超级军网TG高精度激光机床问世，专加工先进雷达钼微件
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 14:49:43
在高精度雷达研制中，需要一个核心微型器件——由金属钼加工而成、直径只有12毫米的球面栅网，栅网里72个梯形小格，小格之间相连的“筋”只有0.12毫米。由于钼的熔点高达2000℃，国内没有加工设备，国外技术封锁，球面栅网就成为制约雷达提高精度的瓶颈。清华大学与南京四开电子企业有限公司联手，近日成功攻克这道难题。这把“金刚钻”，叫做“五轴联动激光加工机床”。
精度达到头发丝的1/70
记者看到，这台机床只有收银机大小。工作人员把一个金属钼球体置入加工头，短短5分钟，一个精致的球面栅网就成型了。“加工精度达到μ级，相当于头发丝的1/70。最大的亮点，是五轴联动数控和光纤激光。”
公司总经理陆启建告诉记者，控制部分的五轴联动数控，是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它主要应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。加工部分采用的是光纤激光器。与传统二氧化碳激光器不同，它不需要高纯度的二氧化碳等用作激发介质，而是通过光纤将激光直接传输，从而使光束质量更加稳定。光纤激光的能量转换效率可达30%，远高于二氧化碳激光器，可单件加工成本仅为二氧化碳激光切割机的一半。
据介绍，这台机床还能加工精度要求极高的心脏支架等医疗器械，在航空航天、国防领域也可大显身手。11月4日，在上海举办的中国国际工业博览会现场，四开公司的现场演示吸引了一批又一批专业观众，洽谈的人络绎不绝，“嗓子都说哑了”。
校企联姻，“聊出来”的合作之路
“这台机床能研制成功，多亏了市委市政府这个‘红娘’。”陆启建感叹。
2008年，在省委常委、市委书记朱善璐的促成下，我市出资100万元，选择南京10家高科技企业与清华大学开展产学研合作，四开公司名列其中。该公司研发的具有自主知识产权的高端数控系统和五轴联动精密机床驰名业界，2005年，公司为中电集团第五十五所提供了一台高速雕铣机床，用于加工一种精度要求极高的微波器件载体腔，这个工件曾经用在“神舟”系列载人航天飞船上。
“我们知道清华大学机械系有许多优势项目，但如何对接还没有清晰目标。我们把企业研究方向告诉清华大学机械系的专家教授，他们很感兴趣，认为机械系进行了多年的激光技术研究，可以把激光技术与我们的优势项目五轴联动高端数控系统嫁接，联合研发具有国际先进水平的五轴联动激光加工机床。”
双方一拍即合。
经过近一年的联合攻关，新产品成功问世。据悉，新研制出的机床已被中电集团第十二所订购，专门加工我国航空航天急需的高精雷达微型工件，打破了西方国家对我国的技术封锁。
找到捷径，继续研制激光机器人
新型机床的成功，让陆启建对双方下一步的合作信心更足了。“公司在数控方面是长项，清华大学的激光技术国内领先，有了这么好的伙伴，当然要联手研制更多新品。”陆启建说，公司已着手研制激光三维切割机器人，这种机器人运动高速、精确、灵活，可以在多种恶劣环境下工作，“可以广泛应用于汽车生产的热压成型技术，市场非常广阔”。在高精度雷达研制中，需要一个核心微型器件——由金属钼加工而成、直径只有12毫米的球面栅网，栅网里72个梯形小格，小格之间相连的“筋”只有0.12毫米。由于钼的熔点高达2000℃，国内没有加工设备，国外技术封锁，球面栅网就成为制约雷达提高精度的瓶颈。清华大学与南京四开电子企业有限公司联手，近日成功攻克这道难题。这把“金刚钻”，叫做“五轴联动激光加工机床”。
精度达到头发丝的1/70
记者看到，这台机床只有收银机大小。工作人员把一个金属钼球体置入加工头，短短5分钟，一个精致的球面栅网就成型了。“加工精度达到μ级，相当于头发丝的1/70。最大的亮点，是五轴联动数控和光纤激光。”
公司总经理陆启建告诉记者，控制部分的五轴联动数控，是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它主要应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。加工部分采用的是光纤激光器。与传统二氧化碳激光器不同，它不需要高纯度的二氧化碳等用作激发介质，而是通过光纤将激光直接传输，从而使光束质量更加稳定。光纤激光的能量转换效率可达30%，远高于二氧化碳激光器，可单件加工成本仅为二氧化碳激光切割机的一半。
据介绍，这台机床还能加工精度要求极高的心脏支架等医疗器械，在航空航天、国防领域也可大显身手。11月4日，在上海举办的中国国际工业博览会现场，四开公司的现场演示吸引了一批又一批专业观众，洽谈的人络绎不绝，“嗓子都说哑了”。
校企联姻，“聊出来”的合作之路
“这台机床能研制成功，多亏了市委市政府这个‘红娘’。”陆启建感叹。
2008年，在省委常委、市委书记朱善璐的促成下，我市出资100万元，选择南京10家高科技企业与清华大学开展产学研合作，四开公司名列其中。该公司研发的具有自主知识产权的高端数控系统和五轴联动精密机床驰名业界，2005年，公司为中电集团第五十五所提供了一台高速雕铣机床，用于加工一种精度要求极高的微波器件载体腔，这个工件曾经用在“神舟”系列载人航天飞船上。
“我们知道清华大学机械系有许多优势项目，但如何对接还没有清晰目标。我们把企业研究方向告诉清华大学机械系的专家教授，他们很感兴趣，认为机械系进行了多年的激光技术研究，可以把激光技术与我们的优势项目五轴联动高端数控系统嫁接，联合研发具有国际先进水平的五轴联动激光加工机床。”
双方一拍即合。
经过近一年的联合攻关，新产品成功问世。据悉，新研制出的机床已被中电集团第十二所订购，专门加工我国航空航天急需的高精雷达微型工件，打破了西方国家对我国的技术封锁。
找到捷径，继续研制激光机器人
新型机床的成功，让陆启建对双方下一步的合作信心更足了。“公司在数控方面是长项，清华大学的激光技术国内领先，有了这么好的伙伴，当然要联手研制更多新品。”陆启建说，公司已着手研制激光三维切割机器人，这种机器人运动高速、精确、灵活，可以在多种恶劣环境下工作，“可以广泛应用于汽车生产的热压成型技术，市场非常广阔”。
精度达到头发丝的1/70
记者看到，这台机床只有收银机大小。工作人员把一个金属钼球体置入加工头，短短5分钟，一个精致的球面栅网就成型了。“加工精度达到μ级，相当于头发丝的1/70。最大的亮点，是五轴联动数控和光纤激光。”
公司总经理陆启建告诉记者，控制部分的五轴联动数控，是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它主要应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。加工部分采用的是光纤激光器。与传统二氧化碳激光器不同，它不需要高纯度的二氧化碳等用作激发介质，而是通过光纤将激光直接传输，从而使光束质量更加稳定。光纤激光的能量转换效率可达30%，远高于二氧化碳激光器，可单件加工成本仅为二氧化碳激光切割机的一半。
据介绍，这台机床还能加工精度要求极高的心脏支架等医疗器械，在航空航天、国防领域也可大显身手。11月4日，在上海举办的中国国际工业博览会现场，四开公司的现场演示吸引了一批又一批专业观众，洽谈的人络绎不绝，“嗓子都说哑了”。
校企联姻，“聊出来”的合作之路
“这台机床能研制成功，多亏了市委市政府这个‘红娘’。”陆启建感叹。
2008年，在省委常委、市委书记朱善璐的促成下，我市出资100万元，选择南京10家高科技企业与清华大学开展产学研合作，四开公司名列其中。该公司研发的具有自主知识产权的高端数控系统和五轴联动精密机床驰名业界，2005年，公司为中电集团第五十五所提供了一台高速雕铣机床，用于加工一种精度要求极高的微波器件载体腔，这个工件曾经用在“神舟”系列载人航天飞船上。
“我们知道清华大学机械系有许多优势项目，但如何对接还没有清晰目标。我们把企业研究方向告诉清华大学机械系的专家教授，他们很感兴趣，认为机械系进行了多年的激光技术研究，可以把激光技术与我们的优势项目五轴联动高端数控系统嫁接，联合研发具有国际先进水平的五轴联动激光加工机床。”
双方一拍即合。
经过近一年的联合攻关，新产品成功问世。据悉，新研制出的机床已被中电集团第十二所订购，专门加工我国航空航天急需的高精雷达微型工件，打破了西方国家对我国的技术封锁。
找到捷径，继续研制激光机器人
新型机床的成功，让陆启建对双方下一步的合作信心更足了。“公司在数控方面是长项，清华大学的激光技术国内领先，有了这么好的伙伴，当然要联手研制更多新品。”陆启建说，公司已着手研制激光三维切割机器人，这种机器人运动高速、精确、灵活，可以在多种恶劣环境下工作，“可以广泛应用于汽车生产的热压成型技术，市场非常广阔”。在高精度雷达研制中，需要一个核心微型器件——由金属钼加工而成、直径只有12毫米的球面栅网，栅网里72个梯形小格，小格之间相连的“筋”只有0.12毫米。由于钼的熔点高达2000℃，国内没有加工设备，国外技术封锁，球面栅网就成为制约雷达提高精度的瓶颈。清华大学与南京四开电子企业有限公司联手，近日成功攻克这道难题。这把“金刚钻”，叫做“五轴联动激光加工机床”。
精度达到头发丝的1/70
记者看到，这台机床只有收银机大小。工作人员把一个金属钼球体置入加工头，短短5分钟，一个精致的球面栅网就成型了。“加工精度达到μ级，相当于头发丝的1/70。最大的亮点，是五轴联动数控和光纤激光。”
公司总经理陆启建告诉记者，控制部分的五轴联动数控，是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它主要应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。加工部分采用的是光纤激光器。与传统二氧化碳激光器不同，它不需要高纯度的二氧化碳等用作激发介质，而是通过光纤将激光直接传输，从而使光束质量更加稳定。光纤激光的能量转换效率可达30%，远高于二氧化碳激光器，可单件加工成本仅为二氧化碳激光切割机的一半。
据介绍，这台机床还能加工精度要求极高的心脏支架等医疗器械，在航空航天、国防领域也可大显身手。11月4日，在上海举办的中国国际工业博览会现场，四开公司的现场演示吸引了一批又一批专业观众，洽谈的人络绎不绝，“嗓子都说哑了”。
校企联姻，“聊出来”的合作之路
“这台机床能研制成功，多亏了市委市政府这个‘红娘’。”陆启建感叹。
2008年，在省委常委、市委书记朱善璐的促成下，我市出资100万元，选择南京10家高科技企业与清华大学开展产学研合作，四开公司名列其中。该公司研发的具有自主知识产权的高端数控系统和五轴联动精密机床驰名业界，2005年，公司为中电集团第五十五所提供了一台高速雕铣机床，用于加工一种精度要求极高的微波器件载体腔，这个工件曾经用在“神舟”系列载人航天飞船上。
“我们知道清华大学机械系有许多优势项目，但如何对接还没有清晰目标。我们把企业研究方向告诉清华大学机械系的专家教授，他们很感兴趣，认为机械系进行了多年的激光技术研究，可以把激光技术与我们的优势项目五轴联动高端数控系统嫁接，联合研发具有国际先进水平的五轴联动激光加工机床。”
双方一拍即合。
经过近一年的联合攻关，新产品成功问世。据悉，新研制出的机床已被中电集团第十二所订购，专门加工我国航空航天急需的高精雷达微型工件，打破了西方国家对我国的技术封锁。
找到捷径，继续研制激光机器人
新型机床的成功，让陆启建对双方下一步的合作信心更足了。“公司在数控方面是长项，清华大学的激光技术国内领先，有了这么好的伙伴，当然要联手研制更多新品。”陆启建说，公司已着手研制激光三维切割机器人，这种机器人运动高速、精确、灵活，可以在多种恶劣环境下工作，“可以广泛应用于汽车生产的热压成型技术，市场非常广阔”。
好消息 tg加油
本人一个朋友家里面的工厂搞的东西跟这个技术大概属于同一个范畴。。他们那个是用在B超上的。
又是他们清华制造所干的吧。。。
发动机燃烧室及其衬垫激光钻孔与切割
涡轮发动机提供非常可靠的动力，可用作航空发动机和动力源。它们用高镍和高钴合金制作以便能够耐高温，从第一级压缩机出来的冷空气对它进行冷却，使其具有更好的性能和更长的寿命。这一过程被称为表层冷却。钻一些与表面成很小角度的孔，通过孔将冷空气导入风扇和叶片的中心。激光能够有效完成这些钻孔。
通常，像铬镍铁合金，耐盐酸镍基合金，MARM和Haynes这样的合金要求孔直径为大约400μm 到 900μm，而大部分的孔是在500-600μm之间。即使是用陶瓷隔热涂层（TBC），也能用激光器在与表面成15度角的情况下，在这些合金上钻孔。
激光钻孔有两种方式。大部分是用冲击钻。将激光器的焦点设置好，这样就可以钻出直径准确的孔，而且发出的激光脉冲在钻孔时不会移动。对于大于0.9mm的孔就需要用环钻，环钻时先产生一个静态的穿透孔，然后光速移动实现切割成孔。这使激光器能钻出翼型和其他形状的孔。冲击钻是最快的方法，但是会产生更大的直径公差，一般是+/- 50μm，并且重铸层比环钻也要厚。环钻钻孔公差一般为冲击钻的一半，或更小。用冲击钻在3mm厚的航空用合金上钻500μm直径的孔需要的时间大约为0.5秒，用环钻所需时间大约为2.5秒。
因为圆圆柱体上的孔是对称的，所以采用了“飞行钻孔”的特殊的冲击钻加工。以恒速转动部件，向系统反馈回编码器信息，连续在每个孔位置启动激光器脉冲，这样系统可以以高速完成钻孔。如果在冲击钻孔时需要多脉冲，工件会旋转多次，系统在和前一个孔同样的位置产生脉冲进行钻孔。
钻孔质量取决于孔直径公差，孔壁重铸层厚度，重铸层渗透到母材的裂缝，及孔气流速度。大部分合金的重铸层厚度应小于100um，而环钻技术要求小于30μm。直径公差通常是钻孔尺寸的基本标准。简单的销规测试能够帮助设置加工参数。一般孔的尺寸精确度是由元件的气流要求决定的。涡轮发动机的气流量有限，设计者为每个发动机设置气流范围。孔壁的重铸层和微裂纹是和激光器参数的设置对应的。孔壁的锥度和平行度也是过程设置的一部分。选择正确的光束直径和透镜焦距来配合激光钻孔的深度。
激光钻孔要求激光器有很高的峰值功率和良好的光束质量。大多数高质量的激光钻孔要求至少10KW的峰值功率，更大直径或更深穿透性的钻孔对峰值功率的要求还要更高。激光器谐振器的设计和特殊钻孔任务的优化系统在标准焊接激光器的基础上改善了光束质量。通过透镜传输的激光光束保持了光束质量，使长焦距透镜用于最小角度的快速钻孔加工。在更薄元件上钻孔可以采用光纤传输的激光器。激光钻孔系统技术可以将钻孔激光器与透镜传输或光纤传输相结合。
涡轮发动机提供非常可靠的动力，可用作航空发动机和动力源。它们用高镍和高钴合金制作以便能够耐高温，从第一级压缩机出来的冷空气对它进行冷却，使其具有更好的性能和更长的寿命。这一过程被称为表层冷却。钻一些与表面成很小角度的孔，通过孔将冷空气导入风扇和叶片的中心。激光能够有效完成这些钻孔。
通常，像铬镍铁合金，耐盐酸镍基合金，MARM和Haynes这样的合金要求孔直径为大约400μm 到 900μm，而大部分的孔是在500-600μm之间。即使是用陶瓷隔热涂层（TBC），也能用激光器在与表面成15度角的情况下，在这些合金上钻孔。
激光钻孔有两种方式。大部分是用冲击钻。将激光器的焦点设置好，这样就可以钻出直径准确的孔，而且发出的激光脉冲在钻孔时不会移动。对于大于0.9mm的孔就需要用环钻，环钻时先产生一个静态的穿透孔，然后光速移动实现切割成孔。这使激光器能钻出翼型和其他形状的孔。冲击钻是最快的方法，但是会产生更大的直径公差，一般是+/- 50μm，并且重铸层比环钻也要厚。环钻钻孔公差一般为冲击钻的一半，或更小。用冲击钻在3mm厚的航空用合金上钻500μm直径的孔需要的时间大约为0.5秒，用环钻所需时间大约为2.5秒。
因为圆圆柱体上的孔是对称的，所以采用了“飞行钻孔”的特殊的冲击钻加工。以恒速转动部件，向系统反馈回编码器信息，连续在每个孔位置启动激光器脉冲，这样系统可以以高速完成钻孔。如果在冲击钻孔时需要多脉冲，工件会旋转多次，系统在和前一个孔同样的位置产生脉冲进行钻孔。
钻孔质量取决于孔直径公差，孔壁重铸层厚度，重铸层渗透到母材的裂缝，及孔气流速度。大部分合金的重铸层厚度应小于100um，而环钻技术要求小于30μm。直径公差通常是钻孔尺寸的基本标准。简单的销规测试能够帮助设置加工参数。一般孔的尺寸精确度是由元件的气流要求决定的。涡轮发动机的气流量有限，设计者为每个发动机设置气流范围。孔壁的重铸层和微裂纹是和激光器参数的设置对应的。孔壁的锥度和平行度也是过程设置的一部分。选择正确的光束直径和透镜焦距来配合激光钻孔的深度。
激光钻孔要求激光器有很高的峰值功率和良好的光束质量。大多数高质量的激光钻孔要求至少10KW的峰值功率，更大直径或更深穿透性的钻孔对峰值功率的要求还要更高。激光器谐振器的设计和特殊钻孔任务的优化系统在标准焊接激光器的基础上改善了光束质量。通过透镜传输的激光光束保持了光束质量，使长焦距透镜用于最小角度的快速钻孔加工。在更薄元件上钻孔可以采用光纤传输的激光器。激光钻孔系统技术可以将钻孔激光器与透镜传输或光纤传输相结合。
又有进步了？好啊