3月4日晚,大國重器(第二季)第七集《智造先鋒》在CCTV-2財(cái)經(jīng)頻道首播,華中數(shù)控作為數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的代表亮相大國重器。
高速度、高精度、智能化,已經(jīng)成為全球裝備制造業(yè)競爭的焦點(diǎn),對超精密加工控制系統(tǒng)的需求正快速上升。然而,中國高端數(shù)控裝備超過80%還依賴進(jìn)口,每年要進(jìn)口的高端數(shù)控設(shè)備。價(jià)值高達(dá)30億元,中國追趕的腳步正在提速。
中國中部,新興的智能控制產(chǎn)業(yè)集群,也是中國數(shù)控系統(tǒng)*重要的研發(fā)基地之一,華中數(shù)控正在研制中國*臺(tái)具有超精密加工控制能力的數(shù)控系統(tǒng)。華中數(shù)控董事長陳吉紅:“我們的目標(biāo)就是要打破在這個(gè)領(lǐng)域,中國的被動(dòng)局面”。
“國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了艱難的發(fā)展階段,屢戰(zhàn)屢敗,屢敗屢戰(zhàn)。國外對中國這種封鎖限制,我們就不服這口氣?!?/strong>
超精密鏡面加工是金屬切削加工的*高境界,刀具接觸接觸表面造成的劃痕,叫做粗糙度。在機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘24000轉(zhuǎn)的超高速度下,把零件的粗糙度控制在0.02微米以下,這是頭發(fā)絲直徑的萬分之一,也是超精密加工系統(tǒng)必須達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)之一。
刀具運(yùn)行速度從0迅速上升到每秒100米,刀具在切入的剎那,運(yùn)行加速度達(dá)到了重力加速度。這相當(dāng)于5.6秒內(nèi),將汽車從零提速到200公里。
將金屬工件表面加工成鏡面,只有超精密數(shù)控系統(tǒng)能做到。
如何在加工過程中,實(shí)時(shí)監(jiān)控并調(diào)整微米級(jí)的加工精度,這是西方數(shù)控制造巨頭的核心技術(shù)機(jī)密。華中數(shù)控的工程師們創(chuàng)造了一種獨(dú)特的方法,用色譜圖來觀測,利用傳感器采集刀頭數(shù)據(jù)并傳送到電腦,刀頭的每一個(gè)細(xì)小波動(dòng),都用不同顏色來標(biāo)記,就可以捕捉到肉眼難以捕捉到的誤差。
利用數(shù)據(jù)尋找加工誤差并進(jìn)行優(yōu)化,這實(shí)際上是一套智能數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
在色譜圖的幫助下,零件表面加工精度達(dá)到了0.01微米。這相當(dāng)于汽車在100公里的時(shí)速下,輪胎運(yùn)行偏差只有3根頭發(fā)絲,而輪胎的抖動(dòng)誤差不到頭發(fā)絲的萬分之一。
“這個(gè)長寬只有5厘米的鏡面,看似非常小,為此我們研發(fā)積累了整整七年。它的成功,也意味著我們在超精密加工控制系統(tǒng)的研發(fā)上,取得了重大突破,完成了對世界一流的追趕。再經(jīng)過三到五年的努力,我們的控制精度,必將達(dá)到世界*水平”
華中數(shù)控研發(fā)的HNC-8高性能數(shù)控系統(tǒng),分辨率達(dá)到1納米,擁有*大通道數(shù)10個(gè),*大軸數(shù)127個(gè)。指標(biāo)全面達(dá)到**水平,利用獨(dú)創(chuàng)的“色譜圖”提高加工精度,利用機(jī)床內(nèi)部電控大數(shù)據(jù)構(gòu)成的機(jī)床“心電圖”,實(shí)現(xiàn)機(jī)床智能化功能。加工效率高出國外系統(tǒng)20%。采用國產(chǎn)裝備、國產(chǎn)系統(tǒng)、國產(chǎn)工業(yè)軟件建成智能制造示范工廠,成為自主創(chuàng)新的典范。
高性能數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床“*強(qiáng)大腦”,5軸聯(lián)動(dòng)等核心功能更是買不到的戰(zhàn)略核心技術(shù),突破了西方在技術(shù)和市場上的雙重壟斷,助力中國制造2025,用中國智腦,裝備中國智造。
在本集中,還介紹了在華中數(shù)控與相關(guān)企業(yè)合作研制的世界*款智能數(shù)據(jù)采集器。智能數(shù)據(jù)采集器已經(jīng)應(yīng)用于勁勝公司3C智能工廠,這是世界上數(shù)據(jù)采集覆蓋率*廣泛的采集器,能夠?qū)σ话俣喾N不同品牌的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等機(jī)器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,*次從根本上解決了智能工廠改造過程中數(shù)據(jù)采集的難題。這是全球*次實(shí)現(xiàn)跨越國界、跨越品牌的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等機(jī)器設(shè)備之間的數(shù)據(jù)采集的互聯(lián)互通。
華中數(shù)控參與了該智能工廠的規(guī)劃和實(shí)施,主要負(fù)責(zé)提供機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)器人、產(chǎn)線總控系統(tǒng)和智能工廠大數(shù)據(jù),打通了*底端的設(shè)備層到*高的決策層,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的智能化生產(chǎn)。