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高精超大尺度重型车铣复合机床精准制造关键技术及应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TG54
  • 关键词:
  • 成果简介:
    超重型机床是核电、航空航天、舰船等国防军工行业超大零件高精度制造亟需的超级战略装备,是保障国家安全的国之重器,是国家先进制造能力的重要体现。该类机床具有超长跨尺度、超跨距重载、高精复合加工的特征,致使设计复杂难度大、制造难以精准调控。项目突破大尺度结构件和功能部件的优化创新设计、精准制造技术和高刚度组合装配工艺,成功解决了超重型数控机床超大尺度和高精度并重的技术难题,研制出国际先进的系列超重型复合机床。主要创新如下: 1)在超跨距重载横梁精准制造上取得重大突破:首次实现超跨距重载横梁的分段设计与制造,通过分形接触理论攻克分段式横梁高强栓接结构可靠性问题,提出了超长导轨预起拱曲线优化设计方法与工艺方法,保证了超跨距分段式重载横梁精度保持性,全行程运动精度达到0.04mm,最大加工宽度扩大到13.5m,属于世界同类产品最大规格,达到国际领先水平。 2)在高速重载静压支承系统跨尺度制造上取得突破:通过揭示多源强扰动下静压油膜失效机理,提出超长超大静压导轨表面高精度控制与制造成套解决方案,解决了超重型机床全静压支承难题,机床超大负载下的运动精度、重复定位精度等关键指标达到国际先进水平。 3)在超大组合件高刚度螺栓连接装配上取得技术突破:揭示结合面微宏尺度接触机理和时域交变载荷下接触刚度的演变规律,提出高强螺栓连接结构创新设计方法,解决了超大组合件高刚度设计与装配工艺难题,首次实现超重型机床螺栓连接结构动静态特性精准预测及可控,装配工艺达到国际先进水平。 授权发明专利29项、实用新型3项、企业标准8项、软著8项,发表SCI论文22篇、EI论文21篇。经中国机械工业联合会组织权威专家鉴定,成果技术难度大,创新性强,整体技术水平达到国内领先、国际先进水平。形成的数字化设计与制造技术被列为国家科技重大专项十大关键技术。研发的超重型机床填补了国内空白,成功用于核电高压缸体等超大核心零件加工,作为“高档数控机床与基础制造装备”国家科技专项十大标志性成果在“大国重器”中被重点推介。 销售17台(2台出口韩国斗山重工,用于核电设备加工),创造直接经济效益5亿元以上,拉动企业延伸效益大幅增长,为用户带来巨大的间接经济效益。成果完全掌握了超重型机床“设计理论—制造技术—装配工艺”的成套核心技术,改变了长期依赖进口的被动局面,推动了中国高端装备制造业技术提升。
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