[00861761]精密复杂模具五轴联动龙门加工中心研发及产业化

随着国内航空、航天、高精医疗设备等行业的快速发展，产品结构形式趋于复杂化和精密化，为多轴数控加工技术提供了广泛应用的机遇和条件。相对于传统的加工方法，在制造复杂形状的产品方面多轴数控加工技术具有绝对优势，可以一次装卡，完成复杂零件多个表面的加工，而且能够保证一定精度的条件下加工效率的提高。为了缩短复杂空间曲面零件的制造周期和提高零件加工质量，需要研发及推广高速、高精及高效的多轴联动数控机床，为精密复杂空间曲面零件的工艺革新带来正面效果，推动装备制造业的发展。南通国盛智能科技集团股份有限公司深度践行中国制造2025关于智能装备高速、高精、高效的要求，与南通大学联合科技攻关，针对精密复杂模具零件的加工要求，研制开发了精密复杂模具五轴联动龙门加工中心，具有加工精度高、持续稳定性好、加工效率高等优点。 主要创新及技术内容： 1.制定可适应精密复杂模具零件加工的总体技术方案，创新设计了龙门加工中心的结构形式。核心技术包括：(1)采用整体式与局部分体式相结合的结构设计，提高机床整体的刚性和强度；(2)采用易于电机丝杠安装调整的数控机床准整体式床鞍，减小装配调整的工作量，保证重复定位精度。 2.优化横梁结构方案，改进丝杆传动结构，提高机床精度与稳定性。核心技术包括：(1)采用组合赋权-灰色关联和极端尺寸调整的优化设计方法对横梁、立柱、床身等关键部件进行优化设计，实现了机床的轻量化、高刚性；(2)采用丝杆定量预拉伸、丝杆锁紧螺母防松结构、丝杆底端轴承防油装置以及丝杆水平安装支撑装置等，提高机床的精度和安全稳定性。 3.构建热误差监测系统和热误差补偿模型，有效减小热误差对加工精度的影响。 主要技术指标：主轴转速：18000rpm；主轴扭矩：90/110N·m；主轴功率：56/70Kw；X/Y/Z轴行程：4200/3500/1000mm；X/Y/Z轴移动速度：12000/12000/10000mm/min；A轴转位角度：±105°；C轴转位角度：±360°；A/C轴转角定位精度：13.91″/8.64″；X/Y/Z轴定位精度：0.018/0.018/0.012；X/Y/Z轴重复定位精度：0.012/0.012/0.008。 项目核心技术获授权发明专利9件，授权实用新专利7件，授权外观专利1件，发表论文9篇。项目产品被认定为2018年江苏省装备制造业重点领域重大装备，经新产品鉴定、科技查新及国家机床质量监督检验中心检验，产品技术达到国际先进、国内领先水平，可替代进口产品。自2016年开始，产品先后被南通超达装备股份有限公司、申模南通机械科技等用户使用，提高了企业的经济与社会效益。2016年至今累计实现销售收入13222万元，净利润4892万元，上缴税收734万元。项目技术方案及关键技术为完全自主创新，有效推动了精密复杂模具行业的加工水平的提高与工艺革新，提升了国产高档机床品牌的核心价值。