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汉机新闻
汉机公司实施国家重大专项“04专项” 成果及示范应用

点击数:514    创建时间:2017-08-23 11:53:25

   “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“04专项”)的实施,增强了我国高档数控机床和基础制造装备的自主创新能力,推动了主机与数控系统、功能部件产业的协同发展。其中,作为高档数控机床的关键核心部件之一,国产滚动功能部件的技术水平、制造能力取得了突破性进展。

    陕西汉江机床有限公司(以下简称“汉机公司”)是国内滚动功能部件的知名研制企业,自04专项实施以来,凭借在螺纹加工、检测技术方面的雄厚基础,牵头承担了滚动功能部件类的2项课题,并参与了其他10余项课题的研究,攻克了多项关键核心技术,成果显著。具体表现在:

    通过实施“汉江高速、重载、精密滚珠丝杠与直线导轨研究”课题(课题编号:2009ZX04011-034),成功研制出精密、重载、高速滚珠丝杠副及直线导轨副,研制的精密滚珠丝杠副的精度达到P1级,速度达到60m/minDN值达15万。

    通过实施“汉江滚动功能部件产业化关键技术开发与应用”课题(课题编号:2012ZX04002-011),解决了制约中、高档机床发展的滚动功能部件的产业化难题。在基础理论和基础技术等方面,开展了“提高滚动功能部件性能”的系统研究;为测量、测试滚动功能部件的精度、性能以及精度保持性和可靠性,研制出了15台套相关设备。

    通过参与“国产高档数控机床与数控系统在飞机筋肋梁等加工单元中的应用”课题(课题编号:2013ZX04001-021),以及“直升机复杂结构关键零件国产数控机床和系统生产线示范应用”课题(课题编号:2015ZX04001-201),实现了国产滚动功能部件在部分飞机制造设备中的应用及进口替代。

    通过参与“重卡桥壳柔性加工工艺研究及生产线”课题(课题编号:2014ZX04002-021),实现了国产滚动功能部件在汽车行业的应用。

    目前,汉机公司承担的课题已全部达到了相关的任务考核指标,其中,2009年的“汉江高速、重载、精密滚珠丝杠与直线导轨研究”课题(课题编号:2009ZX04011-034)已通过技术终验收,2012年的“汉江滚动功能部件产业化关键技术开发与应用”课题(课题编号:2012ZX04002-011)已完成各项研发任务,参与的其他课题正在按时间节点向前推进。

    此外,汉机公司还参与南京理工大学牵头承担的3项有关国产滚动功能部件的共性技术课题,为解决制约国内滚动功能部件行业发展的共性问题和关键问题做出了积极的努力,为提升整个行业的技术水平做出了有益的探索。

一、技术上的突破和测试平台的建设

    通过实施04专项课题,汉机公司突破了滚动功能部件关键工艺、热处理和性能试验等制约产业化发展的技术难题:围绕滚动功能部件的滚动摩擦、磨损机理,产品结构优化,冷却降噪结构,材料及热处理,关键加工技术以及测试设备及测试方法等开展了广泛而深入的研究;通过采用先进的制造工艺,推动了标准化、模块化制造技术的实施,开发出的关键加工工艺目前已全部应用于生产中,为实现滚动功能部件的产业化生产提供了保障。特别是开发的热处理技术和滚道精加工技术等,有效地解决了精密、大型滚珠丝杠副和直线导轨副的技术难题。

    值得一提的是,对滚动功能部件检测、测试仪器的应用,为汉机公司改进产品质量、提升产品档次提供了重要的手段。随着专项的实施,汉机公司自主研制、引进了用于滚珠丝杠副和直线导轨副的精度测量和性能测试设备共计20余台套,这些测试设备基本满足了滚动功能部件的刚度、性能、寿命、精度保持性和可靠性等指标的测试需求,从而使汉机公司为提高国产滚动功能部件的技术水平而具备了测试、研发平台。通过专项实施自主研制的数控旋风铣床、内螺纹磨削中心等产业化关键设备,现已建成丝杠生产线、螺母生产线及直线导轨等生产线。

二、成果的示范应用

    在专项的支持下,汉机公司研制的滚动功能部件新产品已在国家重点行业的大型骨干企业的机床中得到了应用,部分产品实现了进口替代,具体表现在:为广州锻压机床公司研制的GQ70×20×4680×5245大型空心滚珠丝杠副已在进口龙门式加工中心上使用了多年,各项精度、性能一直保持良好,满足了机床的使用要求。随着技术的进步和设备的升级,目前汉机公司已能够加工长度达8m的大型空心滚珠丝杠副。

   为武汉重型机床集团有限公司的XK2150A数控龙门铣床研制的GQ160×20×6200×8728大型滚珠丝杠副,是汉机公司利用自行开发的10m数控螺纹磨床制造的产品。经过近一年的技术攻关和工艺试验,汉机公司成功地攻克了该丝杠产品的淬火技术及螺纹滚道加工难题,形成了一套加工大型重载滚珠丝杠副的核心技术,为后期大型重载滚珠丝杠副的研发积累了经验。

   为湖北海岚数控机床有限公司用于汽车行业数控机床研制的GQ161.5×40×2015×3305大型重载滚珠丝杠副,采用了直径30mm的钢球,额定动载荷为202t,额定静载荷为879t,是目前国内承载能力和使用钢球直径最大的滚珠丝杠副之一。

   此外,课题研究成果——端面反向结构滚珠丝杠副已形成系列化、批量化生产,与传统结构的产品相比,该产品运转流畅性良好,速度及加速度较大,噪声降低了4dB以上,已广泛应用于加工中心、车削中心等中高档数控机床上。课题研究成果——重载滚柱直线导轨副也已在大型数控龙门铣床中得到了广泛应用,具备了加工6m导轨的生产能力。

    除研制的滚动功能部件应用于机床行业外,汉机公司还积极拓展产品在军工、航空航天和汽车等国家重点行业的应用,如:研制的精密滚珠丝杠副已在中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司、中航工业西安飞机工业(集团)有限责任公司、洪都航空工业集团有限责任公司以及重汽集团等企业使用的关键进口和国产中、高档数控机床中得到了应用。经多年实际工况使用验证,各项精度、性能及可靠性指标满足了机床的配套要求,得到了用户的认可与好评,从而证明了国产滚动功能部件在性能指标上已达到国外同类产品的水平,能够满足实际生产需求。通过替代进口,增强了国内企业采购、应用国产滚动功能部件的信心。总之,在专项课题的实施过程中,通过对关键技术的研究,汉机公司提升了国产滚动功能部件的技术水平,增强了市场竞争力,缩小了与世界先进水平的差距,在04专项的支持下,研制的滚动功能部件正向中、高端水平靠拢。

三、“04专项” 课题成果受到国家专项评估组高度评价

    通过专项课题的实施,汉机公司增强了自主创新能力,提升了创新水平。多年来,汉机公司不断加大了对重点部门的技改投入,始终坚持“产、学、研、用”相结合的攻关模式,一方面,充分发挥高等院校在基础理论、试验平台建设方面的优势;另一方面,积极与机床主机企业合作,充分借鉴他们在滚动功能部件的安装、使用和性能验证方面积累的经验,从而攻克了一系列关键技术及行业共性技术难题,突破了技术滞后、产能不足的发展瓶颈,使得课题研究成果达到甚至超越了预期目标,满足了国内市场的需求。

    目前,汉机公司已申请国家专利19项,其中发明专利6项,实用新型专利13项,自主或参与制定了企业标准和行业标准共20余项。通过专项课题的实施,汉机公司全面提升了企业的管理水平,建立了一支精干高效的干部职工队伍,为推动国产滚动功能部件的可持续发展奠定了良好的基础。

    2017年711日,国家科技重大专项监督评估专家组以及科技部科技评估中心和重大专项办有关领导一行6人,对汉机公司牵头承担并已通过终验收的5个重大专项任务进行了实地调研评估。评估组成员首先听取了汉机公司项目负责人对专项课题完成情况、标志性研究成果在市场转化应用方面的详细汇报,现场听取了各个方面的意见和建议,随后实地考察了专项研究成果在生产现场的应用情况。评估组一致认为,汉机公司牵头承担的5个重大专项课题全部顺利通过终验收可喜可贺。总的看来,企业的研发工作很扎实,敢于担当,成效很显著,建成了国内唯一配套齐备的滚动功能部件试验室;研发的产品各项指标都达到了专项要求,研究成果在本企业已实现规模化应用,并得到行业用户的充分认可,获得大量新增订单,成效远远超过专项办的期望值,在国家重大专项研发领域很有代表性。

    评估组同时指出,汉机公司借助承担重大专项任务,充分发挥自身在螺纹加工、检测方面积淀的深厚产业基础和研发优势,以“打造完整滚动功能部件产业链,为行业提供全面工艺技术方案”为宗旨,科学制定企业发展规划,合理选择符合企业发展战略的专项课题,助力企业快速发展。同时,汉机公司还参与成都飞机集团、宝鸡忠诚、昌河飞机集团、南京理工大学等单位数十项专项课题(子课题)研究任务,成功解决了国产滚动功能部件为相关单位配套的问题,使企业产品品质得到进一步提升。目前,汉机公司已发展成为国内唯一具备提供滚动功能部件生产设备、检测设备、试验设备全套工艺方案的企业,是国内唯一一家全部采用国产(自产)设备建成中高端滚珠丝杠副生产线的企业。

    专家组建议汉机公司继续对标国际先进制造技术,进一步提升技术水平和产品质量,满足用户需求,实现全面追赶超越,用优秀的品牌形象和过硬的产品质量参与国际竞争,使重大专项研究成果在更大范围得到推广应用,达到“花更香、果更丰。”

    展望未来,汉机公司将结合自身的产业特点及发展规划,以产业结构调整、产品转型升级为目标,在前期课题研发成果的基础上,充分借助性能试验平台,高精、高效生产线,不断优化滚动功能部件的产品结构,改进工艺流程和工艺参数,加快追赶超越步伐,继续在替代进口方面下功夫,努力缩小与进口产品的差距,为促进我国滚动功能部件产业技术水平的全面提升做出新的更大的贡献。













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