一蛔六、項目背景

中國汽車產業(yè)發(fā)展迅速磷蜀，連續(xù)多年產銷量居世界第一轴捎。汽車工業(yè)是數(shù)控機床最重要的市場鹤盒，在國內汽車零部件制造行業(yè)，發(fā)動機侦副、全電動變速箱侦锯、高壓油泵驅動單元、輪轂單元秦驯、轉向節(jié)尺碰、車橋、軸承译隘、汽車底盤類等關鍵零部件制造需要大量的數(shù)控機床亲桥。按我國機床消費的40％以上用于汽車工業(yè)，每年至少將有10萬臺以上數(shù)控機床需求固耘。

在汽車及零部件行業(yè)中题篷，用于發(fā)動機缸體、缸蓋厅目、曲軸木砾、凸輪軸等加工的數(shù)控機床必須滿足高精、高效冷吏、高可靠性的要求节拷，以適應柔性生產線自動化加工特點。目前在這些領域所需數(shù)控機床產品中些惑，國產品牌與國外品牌相比還存在一定差距啦掸，實現(xiàn)全部使用國產數(shù)控設備還有相當長的路要走。

汽車發(fā)動機結構圖                  新能源汽車結構圖

目前鲸锻，我國面臨著自主品牌汽車匀象、新能源汽車發(fā)展與制造裝備國產化互動發(fā)展的重要機遇，需要進一步提高國產數(shù)控機床在汽車零部件制造領域的市場占有率鸡捉。近年來乏茶，國家采取有力措施，鼓勵國產數(shù)控機床和國產數(shù)控系統(tǒng)在汽車零部件制造領域的應用示范甚岩，使國產數(shù)控機床和國產數(shù)控系統(tǒng)大批量應用成為發(fā)展趨勢贱按。武漢華中數(shù)控股份有限公司與東風設備制造廠、北京工研精機股份有限公司涡相、上海機床廠有限公司及汽車零部件制造用戶企業(yè)緊密合作哲泊，在此方面已經取得了很好的突破。

二、示范應用案例

案例1：華中數(shù)控與東風設備制造廠合作生產轎車發(fā)動機制造高精密數(shù)控機床

武漢華中數(shù)控股份有限公司（以下簡稱華中數(shù)控）與東風設備制造廠強強攜手切威，針對轎車發(fā)動機關鍵零件數(shù)控加工需求育特，批量生產配置華中數(shù)控HNC-818B型高性能數(shù)控系統(tǒng)的高精度四軸臥式加工中心，并且組成柔性生產線先朦，成功應用于國內某重點汽車制造企業(yè)缰冤。

該轎車發(fā)動機柔性線具有高速多面銑、鏜喳魏、鉆棉浸、攻絲等零件加工能力，特別適合鑄鐵類的轎車缸體截酷、缸蓋等生產線的加工需求涮拗。目前，華中數(shù)控與東風設備制造廠聯(lián)合生產的高精度四軸臥式加工中心已實現(xiàn)批量配套生產迂苛，使用狀態(tài)良好，得到用戶好評鼓择。

1. 機床特點

（1）高動態(tài)性能：直線軸最大加速度1g甘虑，進給速度20 m/min，快移60m/min的讯。

（2）高加工精度：定位精度可達5μm匪笨，重復定位精度可達3μm，銑削孔圓柱度10μm以內（孔直徑100mm）某现。

（3）高主軸配置：采用電主軸匙桦，功率為25kW，最高轉速8000r/min宋睦。

（4）帶液壓鎖緊轉臺：?120左右盤銑時阁陌，可提高加工效率的同時保證重切精度。

（5）頂置刀庫：節(jié)省機床占地面積的同時琐侣，可提高C-C換刀時間奖朴，減小每個工件的加工時間。

（6）雙操作面板：加工位可對機床參數(shù)汇径、程序曼刀、加工進行操作，在前置面板上可對機床工件進行操作史隆，系統(tǒng)可自動加載當前工件程序魂务。

（7）斷刀檢測：頂置刀庫前端帶有刀檢伺服檢測裝置，在換刀前或加工后對刀具破損情況進行判斷泌射，保證產品加工合格率粘姜。

華中數(shù)控與東風設備制造廠聯(lián)合生產的四軸臥式加工中心

2. 數(shù)控系統(tǒng)解決方案

方案連接圖

（1）數(shù)控系統(tǒng)主要功能：東風設備制造廠生產的四軸臥式加工中心主要應用華中數(shù)控HNC-818B數(shù)控系統(tǒng)的高速高精加工，具有三軸及四軸聯(lián)動功能魄幕，在線刀具測量和工件測量相艇、空間誤差補償和全閉環(huán)控制功能颖杏、適配智能產線的全開放式網絡接口功能（可擴展Ethercat總線式通訊協(xié)議）、加工大數(shù)據采集和監(jiān)控功能等高檔控制功能坛芽。

（2）數(shù)控系統(tǒng)主要配置（見下表）：

3. 應用效果

東風設備制造廠配套華中數(shù)控HNC-818B數(shù)控系統(tǒng)的四軸臥式加工中心主要用于轎車發(fā)動機缸體缸蓋的高效批量生產留储，機床整機對標國外高端機床產品的可靠性和結構緊湊，實現(xiàn)了數(shù)控加工的高效性咙轩、可靠性和精度穩(wěn)定性获讳。

轎車發(fā)動機柔性線組線及現(xiàn)場加工圖

案例2：華中數(shù)控與北京工研精機股份有限公司合作生產的四軸臥式加工中心應用于汽車零部件制造領域

華中數(shù)控與北京工研精機股份有限公司緊密合作，針對汽車行業(yè)對發(fā)動機關鍵零件的數(shù)控加工需求活喊，批量生產配置華中數(shù)控HNC-848C型高檔數(shù)控系統(tǒng)的μ2000/630HF精密四軸臥式加工中心丐膝。目前，雙方合作生產的精密四軸臥式加工中心已經形成批量銷售箫俯，大多用于加工精度要求較高的動力總成箱體焕徽、缸體等各類零件，適合多品種及大批量加工怕事。

1. 機床特點

μ2000/630HF精密四軸臥式加工中心采用正T型布局竹恃，龍門框中框結構；Z軸為雙驅動旅测，可增加機床動態(tài)剛度肘勾，快速抑制振動，提高加工表面質量兆布；Y軸采用主軸箱重量平衡設計箫废，保證機床具有良好的動態(tài)特性；基礎件采用優(yōu)質鑄鐵材料佛或，機床整體具有高剛度譬功、高精度，良好的動態(tài)特性三稿。機床廣泛適用于汽車篇裁、模具、

μ2000/630HF四軸臥式加工中心

2. 數(shù)控系統(tǒng)解決方案

（1）數(shù)控系統(tǒng)主要功能：北京工研精機股份有限公司μ2000/630HF臥式加工中心主要應用華中HNC-848C數(shù)控系統(tǒng)的四軸聯(lián)動达布、圓柱插補、高速高精控制逾冬、在線刀具測量和工件測量黍聂、空間誤差補償、熱誤差補償和高精度絕對光柵全閉環(huán)控制功能身腻、智能產線適配的全開放式網絡接口功能产还、加工大數(shù)據采集和監(jiān)控功能等高檔控制功能。

HNC-848C數(shù)控系統(tǒng)

（2）數(shù)控系統(tǒng)裝置、伺服驅動和電機配置清單（見下表）：

3. 應用效果

配套華中數(shù)控HNC-848C數(shù)控系統(tǒng)的μ2000/630HF臥式加工中心已經在某汽車齒輪傳動公司批量應用牛隅，主要用于中重型車用變速器殼體類產品高效炕柔、高精加工，滿足用戶加工需求媒佣。

用于變速器殼體類零件加工

案例3：華中數(shù)控與上海機床廠有限公司批量生產復合磨削中心應用于汽車零部件制造

華中數(shù)控與上海機床廠有限公司緊密合作触法，針對精密軸系的數(shù)控加工需求，生產配置華中數(shù)控HNC-848D高性能數(shù)控系統(tǒng)的H377復合磨削中心据伏。目前展稼，該機型已經形成批量銷售，全部用于高精密軸系部件的磨削加工骏庙。

1.機床特點

H377復合磨削中心共有4個進給軸（X軸俩堡、Z軸、B軸）1個頭架主軸（C/S軸）还幅，3個模擬量砂輪主軸并且設備還配備有外圓砂輪砌纸、端面砂輪、內圓砂輪挠氛、3個磨削工位，程控尾座计灌、工件測頭淡榕，具有一次裝夾完成外圓、端面钟牛、內孔等表面的磨削加工允悦，能夠適應各種回轉體的高精度磨削工藝，滿足高精密軸系加工的需求虑啤。

華中數(shù)控與上海機床廠有限公司合作生產H377磨削中心

（1）自動修整砂輪：模塊化參數(shù)設置外圓隙弛、端面、內圓砂輪修整數(shù)值和修整方式狞山。

（2）高磨削精度：定位精度2μm全闷，重復定位精度1.5μm，磨削內孔圓柱度5μm以內（孔直徑80mm）萍启。

（3）高速主軸配置：采用15kW和16kW 的電主軸总珠，最高轉速40000r/min，并配有恒溫冷卻裝置勘纯，保持主軸精度穩(wěn)定局服。

（4）三工位磨頭：一個外圓磨頭工位，一個端面磨頭工位，一個內圓磨頭工位淫奔，能夠有效減少裝夾次數(shù)山涡，提高磨削效率。

（5）C/S頭架軸：頭架軸采用國產伺服電機斜擎，回轉精度高爱饲、動態(tài)特性好，可以根據磨削零件的類型切換速度即倦、位置控制模式羹浪。

2. 數(shù)控系統(tǒng)解決方案

華中數(shù)控HNC-848D高性能系統(tǒng)連接示意圖

（1）數(shù)控系統(tǒng)主要功能：H377復合磨削中心主要應用華中HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，X疚线、Z雀司、B軸定位精度達0.0015mm以內，重復定位精度達到0.002mm以內背渤。內圓砂輪最高轉速可達40000r/min奉念，具備一鍵回退、報警安全回退功能熊骆、手輪中斷功能鹿竭、工件測量功能、空間誤差補償和全閉環(huán)控制功能纳倚、適配智能產線的全開放式網絡接口功能胜溢、加工大數(shù)據采集和監(jiān)控功能等高檔控制功能。

（2）數(shù)控系統(tǒng)裝置章母、伺服驅動和電機配置清單（見下表）：

華中數(shù)控HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)

內圓磨削數(shù)控加工    外圓磨削數(shù)控加工

3. 應用效果

配套華中數(shù)控HNC-848D高性能數(shù)控系統(tǒng)的H377磨削中心目前主要應用于精密軸系零件的加工询枚，能夠磨削高硬度违帆、高強度的難切削材料，如：汽車變速箱傳動軸哩盲、汽車發(fā)動機缸蓋凸輪軸前方、汽車發(fā)動機曲軸等軸系零件，并且具備砂輪動平衡檢測及防碰撞功能廉油、碰撞回退等功能惠险。

內圓零件數(shù)控加工樣件

三苗傅、項目經驗

1. 關鍵設備，提高工藝適用性和自主可控

目前燎拟，針對汽車零部件制造的國產裝備工藝適應性不足靶疟，關鍵制造裝備和生產線等受制于人。華中數(shù)控與東風設備制造廠享秒、北京工研精機脂桂、上海機床廠、汽車零部件制造企業(yè)緊密合作蛆古，通過對乘用車關鍵零件數(shù)控加工效率和加工工藝的研究港驶，提高了國產裝備（數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)等）的加工功能適應性舔伴。對乘用車關鍵零件復合加工生產線所采用的國產裝備（主機滨靴、系統(tǒng)等）的功能、性能和可靠性進行全面考核和驗證溃柑，提高了國產裝備精度穩(wěn)定性與可靠性巴疾。

2. 增強信心，提供汽車關鍵零部件生產線建設完整解決方案

國產數(shù)控系統(tǒng)與機床企業(yè)強強聯(lián)合稀境，組成關鍵工藝技術攻關團隊玲躯，與汽車零部件制造企業(yè)共同設計、制造生產線鳄乏，深入研究乘用車關鍵零件加工工藝技術跷车，從原來的甲乙方關系變成團隊合作關系，實現(xiàn)用國產裝備提供汽車關鍵零部件生產線整體解決方案的能力橱野，提高汽車關鍵零部件加工質量姓赤、加工精度、加工效率仲吏，增強汽車零部件企業(yè)應用國產裝備建線的信心。

3.前景廣闊蝌焚，推動國產汽車零部件創(chuàng)新能力

應用國家重點支持的國產數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)裹唆，對所采用的數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)以及功能部件的功能只洒、性能等進行全面驗證和提升许帐，提高國產裝備整體工藝解決方案的能力。這將有力推動專項成果在汽車關鍵零部件制造企業(yè)的示范應用毕谴，加快國產數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)滿足汽車關鍵零部件制造企業(yè)的需求成畦，為我國汽車關鍵零部件技術創(chuàng)新、關鍵制造裝備國產化做出貢獻霉尊。

（中國機床工具工業(yè)協(xié)會 ）

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