还有就是虚拟轴机床,那个看具体的数学模型了,6~8都有,更多的只要你乐意,数学水平够高,也不是不可以啊
注意,“联动”是关键,不联动的话,随便多少都没什么可说的
我看看看 发表于 2014-11-18 10:10
现在的机床可以做到几轴联动?


数学上要求5轴联动即可以任意加工
但是大功率的机床,可能会有好多个servo拖动同一个轴运动的,还有就是虚拟轴机床,那个看具体的数学模型了,6~8都有,更多的只要你乐意,数学水平够高,也不是不可以啊
注意,“联动”是关键,不联动的话,随便多少都没什么可说的
都是大国重器
数学上要求5轴联动即可以任意加工
但是大功率的机床,可能会有好多个servo拖动同一个轴运动的,还有就是 ...
哦!多谢指导


好熟悉的机台。。仿佛又闻到那浓浓的煤油味
看样子是可以加工空心页片内部形腔啦~开心

好熟悉的机台。。仿佛又闻到那浓浓的煤油味
看样子是可以加工空心页片内部形腔啦~开心
给自己学院献个花
點進網址看了評論,竟然一堆噴子,這玩意要讓台灣人搞出來,那可要吹上天了,覺得中國很多人不自信啊!
顶一个 不错不错
清竹幽然 发表于 2014-11-18 13:45
點進網址看了評論,竟然一堆噴子,這玩意要讓台灣人搞出來,那可要吹上天了,覺得中國很多人不自信啊!
去百度了一下,好像台湾的机床水平也不差
去百度了一下,好像台湾的机床水平也不差
中端產品性價比高
去百度了一下,好像台湾的机床水平也不差
难道中国机床水平比不上台湾?
配套软件很重要啊,这是第一次看到新闻说配套也都搞了。赞一个
还敢嘴硬? 发表于 2014-11-18 12:18
数学上要求5轴联动即可以任意加工
但是大功率的机床,可能会有好多个servo拖动同一个轴运动的,还有就 ...
原来是这样,学习了。
材料与机加工,机械行业的两条腿,最基础也最重要的部分,偏偏都是中国的弱项,现在机加工方面不断有所突 ...

材料真是得下笨功夫啊。。
多轴联动的难点在于算法和程序吧?
超大需要好听话 发表于 2014-11-18 17:30
难道中国机床水平比不上台湾?
tw起步比较早是真的,tb大学里面开始组织一帮教授们研究siemens840B的时候,ww的什么友嘉数控都开始卖钱了……
不过ww这几年没什么进展,和ww现在鬼岛的气氛是差不多的,能赚一天是一天的感觉,便宜的小系统ww是遍地开花,上点档次的,貌似一个也数不出来
一掠而过 发表于 2014-11-19 13:11
材料真是得下笨功夫啊。。
多轴联动的难点在于算法和程序吧?
不做产业化的话,严格说起来在这个时代没有什么特别大的难点——你算法效率低,上个i7就是了(开源的项目一大堆,可以用的也一大堆);你servo性能差,fanuc,yaskawa……一大堆眼巴巴的指望着卖给中国呢……什么材料啊,刀具啊,买买买!谁有种别卖给中国,那就等着和西北风去吧
当然你要是打算做出来卖钱,那是真难!
不做产业化的话,严格说起来在这个时代没有什么特别大的难点——你算法效率低,上个i7就是了(开源的项目 ...
难道一直买下去?就是再难也要搞。
超大需要好听话 发表于 2014-11-19 14:10
难道一直买下去?就是再难也要搞。
我认为那种配套的东西,让市场发挥效果是比较好的一个办法
不错,好东西啊