过去多年来,受技术水平及配套能力的限制,以及市场需求,特别是高端下游产品需求的影响,致使国内的高档数控机床行业未能得到良性发展,尤其针对汽车制造这类高端应用领域,不能提供亟需的高端加工设备。相比之下,由于国外高端汽车制造技术的创新发展起步早,带动了相应的高档数控机床技术水平的快速提升,从而对我国形成了竞争优势,致使我国高档数控机床难以进入高档核心的汽车细分市场。面对汽车零部件生产环节,国内大量的机床产品长期处于中低端水平,竞争力明显不足。
令人鼓舞的是,国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项的实施,为国内的机床制造企业指明了发展方向,提供了难得的发展机遇,促使相关企业能够通过联合攻关,开展技术研发,逐步缩小与国外技术的差距,提升自身的竞争力。这其中,“电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发和应用”一期和二期课题的实施,为国内机床企业进军当前国际汽车制造业中加工难度最大的高端应用领域提供了难得的发展机遇。尤其是“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项提出的“用户牵引,需求导向”这一课题实施模式,为产、学、研、用的密切合作提供了不可或缺的必要条件,使得机床制造企业能够紧密围绕用户需求,通过与用户密切合作,来开展专项课题的研究,不仅确保了研究内容不会偏离应用方向,而且极大地缩短了开发周期,避免的过多的弯路,这对于加速机床制造企业的产品转型和升级、密切与高端用户的合作意义重大。
作为“电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发和应用”一期和二期课题的参与单位,北京工研精机股份有限公司(以下简称“工研精机”)受益匪浅。在课题一期初期,针对开发满足高精度零件硬车削加工要求的机床,我们面临着一系列的技术挑战,包括:机床整体结构设计技术,高精度、高刚性主轴单元设计与制造技术,切削加工工艺技术等。但随着课题一期的结束,工研精机已在主机集成技术、高精度与高刚性主轴的设计和制造工艺技术,以及硬车削加工工艺技术方面取得了突破,并在亚微米精度机床的制造技术,以及硬车削工艺技术方面取得了阶段性成果。比如,我们开发的亚微米精度数控硬切削机床,在车削硬度HRC58-62的工件时,圆度达到0.5μm, 表面粗糙度Ra<0.1μm。目前,该机床已在无锡油泵油嘴研究所得到示范应用,加工精度达到国外同类产品的技术水平。当然,与国外技术相比,我们在工艺技术配套性方面还存在差距,有待在课题二期做进一步的提升。
总之,通过课题一期的实施,工研精机有史以来第一次开发出了10000r/min的电主轴,提升了自身的车床制造技术水平,研制出了适合电控共轨系统零部件加工的亚微米精度数控硬切削机床,充实完善了公司的系列化机床产品,使我们应对市场需求的能力及市场竞争力明显提高。
值得肯定的是,工研精机能够较为圆满地完成课题一期任务,实现一些技术突破,离不开无锡油泵油嘴研究所的大力支持。除在机床方案设计过程中得到无锡油泵油嘴研究所的指导外,还在关键件的选型和订货上得到了无锡油泵油嘴研究所的帮助。比如,在切削工艺试验过程中,由于初期切削参数不合适,刀具损坏数量超过了预期,对此,无锡油泵油嘴研究所及时提供专用刀具,确保了研究项目的按时完成。
不可否认,作为用户及课题牵头单位,无锡油泵油嘴研究所在课题的组织、实施与管理过程中发挥了非常关键的作用,为课题一期的圆满完成以及课题二期的顺利推进提供了保障。特别是他们对电控高压共轨系统关键零部件加工工艺及国外设备技术性能的深入了解,为课题参与企业的研究带来了一些捷径,从而能够在较短的时间内,突破关键技术难关,开发出一系列适合电控高压共轨系统零部件加工的高精机床。
总之,“电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发和应用”课题有很多值得总结的成功经验,尤其是课题牵头单位所做的定期检查和交流工作值得推广。作为课题牵头单位,无锡油泵油嘴研究所在项目伊始,就专门成立了由技术人员、管理人员和财务人员组成了检查小组,先后多次,定期到合作单位现场检查工作,帮助选择配套件型号,提供工艺技术指导。通过融入到各子课题的开发之中,有力地支持了合作单位的研究工作,使出现的问题得到及时解决。这种对课题研究的高效组织、实施和管理,离不开无锡油泵油嘴研究所自上而下尽心尽力、井井有条且周密严谨的工作安排,离不开该所各级领导的亲力亲为,更离不开该所一把手的高度重视。无锡油泵油嘴研究所的工作作风,得到了合作单位的普遍认可——“作风务实,敢于担当,认真负责”是合作单位对无锡油泵油嘴研究所的客观评价。
随着“电控共轨柴油喷射系统制造技术与关键装备的研发和应用”课题二期的开展,工研精机将在一期基础上,进一步提高机床的可靠性技术水平和机床刀具的耐用度,力求机床MTBF值达到1500小时以上。依据课题牵头单位规定的时间进度表,目前,我们正按计划对方案设计进行改进和完善,借助振动频谱分析,掌握影响刀具使用寿命的因素,进而提高机床的整体性能,为二期项目的圆满完成作出自己应有的努力。
北京工研精机股份有限公司开发的亚微米精度数控硬切削机床
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