數(shù)控機床精度檢測有新標(biāo)準(zhǔn)？

新聞資訊 | 2022-01-18 13:44

　　眾所周知，數(shù)控機床是制造業(yè)的“母機”。制造業(yè)所需要的零件和設(shè)備，都需要用數(shù)控機床加工完成。而五軸聯(lián)動數(shù)控機床，則是行業(yè)內(nèi)的“明珠”，涉及幾何學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)等多個專業(yè)學(xué)科。因此，五軸聯(lián)動的動態(tài)精度測評，是關(guān)鍵技術(shù)難題之一。


　　20世紀(jì)90年代，為滿足我國航空工業(yè)發(fā)展需要，國內(nèi)開始使用五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工零件。一開始，機床頻頻發(fā)生零件銑傷事故。數(shù)控加工廠廠長立即成立攻關(guān)團隊，對設(shè)備運行狀態(tài)進行全程跟蹤，他們發(fā)現(xiàn)擺角快速旋轉(zhuǎn)造成零件銑傷——這是機床精度出現(xiàn)了問題。


　　“機床是按照行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的驗收標(biāo)準(zhǔn)驗收合格的，怎么會發(fā)生銑傷事故呢？”

銑床刀庫

　　團隊成員調(diào)研發(fā)現(xiàn)，那些年數(shù)控機床行業(yè)快速發(fā)展，機床加工技術(shù)不斷進步，但驗收標(biāo)準(zhǔn)還是20多年前制定的，已經(jīng)不能滿足高端機床的檢測需要。很多國家嘗試制定新的機床驗收標(biāo)準(zhǔn)，但囿于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的精度檢測難度大，均以失敗而告終。


　　制定全新的五軸聯(lián)動數(shù)控機床精度驗收標(biāo)準(zhǔn)，成為當(dāng)時一項世界性難題。


　　“從零開始，再難的技術(shù)難題，我們也要攻克！”團隊成員決定啃下這塊“硬骨頭”。


　　大家研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的圓錐臺試件有設(shè)計缺陷，無法檢驗機床在開閉角轉(zhuǎn)換區(qū)間的加工精度，這使得很多飛機零件加工難以完成。


　　正當(dāng)大家一籌莫展之際，有人提出，可以在上下兩個平行的基準(zhǔn)平面分別取50個基準(zhǔn)點各建立一條S形三階樣條曲線，并保證上下兩條曲線在基準(zhǔn)平面上的投影不重合。這樣一來，機床在加工過程中可以實現(xiàn)多次開閉角轉(zhuǎn)換。


　　說干就干，他們很快研制出S形試件樣品。經(jīng)過測試，這款試件對提高機床加工精度果然有效。


　　之后，團隊成員對該試件進行反復(fù)測試和修正。1999年，一種實現(xiàn)多方面技術(shù)創(chuàng)新的S形試件作為五軸聯(lián)動數(shù)控機床驗收標(biāo)準(zhǔn)被正式提出。


　　S形試件推出后，馬上成為團隊對所采購的五軸聯(lián)動數(shù)控機床的標(biāo)準(zhǔn)測試件。有一年，團隊決定購買一款五軸聯(lián)動數(shù)控機床。在項目初始驗收時，廠家自信滿滿，然而在實際操作中，卻怎么也切不出合格的S形試件。


　　這使得廠家對S形試件驗收標(biāo)準(zhǔn)提出質(zhì)疑。令他們沒想到的是，團隊組織技術(shù)人員趕赴驗收現(xiàn)場，不僅把它切了出來，更利用S形試件進一步提升了機床的加工精度。


　　S形試件以精準(zhǔn)可靠的實用性，一次次經(jīng)受住考驗，逐漸被業(yè)界認(rèn)可。2009年，S形試件榮獲國家發(fā)明專利；2019年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織機床技術(shù)委員會全票通過S形試件最終版國際標(biāo)準(zhǔn)草案，正式同意將S形試件列為國際標(biāo)準(zhǔn)。