为了在航空航天、新能源汽车、高端模具、风电等高端装备制造行业研发出更精密的机床,由宁庆数控自主建设的机床性能与数字化能力中心实验室应运而生。
实验室主要针对声、光、电、温度、振动、速度、加速度、精度及保持性等性能与机床结构参数的关联性展开测试及研究,力求掌握一批机床正向设计的原理性和功能性核心技术。
1. 实验手段
· 实验测试
可以获得真实的性能数据,并进行定量分析
· 数值模拟
通过建立合适的模型和算法,来模拟和分析机床的性能表现
· 数据分析
对实验结果进行归纳总结,并找出机床性能与结构参数之间的规律和关联性
2. 研发课题
基于高加速度的双摆头五轴联动加工中心机械部分的研发,提高龙门五轴机床高加速度的电气与工艺部分的研发,基于提高自主可控率的五轴联动数控系统的深度开发研究,用于模具高精高光的龙门五轴的研发,航空发动机整体叶盘用五轴联动加工中心,航空发动机机匣用五轴联动加工中心等。
3. 实验室区域
1.与西门子共建机床性能与数字化能力中心三个数字化展岛,九大应用场景,全面展示南京宁庆数控机床研发设计、生产制造、虚拟调试、金属切削的能力。
1.1)、软件在环虚拟调试,显著缩短机床研发设计周期
打破传统机床研发全生命周期只能后期调试的定律,采用研发过程中进行在环虚拟调试,提前验证,及时发现错误并纠正,大大缩短研发设计周期。
• Create MyVirtual Machine/Operate
• Create MyVirtual Machine/3D
• Create MyVirtual Machine /SIMIT Connector
• Create MyVirtual Machine /Open
• SIMIT SP V11.1 ENGINEERING M
• NX MCD
1.2)、定制化人机交互UI设计开发,让机床操作更加友好易用
可开发高自由度的区块化界面,更加友好地为用户提供高效独特的界面。
• Run MyHMI /WinCC
• Run MyHMI /3GL - (eCol)
• Run MyHMI /Pro
• Run MyScreens
1.3)、虚实联动机床防碰撞,为设备安全保驾护航
• Industrial Edge 427 (HW + OS + CoL)
• Protect MyMachine /3D Twin
• Protect MyMachine /3D Twin Pro
• Protect MyMachine /Open (eCoL)
• Access MyMachine /OPC UA
2.1)、虚拟机床,提高产品试制效率,编程与验证闭环
可实现与实际机床近乎一致的试切仿真验证,助力高端切削应用。
• Run MyVirtual Machine/Operate
• Run MyVirtual Machine/3D
• Run MyVirtual Machine /SIMIT Connector
• Run MyVirtual Machine /Open
• NX CAM
2.2)、智能自适应加工与刀具监测,提升生产效率和安全
• ACM Suite: OMM/AdaptiveControl
• ACM Suite: OMM/AdaptiveControl Pro extension
• ACM Suite: AMW /ToolMonitor Pro
2.3)、工件切削质量分析、高效运维
• Analyze MyWorkpiece /Toolpath
• Analyze MyWorkpiece/Toolpath(pro)
• Analyze MyMachine /SINUMERIK Tuning Center
3.1)、机器人解决方案数字化全集成,开启柔性制造新体验
• Analyze MyMachine / Condition – Industrial Edge for Machine Tools
• Manage MyMachines
• Manage MyMachines / Remote
• SINUMERIK Service Assistance
3.2)、车间资源管理数字化,全面助力生产产能提升
• Connect MyMachines
• Manage MyResources /Tools
• Manage MyResources /Programs
• Analyze MyPerformance /OEE
3.3)、智能云边协同,工业云和工业边缘,全方位提高生产效能
• Analyze MyMachine / Condition – Industrial Edge for Machine Tools
• Manage MyMachines
• Manage MyMachines / Remote
• SINUMERIK Service Assistance
2. 建立实验平台设备机
为验证部分高速加工及难加工合金材料的传动链安装工艺以及实验各种工况下的部件温升对精度的影响,以及运行的稳定性决定设计一个实验平台,实验平台试验和研究的项目。
Ø 龙门同步功能(左右丝杆传动)
Ø 龙门同步功能(左右单齿轮)
Ø 主从+龙门结构下的同步性
Ø 耦合功能
Ø 单齿轮齿条传动不同预紧力下的定位精度变化和电机负载电流的变化
Ø 齿轮齿条传动双电机消隙在不同消隙力矩和不同预紧力下的精度变化
Ø 齿轮齿条传动双电机消隙中消隙力矩优化测试
Ø 不同预拉力下丝杆的极限转速变化和精度变化
Ø 机床温升和精度变化
半闭环和全闭环下伺服优化与机床稳定性的验证
3. 机床性能实验室培训
基于与西门子共建机床性能与数字化能力中心,其虚拟调试,仿真加工,同步设计验证,虚实联动实验,智能自适应加工与刀具监测,工件切削智能分析及高效运维,界面开发,智能柔性制造,车间资源管理数字化等九大场景功能,实验室内部建立了培训室,提供了与之同步的实时操作编程等培训,无需真实机床,和实际机床近乎100%相同的仿真操作与验证。
4. 实验成果
在实验室的建设期间,宁庆数控取得了丰硕的实验成果。实验室参与了国家重点研发计划“增材制造与激光制造”项目,并完成了董事部决议设立的“基于数字孪生MCD及VNCK技术的智能生产线的研究”、“基于创新加工工艺对航空壁板加工效率提升的研究”、“高档机床部件提高精度研究”等80多项项目。这些项目的研究成果得到了广泛的认可和应用,为相关领域的发展做出了积极贡献。
在学术方面,实验室在国内各类学术杂志上发表了大量关于数控机床性能提升、应用和研发技术等方面的学术论文25篇。同时申报了多项发明专利,并获得了专利授权87项,软件著作权25项。此外,我们还参与了国家标准1项,企业标准1项,并获得了39项相关资质证书。
5. 展望
通过不断的研究和创新,实验室将继续提高机床的性能和数字化能力,为公司的产品研发和产品性能提升做出更大的贡献。我们实验室还将密切关注行业的最新发展动态,随时调整研发方向和实验项目,以适应市场需求和技术发展的需要。同时,我们也将加强与相关企业和研究机构的合作,共享资源和成果,推动高性能加工机床和工艺研究的进一步发展。
文章来源:宁庆数控机床
图片来源:宁庆数控机床
转载平台:微信公众号
责任编辑:朱晓裔
审 核 人:李峥
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