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浙江暢（chàng）爾五（wǔ）軸數控拉床解決航發部件加工難題

2021-9-30 來源：機床協會作者：-

【編者按】今天，中國（guó）機床工（gōng）具行業正處於（yú）向高質量發展的轉型期。麵（miàn）對錯綜複（fù）雜的國際環境和市場形（xíng）勢，機床工具企業通過不懈努力贏得更多用戶的信（xìn）任和青睞，既是可持（chí）續發展的需要，也是實現國產（chǎn）機床自主可（kě）控的根本路徑。為了使（shǐ）用戶更好地了解機床產品（pǐn）的發展和進步，中國機床工具工業協會傳媒部（bù）向部分企業征集了“產品應用故事”，旨在擴（kuò）大（dà）企業及產品的（de）影響麵，提升品牌效（xiào）應，使更多（duō）用戶增強對國產裝備的信心。

一、用於（yú）航（háng）空發（fā）動機零件加工的拉床及其（qí）特點

今天向大（dà）家介紹用於航空發動機等（děng）輪盤榫槽加工的五軸數控臥式側拉床，型號為LG6516ZX-4200、LG6525ZX-4200。

這（zhè）是由浙（zhè）江暢爾智能裝（zhuāng）備股（gǔ）份有限公司自主研發（fā）製造的高性能拉床產品，用於航空發動機等輪盤榫槽的高效精密加工，屬於國（guó）防工業尖端加工設備，是國家重點（diǎn）支持研（yán）發的高（gāo）端裝（zhuāng）備。2012年，國家設立“航空發動機與燃氣輪機”科技重大專項，全（quán）力推動我國“兩機”行業自主創新能力，其中研製高（gāo）檔數控機床是重要任務之一（yī）。該產品實現了國內高端榫（sǔn）槽拉床製（zhì）造核心技術“零”的突破，攻克了“卡脖子”難（nán）題，擁有多項核心專利。

主要技（jì）術亮點：

（1）針對航空發動（dòng）機輪盤榫槽結（jié）構形狀複雜、精度要求高（gāo）、材料難切削等特點，開發了多刀（dāo）具、多工位、多參數複合加工工藝，研（yán）製了集粗拉、半精拉和精拉等多次拉削（xuē）於一（yī）身的專用拉削刀具和刀盒。

（2）為滿足不同（tóng）工件（jiàn）的P點、錐角（jiǎo）、榫槽傾角的空（kōng）間位置變化調整（zhěng），開發（fā）了集成4個數控軸的C形搖籃機構、精確送退料驅動和P點調整（zhěng）機（jī）構，從而實現榫槽的精確定位。

（3）開發了多點式刀具快速定位和夾緊技術，以及（jí）拉刀（dāo）刀盒（hé）精準配送（sòng）、就位技（jì）術，實現拉床多把拉（lā）削刀具及（jí）刀盒的高水平重複定位和高（gāo）效配（pèi）送，滿足快速（sù）、無人化加工需求。

二、為航發客戶解決卡脖子難題

本產（chǎn）品主要用於航空發動機渦（wō）輪盤（pán）、壓氣機盤等輪盤類零件的高效精密拉削（xuē）加工，用戶群體為航空發動機、燃氣輪機等製造企業及核心零部件加工配套企業。

1. 零件特點及加工難（nán）度

作為飛機的心髒，航空發動機被（bèi）譽為“現代工業皇冠上的明珠”，是衡量一個（gè）國家綜合科技水平、工業基礎實力和（hé）綜合國力的重要（yào）標誌之一。發動機中（zhōng）的輪（lún）盤是核心轉（zhuǎn）動件，在高溫、高壓、高（gāo）轉速的惡劣環境下工作，是最關鍵部件之一。渦輪盤、壓氣機盤等輪盤材料大多采用特種不鏽鋼、鈦（tài）合金、鎳基高溫（wēn）合金等難加工材料製造，尺寸精度要求（qiú）高，技術條件嚴（yán）格，對零件表麵質量、表麵完整性（xìng）要求高，其加工（gōng）質量的高低直接影響到發動機的使用壽命和安全可靠性。

榫槽是葉片與輪盤相結合的部分，在高溫工（gōng）況下，會受到（dào）離心力、彎曲應力、剪切力等的綜合作用，而且葉（yè）片本身是否（fǒu）能保持規定的位置和方向也（yě）取決（jué）於榫槽的精度。榫槽空間形狀複雜（一般有錐角和傾角，一個輪盤在圓周上布有（yǒu）幾十個甚至上百個榫槽），加（jiā）工時加工硬化嚴（yán）重，加工區溫度高、易粘刀，材料加工難度大，零件回轉加工分度精確度要（yào）求高。因（yīn）此，榫槽高效精密加工一直是航空製造業中公認的技術難題之一，也是製約我國航空製造業發（fā）展（zhǎn）的“卡脖子”技術之一。

2. 暢爾拉床解決難題

輪盤榫（sǔn）槽的高效精密拉削加工，離不開高性（xìng）能的拉床。浙江暢爾從2008年開始著手研製麵向航空（kōng）發動機輪盤榫槽加工的高速數控拉床，曆經多年堅持和努力，取（qǔ）得（dé）了重大突破。

2018年3月，暢爾研（yán）製成功第一代輪盤榫槽（cáo）拉削加（jiā）工機床——四軸數控拉床。當年交付給某上市公司，至今已完成了多種飛機發動機輪盤榫槽的合格加工。2020年8月，暢（chàng）爾自主研發的第二代輪盤榫槽拉削機床——五軸數（shù）控拉床（chuáng），完成了某飛（fēi）機發動機輪盤榫槽的試驗拉削。經測試，機床各項性能指標符合設計（jì）要求，工（gōng）件加工後的精度（dù）達到質量要求。2021年3月，該設備在客戶現場進行了小批量試生產，在46小（xiǎo）時內完成（chéng）了某型號航空發動機8個壓氣機盤的（de）連續加工（gōng），加工過程中機床運行穩定，加工的8個（gè）壓氣機盤各項指標全部合格，獲（huò）得“穩定、高效、高精度”的評價。

此（cǐ）五軸數控拉床最大切削力達250kN，重量近110t，設（shè）備占地僅80m2，執（zhí）行德（dé）國技術標準，擁有（yǒu）國家專利20餘項，滿足柔性化、高速、高精度（dù）的榫槽加工，可實現進口替代。

應用驗證表明，該產品（pǐn）攻克了（le）鎳基粉末冶（yě）金高溫合金材料的高效精密複合加工工藝技術，攻克了不同輪盤榫槽（cáo）的P點、錐角、傾角（jiǎo）的空間位置變（biàn）化的精確定位加工技術，以及刀（dāo）具快（kuài）速定位、夾緊技術和拉刀（dāo）刀盒精準配送、就位技術等，滿足了用戶對榫槽的高（gāo）效、高精度加工要求。用戶表示，暢爾為我國航空發動（dòng）機零部件製造商提供了一款具（jù）有較高技術水平和高性價比（bǐ）的國產機床（chuáng）。

作為中國本土裝備製造企業，暢爾可為國內用戶提供更加高（gāo）效、快捷的售後技術服務。暢爾積極響應客戶提出的技術難題，與供應商開展合作及產業鏈協同研發（fā），共同突破產品加工的關鍵技術，助力我國航空製造企業的自主創新能力提升。

隨著應用推廣不斷（duàn）深入，暢爾公司將結合用戶需求，進一步做好技術優化改進與迭代創新，以智能製造作為今後（hòu）的主攻方向，進行工件在線在位檢測及刀具實時監控與預（yù）測（cè）係統、基於工（gōng）業物聯網和大數據技術的遠程（chéng）監控與智能運維（wéi）係（xì）統等方麵的技術開發。同（tóng）時，研製的高（gāo）檔數控機（jī）床將以突破不同工件尺寸（cùn）及使用（yòng）範圍為目標，為（wéi）逐步縮小國內外航空發動機製造（zào）技術差距做出更大（dà）貢獻。

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