①课题来源与背景:一、数控金属切削机床市场巨大。 数控金属切削机床的主要应用领域中,汽车制造业和电子信 息技术产业市场份额最大,分别占比35%和20%。2023年我国生产的 汽车和智能手机全球占比分别超过67%和50%。中国新能源汽车年 销量从2014年的7.48万辆飙升至2023年底的950万辆,增长了约 126倍。二、进口占高端,国产需自强 。汽车制造业的数控金属切削机床主要被欧美日韩品牌占据, 马扎克、德玛吉、哈斯和斗山是首选。而3C行业,则是日本发那科 小黄机和Brother占据高端一二把交椅。 国产数控机床因效率低、稳定性差、精度衰减快等问题, 占据低端市场。三、另辟蹊径,曲线突破 久久精工另辟蹊径,采用多主轴数控机床加工手机结构件,采用高转速的电主轴,加工精度高,表面效果皆优于传统钻攻 机,包括发那科小黄机、Brother等机床。 久久精工多主轴机床已成功的为国产各品牌手机开拓了新的降 本增效增质之路,加工效率提升30%~100%,让各手机品牌快 速实现发展,赶超进口品牌。
②技术原理及性能指标:本项目主要研究多轴多通道数控机床装备关键技术及其应用。本项目中的多轴多通道数控机床是指多主轴多个独立运行通道的数控加工机床。与传统的单轴单通道机床相比,多轴多通道数控机床的效率更高。
③技术的创造性与先进性:从多主轴加工和多通道加工两个维度研究,攻克了多项关键技术,实现了多主轴加工的高效率,多通道五轴加工复杂零件的需求,并首创了带视觉检测和接触式测头检测的双通道五轴联动加工。并且实现了五大关键技术的突破
a.基于有限元分析的结构设计、零配件加工及整机装配工艺及多场景应用的多轴多通道机床可靠性及精度保持技术。
b.基于并行控制、同步控制、交换控制及重叠控制的多通道控制技术。
c.基于工件测量和刀具测量的在机智能修正技术。
d.基于空程叠加、加进给自适应、换刀提速、变加速度、超匀顺插补、智能前馈、自适应限象突跳补偿和双样条插补的高速高精曲面加工技术。
e.基于CAM-CNC融合、智优曲面加工优化等的加工大数据全自主编程平台。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:久久精工经过多年的技术攻关及产品研发,成功推出九款多轴数控机床。广泛应用于通讯、模具、汽配、医疗及军工等领域, 经过市场的验证,该系列机型的安全性达到各厂商的使用要求。
⑤应用情况及存在的问题:自2021年至今,项目共完成9款多轴多通道数控机床,皆为久久精工自主研发,具有自主知识产权,精度及稳定性等指标处于国内领先地位。9款机型均已成功推行市场并取得良好的市场反响。具体如下:
A850-4四轴精雕机自2021年推出市场以来,已连续三年成为多主轴单通道机床在3C行业销量第一。
D430/H430双通道精雕机亦连续三年成为双通道机床在3C行业销量第一。
D650和A560S两款双通道精雕机在平板笔电市场的应用,改变了多轴精雕机只能加工小尺寸产品、
轻切削、不能一次装夹加工多个面的行业固有印象。
A1280系列在异形曲面产品加工市场的爆发,改变了多主轴机床只能加工精度低、刀纹差、不能做复
杂曲面产品的固有印象。
D580S和D590S双通道加工中心在储能散热、军工、新能源汽车零配件、模具等全铣重切领域的应用,
成功为久久精工拓展了新赛道。
A560S双通道五轴联动机床首创了带视觉检测和接触式测头检测的双通道五轴联动加工,应用空间进
一步拓宽。
A540TS-3三通道机床的成功进一步实现了技术的突破,在通讯市场上的应用确立了久久精工行业引
领者的地位。
该项目攻克的技术难点存在于比如多通道加工的精度一致性问题,长时间运行的可靠性和精度稳定性问题。多轴多通道控制技术的突破,多轴多通道加工时振动的抑制等一系列技术都需要攻破。
⑥历年获奖情况;2021年获得专精特新小巨人企业及国家专精特新小巨人企业。2022年获得广东省多轴智能精雕机工程技术研究中心。
1 经济效益
降低成本:多轴多通道数控机床,完成同等目标产值的情况下,所需投入的场地为常规单主轴数控机床的30%到60%,显著减少基建投入。完成同样的运营目标,可减少直接生产人员45%到65%。节省水电30%到50%,更加复合当前“碳中和”和绿色制造的要求。
效率提升:引入了多轴多通道数控机床,使生产效率大幅提高,可提升1.6-4.8倍,提高了单位产能,缩短生产周期,增强企业竞争力。
利润增长:生产效率的提升和成本的降低直接转化为企业净利润的增长,缩短了投资回报周期,提高了财务内部收益率。降低的企业的投资风险。
2 社会效益
产业升级:多轴多通道数控机床复合数控机床的发展趋势。是高速加工发展的新路径。推动了我国数控机床多样化发展,实现对国外品牌的弯道超车,促进了产业升级。
1.欧昭 2.左旋兰 3.苏龙波 4.杨超 5.曹子淇 6.曾嘉伟 7.王兴飞 8.蓝重喜 9.姚剑伟 10.李家达 11.廖俊 12.袁圳伟 13.周晓军 14.曾威优 15.曾文林
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评价单位: |
中国民营科技促进会 |
报告编号: |
中促会评字[2024]第160号 |
评价日期: |
2024-12-14 |
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组织单位: |
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项目负责: |
袁圳伟 |
成果管理: |
13510083518 |
1.提供的资料齐全,符合评价要求。
2.该项目的主要创新点:
1)采用并行控制、同步控制、交换控制及重叠控制的多通道控制技术,能够支持多通道间的并行、同步、交换和重叠加工,实现了多通道机床的灵活控制,提高了加工效率和灵活性,满足复杂加工需求。
2)采用空程叠加、进给自适应、换刀提速、变加速度、超匀顺插补、智能前馈、自适应象限突跳补偿、双样条插补的高速高精曲面加工等多种先进技术,适应复杂形状零件的加工需求,实现了高速高精度的曲面加工,提升了加工效率和表面质量。
3)利用大数据和智能算法,建立了基于CAM-CNC融合、智优曲面加工优化的加工全自主编程平台,实现了数控机床的自动化编程,简化了操作流程,提高了编程效率和加工精度。
4)采用工件测量和刀具测量的在机智能修正技术,实时监测工件和刀具的状态,自动进行修正,提高了加工过程中的精度和一致性,减少了人为误差。
5)通过有限元分析,优化机床的结构设计和装配工艺,提高机床在多场景下的可靠性和精度保持能力,解决了国产多轴多通道机床在使用过程中的精度衰退问题。
3. 经第三方检测机构检测,符合相关标准要求。
4. 开发了多型多轴多通道数控机床产品,经BOE、纵胜电子材料(华为、苹果、三星等手机平板配件供应商)、群创光电(宝马中控配件供应商)、兆科五金(大疆供应商)等多家用户使用,服务于3C、汽车零部件等加工行业,反馈良好。
该项成果具有自主知识产权,整体技术达到国内领先水平,在数控机床多通道技术应用领域达到国际先进水平,应用前景广阔,经济和社会效益显著。
建议:进一步加大市场推广力度。
姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
邵钦作 |
中国机床工具工业协会 |
正高 | 机 床 |
朱 政 |
中国机械科学院 |
正高 | 机 械 |
秦 健 |
海军研究院 |
正高 | 机 械 |
邓 伟 |
宁德时代 |
正高 | 电 气 |
陈利华 |
兵器工业618厂 |
正高 | 成 形 |
李 宝 |
中国电子系统技术有限公司 |
正高 | 电 气 |
贾盛军 |
北汽福田汽车股份有限公司 |
正高 | 汽 车 |