□本報(bào)首席記者 姜小莉uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

7月底，在智能制造龍城實(shí)驗(yàn)室的機(jī)床精度保持性研究與性能測(cè)試基地，技術(shù)人員正加緊開展動(dòng)態(tài)載荷下栓接結(jié)合面接觸參數(shù)演化規(guī)律測(cè)試、工業(yè)母機(jī)主軸精度加速退化試驗(yàn)、振動(dòng)條件下工業(yè)母機(jī)整機(jī)精度加速退化試驗(yàn)。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

一臺(tái)高達(dá)6米的巨型設(shè)備，不間斷地運(yùn)行著。這是由龍城實(shí)驗(yàn)室與大連理工大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的全球首套載重20噸的工業(yè)母機(jī)精度保持性快速測(cè)試裝備。借助它，工程師們可以通過設(shè)置溫度、振動(dòng)、濕度等參數(shù)，連續(xù)高強(qiáng)度模擬機(jī)床的實(shí)際工作環(huán)境，監(jiān)測(cè)與測(cè)試各種條件下的機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)與精度狀況，并對(duì)機(jī)床出現(xiàn)的精度退化情況開展原因剖析。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

龍城實(shí)驗(yàn)室的研究人員希望通過大量的試驗(yàn)和測(cè)試，最終能突破工業(yè)母機(jī)精度保持性快速測(cè)評(píng)技術(shù)。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

“工業(yè)母機(jī)精度保持性的快速測(cè)評(píng)”，不久前被中國科協(xié)評(píng)為2024中國“十大工程技術(shù)難題”之首。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

精度為何如此重要？uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

工業(yè)母機(jī)是對(duì)金屬或其他材料的坯料或工件進(jìn)行加工，使之獲得所需形狀、尺寸和表面質(zhì)量的機(jī)器。通�？梢园压I(yè)母機(jī)理解為“制造機(jī)器的機(jī)器”。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

“精度，作為衡量母機(jī)性能的關(guān)鍵指標(biāo)，其重要性不言而喻。它不僅直接關(guān)聯(lián)到加工零件的精確性和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，還深刻影響著企業(yè)的生產(chǎn)效率與成本控制。”龍城實(shí)驗(yàn)室副主任劉闊說。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

一臺(tái)高精度的母機(jī)，就像是一位經(jīng)驗(yàn)豐富的工匠，能夠精細(xì)地調(diào)控加工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，從零件的位置定位到尺寸的精確切割，再到形狀的完美塑造，每一步都力求精準(zhǔn)無誤。這種高精度不僅減少了因加工精度超差導(dǎo)致的返工和材料浪費(fèi)，還顯著提升了產(chǎn)品的整體質(zhì)量和一致性，有助于增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

但是，如果工業(yè)母機(jī)的精度較低或者無法長時(shí)間保持，加工出的零件可能會(huì)出現(xiàn)尺寸偏差、形狀扭曲等問題，導(dǎo)致產(chǎn)品無法達(dá)到預(yù)期的性能要求。在航空航天、國防軍工、汽車等精密制造行業(yè)中，這種質(zhì)量問題可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性后果。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

劉闊介紹，影響工業(yè)母機(jī)精度保持性的因素眾多，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上來說，大體可分三大類，即基礎(chǔ)件的蠕變、靜結(jié)合面的松動(dòng)、動(dòng)結(jié)合面的磨損。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

為什么難？uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

“保持工業(yè)母機(jī)精度之所以成為一項(xiàng)復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題，根源在于其涉及時(shí)間和空間維度上以及內(nèi)外部工作條件的相互作用與影響。”劉闊說。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

首先，工業(yè)母機(jī)的精度項(xiàng)繁復(fù)多樣，包括但不限于定位精度、直線度、垂直度、主軸回轉(zhuǎn)精度等，每一種精度指標(biāo)都直接關(guān)聯(lián)到工業(yè)母機(jī)的加工質(zhì)量與效率，但各自對(duì)加工性能的貢獻(xiàn)方式和影響程度又不相同。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

其次，精度保持性與工業(yè)母機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件材料、裝配工藝、服役工況等各方面息息相關(guān)。受服役過程中溫度、振動(dòng)、切削力等多種載荷交互作用，工業(yè)母機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中的微小偏差，會(huì)在長期服役過程中逐漸放大，對(duì)精度造成不可逆的影響。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

因此，工業(yè)母機(jī)精度的長時(shí)保持不僅需要深厚的理論基礎(chǔ)作為支撐，還需要先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)與維護(hù)手段的配合。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

據(jù)了解，德國、日本等國家，工業(yè)母機(jī)研制起步早，積累了大量的精度退化數(shù)據(jù)，支撐產(chǎn)品經(jīng)過數(shù)輪迭代升級(jí)，精度保持能力國際領(lǐng)先。我國工業(yè)母機(jī)研制起步較晚，產(chǎn)品迭代升級(jí)滯后，精度退化數(shù)據(jù)嚴(yán)重匱乏，難以支撐國產(chǎn)工業(yè)母機(jī)設(shè)計(jì)、制造等方面的快速迭代優(yōu)化。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

如何突破？uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

作為我市重點(diǎn)打造的創(chuàng)新平臺(tái)，龍城實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向之一就是“工業(yè)母機(jī)精度保持性的快速測(cè)評(píng)”。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

目前，實(shí)驗(yàn)室18000平方米的機(jī)床精度保持性研究與性能測(cè)試基地已完成建設(shè)，整機(jī)與主軸精度保持性加速測(cè)試平臺(tái)、多種機(jī)床專用智能監(jiān)測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)等自主研發(fā)的儀器設(shè)備都已安裝完畢。“在以前的精度保持性測(cè)試中，我們需要在服役環(huán)境下對(duì)機(jī)床進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，測(cè)試時(shí)間動(dòng)輒數(shù)月乃至數(shù)年�，F(xiàn)在通過這些大型設(shè)備，可以在一個(gè)月甚至一周的時(shí)間內(nèi)，加速機(jī)床及其功能部件的精度退化過程，為國產(chǎn)機(jī)床的加速迭代提供數(shù)據(jù)支撐，讓我們更快地追趕國際先進(jìn)水平。”智能制造龍城實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員趙地說。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

事實(shí)上，國內(nèi)對(duì)工業(yè)母機(jī)精度退化規(guī)律與機(jī)制的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，精度保持性快速測(cè)評(píng)技術(shù)的突破需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)嘗試。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)

目前，龍城實(shí)驗(yàn)室正在全力攻關(guān)工業(yè)母機(jī)多應(yīng)力加速退化試驗(yàn)技術(shù)，并持續(xù)研制系列工業(yè)母機(jī)關(guān)鍵功能部件精度保持性快速測(cè)試裝置。未來，實(shí)驗(yàn)室將逐步構(gòu)建工業(yè)母機(jī)精度保持性快速測(cè)評(píng)理論體系與技術(shù)框架，配套建立“云腦”數(shù)據(jù)庫，為行業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐與智能分析，更好服務(wù)工業(yè)母機(jī)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，力爭(zhēng)打造國際領(lǐng)先的工業(yè)母機(jī)精度保持性快速測(cè)試基地。uve新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門戶網(wǎng)