文匯報:我國首臺運動加速度達2G的高端數控機床亮相,上理工團隊為航空行業“高精尖機床”貢獻智慧

時間:2021-04-23瀏覽:10編輯:董真攝影:王博????通訊員:設置

當拿著精美輕薄的手機、坐著高速便捷的高鐵和飛機,人們很少把這些習以為常的生活場景與機床行業聯系起來。然而事實上,機床這個“制造機器的‘機器’”,不但與民眾生活息息相關,更是關乎綜合國力的“國之重器”。

盡管中國機床產業不斷壯大,但是涉及航空航天等重要領域的高端機床仍受制于人,如何改變行業“大而不強”的局面。,如何造出中國人自己的高端機床,成為亟需應對的時代命題。

近日,在中國(北京)國際機床展覽會(CIMT2021)上,上海理工大學與秦川機床工具集團聯合研發的“高速立式五軸加工中心VMC40U”一經亮相,就吸引了國內外業界的目光。

這是我國第一臺運動加速度達到2G的高端數控機床,實現定位精度4微米,重復定位精度2微米,在精度與高速技術指標方面均達到世界一流水平。背后是由上理工教師和秦川工程師組成的校企團隊,僅耗時兩年就讓國產機床“大變身”,比肩趕超國際同類機床技術,這場“突圍之戰”也喚醒了國內傳統行業的制造潛力。



做機床行業新的“造風者”

目前國內現有的高精度機床之間的技術差距并不大,只需要通過增加重量等方法就可以實現高精度制造,但是高速機床卻要求機床結構重量要輕,這就會導致高速運行過程中發生震動,影響精度。因此,高精度和高速兩種模式難以同時滿足。

而且,只有掌握了制造這樣特殊機床的技術,才能在精密機械、航空航天、醫療工程、工模具制造、儀器工程等多個領域大有可為。

“比如航空航天領域的機床只能依賴于進口,兩年前我們想從德國一家公司選購機床的‘旋轉工作臺’,直接被回絕。”負責此次研發項目的團隊負責人、上理工機械工程學院李郝林教授說,“這也一定程度上激發了我們的斗志,必須自己造出來一臺,不再看著別人臉色說話。”碰巧的是,那時的秦川集團也將定位瞄準到為航空行業提供“高精尖機床”,不求數量,而是要做出世界頂級的機床。于是上理工團隊與秦川的工程師們一拍即合,開始了研發之路。

在李郝林教授看來,研發的過程也是“水到渠成”的,上理工以設計研發見長,而秦川則精通制造及裝配。最終,他們打造出的“高速立式五軸加工中心VMC40U”成為了我國第一臺運動加速度達到2G的高端數控機床,實現定位精度4微米,重復定位精度2微米,在精度與高速技術指標方面均達到世界一流水平,而這支校企合作的研發團隊也將成為機床行業新的“造風者”。



成功源于反復打磨

“機床的主要結構改動要慎重”這在機床行業是個“不成文”的規定。從企業角度來說,一套模具動輒幾十萬,交給“沒有實戰經驗”的高校來研究改造,試錯的成本太高。而精于科學研究方法的高校,無處進行實驗以佐證方法論,也只能“紙上談兵”。這成為校企產學研合作的阻力之一。

2015年,沈陽機床集團的1000余臺機床急需解決振動問題,集團董事長關錫友找到了上理工,李郝林教授團隊經過三個月的機床測試與改造,有效解決了機床的振動問題。自從這次合作以后,雙方達成了持續合作的共識,并共建了沈陽機床-上海理工大學 i5智能機床聯合實驗室。沈陽機床集團直接派出工程師團隊“駐扎”在學校實驗室,而機械工程學院的學生也趁著寒暑假到沈陽機床廠“實操”,設計—研發—生產的效率大大提升了。

除了加強與工廠的合作之外,李郝林教授還不忘帶著團隊開展調研學習。“上理工緊挨著上海機床廠,以前我每個星期都會去廠里轉個三四趟,經常在工廠的大道上遇到廠領導,他們會調侃我說‘上理職工’又來啦。”李郝林笑著回憶道。此外,只要一有時間和機會,李郝林還會到德國斯圖加特大學等國外領先的研究所學習,“知己知彼才能百戰不殆,我們會跟著國外團隊學習,如果他們遇到某個機床的問題,看看他們是怎么解決的,他們在研究關注什么,這有助于我們開拓思路,與國際水平比肩。”

正是在這樣與企業緊密合作、馬不停蹄調研學習的過程中,李郝林團隊逐步由向企業提供技術服務和技術咨詢轉變為機床設計方法的驗證,最終經過反復打磨,形成了經得起行業考驗的“上理方法”,這也是為什么上理工能夠為“高速立式五軸加工中心VMC40U”項目注入“核心實力”。


從“不太了解”到“不可或缺”

“不太了解呀?”“這個學校咋樣啊?”這是以往機床企業在找上理工合作前的“擔憂”,面對起初的質疑,李郝林認為:“這太正常了。我們上理人的一貫作風就是先把東西做出來,再讓別人知道我們。”

而如今,“真正解決問題,還得找上理工。”“合作伙伴里,你們最高效。”這一句句來自企業的評價足以證明,憑借著“硬科技”成果,上理人已經在行業內成為了“不可或缺”的科研力量。

為了持續推動科技成果產業化,在中國(北京)國際機床展覽會現場,上理工與秦川集團還正式簽署了戰略合作協議,以期進一步健全產學研合作機制,開發出系列高端機床。

李郝林說,接下來,他將目標放在了建立“行業標準”上,以期通過優化現有的機床設計方法,讓它變成國內機床行業的統一參照標準,由此驅使國產機床的質量得到整體提升,為行業發展貢獻更多智慧。


來源:文匯報  記者:儲舒婷  通訊員:董真

原文鏈接:http://wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/xue/20210422/401434.html


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