[01029941]回转支承的新型制造装备关键技术研究、开发与应用

该项目属机械工程的机械制造工艺与设备学科，针对国内回转支承行业(工程机械、风力发电机等大型设备中的关键基础部件)制造中存在的：①齿圈加工设备效率低但进口数控铣齿机投入太大且交货周期长；②企业原有滚道车、磨旧机床数控化低；③产品测试设备落后但受国外技术封锁等普遍存在问题。研发出用于回转支承制造与检测的四类新型装备极坐标高速成形铣齿机床、极坐标数控中心孔钻床、再制造数控滚道车磨机床及综合性能实验台，在国内回转支承行业中广泛推广应用。进行了以上新型制造装备研制中的关键技术研究，并成功实现了成果产业化。主要技术内容：①研究高速、强力、成形铣齿断续切削机理及高速强力切削机床抑颤技术，研究数字化铣刀成形面展成方法，研究基于侧隙优化与主动阻尼的大型数控静压回转台刚性与精度提升技术，解决了铣齿机床高效强力切削颤振和成形铣刀加工问题，并研发了极坐标数控高速成形铣齿机床及成形刀具；②针对复杂工况下的回转支承，开展实际载荷谱与运行特性的实验模拟技术及回转支承损伤机理研究，确定损伤诊断方法，研发用于静动载能力、灵敏度、寿命等综合性能评估的实验台；③进行旧机床的数控化再制造技术研究，并应用于回转支承滚道车、磨机床的再制造中；④进行机电系统异构建模，整机性能优化，开发4种装备的成套加工工艺及控制软件。知识产权情况所研发的回转支承的新型专用制造装备均具有自主知识产权，申请发明专利13项，已授权6项(一项获2010年江苏省优质百件专利)，授权实用新型专利9项(一项获2009年南京市十大优秀专利)，软件著作登记权4项；发表SCI/EI检索论文22篇；制定并通过江苏省技术监督部门认定数控铣齿机床企业标准2项；技术经济指标：(1)仅根据效益证明统计，新型装备共产生经济效益9.6亿元，其中为应用企业节约设备投资约5.8亿元，新增利税2.5亿元，学校获得科研开发经费1.3亿元；另创收外汇3547万美元。(2)极坐标高速成形铣齿机床改变了回转支承齿圈的传统滚齿和插齿加工工艺，铣齿效率比传统工艺提高了3-6倍，价格是进口的三分之一，成形精度与切削效率等主要技术指标达到或超过国际同类装备的先进水平。(3)数控滚道车磨机床使滚道开口误差控制0.01mm，接触角误差控制在±1°，加工效率提高2倍以上。(4)回转支承综合实验台，可实现倾覆力矩15000KNm、轴向力2000kN、径向力1500kN的加载载荷，具有在线故障诊断，动静态性能分析等6个功能。打破国外的技术封锁，属国内首创，达到国际领先水平。推广应用情况：已在国内回转支承行业内推广应用，遍及北京、上海、江苏、广东、山东、安徽、湖南、内蒙等十四个省市26家回转支承企业，如三一重工、徐州罗德艾德、洛轴集团、瓦轴集团、方圆股份、浩阳机械、欧际股份等回转支承制造的前十强等企业。对推动中国的回转支承行业的技术进步、增强企业在国际市场的的竞争力起了重要作用。成果产业化已由工大数控公司成功实现极坐标高速成形铣齿机床的产业化，累计实现产品销售2.6个亿。已形成产业化的产品获得江苏省高新技术产品3项，2010年南京市自主创新产品2项。