汽車制造
3月4日晚，大國(guó)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(guó)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(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，對(duì)超精密加工控制系統(tǒng)的需求正快速上升。然而，中國(guó)高端數(shù)控裝備超過(guò)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(guó)追趕的腳步正在提速。
中國(guó)中部，新興的智能控制產(chǎn)業(yè)集群，也是中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)最重要的研發(fā)基地之一，華中數(shù)控正在研制中國(guó)第一臺(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(zhǎng)陳吉紅：“我們的目標(biāo)就是要打破在這個(gè)領(lǐng)域，中國(guó)的被動(dòng)局面”。
“國(guó)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(guó)外對(duì)中國(guó)這種封鎖限制，我們就不服這口氣。”
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超精密鏡面加工是金屬切削加工的最高境界，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(wàn)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。
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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。
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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。
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?如何在加工過(guò)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(lái)觀測(cè)，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(lái)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(wàn)分之一。
? “這個(gè)長(zhǎng)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?cè)诔芗庸た刂葡到y(tǒng)的研發(fā)上，取得了重大突破，完成了對(duì)世界一流的追趕。再經(jīng)過(guò)三到五年的努力，我們的控制精度，必將達(dá)到世界領(lǐng)先水平”
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，擁有最大通道數(shù)10個(gè)，最大軸數(shù)127個(gè)。指標(biāo)全面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)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(guó)外系統(tǒng)20%。采用國(guó)產(chǎn)裝備、國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)、國(guó)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“最強(qiáng)大腦”，5軸聯(lián)動(dòng)等核心功能更是買(mǎi)不到的戰(zhàn)略核心技術(shù)，突破了西方在技術(shù)和市場(chǎng)上的雙重壟斷，助力中國(guó)制造2025，用中國(guó)智腦，裝備中國(guó)智造。
在本集中，還介紹了在華中數(shù)控與相關(guān)企業(yè)合作研制的世界第一款智能數(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)采集覆蓋率最廣泛的采集器，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，第一次從根本上解決了智能工廠改造過(guò)程中數(shù)據(jù)采集的難題。這是全球第一次實(shí)現(xiàn)跨越國(guó)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)，打通了最底端的設(shè)備層到最高的決策層，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的智能化生產(chǎn)。
