中国航天科工三院31所创建于1957年,隶属于航天科工系统,是我国飞航动力装置研制生产基地,集研究、设计、试制、试验和批量生产为一体,是国防工业重点科研生产单位。
其他主要参与单位有大连科德数控有限公司、株洲钻石切削刀具股份有限公司、大连光洋科技集团有限公司、武汉华中数控股份有眼公司、北京航空航天大学、北京市电加工研究所、北京航空精密机械研究所、北京安德建奇数字设备有限公司。
此课题从2015年1月起至2017年12月止,主要目标及任务是创建包括总计26台国产高档五轴数控机床在内的综合试验与验证平台。
该课题将利用04专项在高端制造装备上的研发成果,与飞航动力装置复杂零部件制造工艺技术相融合,通过满足导弹制造工艺技术需求的国产高端数控装备应用示范实现对国产高档数控装备技术拉动,在国内导弹制造企业建立国产高档数控装备及其关键技术的应用验证基地。
同时开展导弹复杂零部件数控加工工艺研究,建立基于国产数控机床和刀具的工艺数据库,验证国产数控机床和数控系统的加工适应性、可靠性、精度保持性;应用多轴联动编程、在机测量、误差补偿、故障诊断与监控等技术,提高共性技术在国产数控装备上的应用水平和效果。在促进这些专项成果示范应用的同时,结合导弹制造工艺技术,实现专项产品和导弹集成制造技术的进一步提升,同时集中体现“注重用户应用和验证”的专项特点,突出数控机床专项总体任务的系统性、集成性和持续性。
此外通过课题的研究,推动航天飞航武器装备制造企业基础工艺水平和制造能力的提高,积累国产数控机床可靠性基础数据,提升国产高档五轴数控机床设计与制造核心技术,实现替代进口。
主要技术难点
在现有飞航动力装置复杂零部件成熟工艺基础上,探索适合04专项成果数控设备和技术的工艺,形成面向国产高档数控机床、数控系统、CAM软件、在线测量与离线测量系统、车间信息化系统的飞航动力装置复杂零部件加工工艺。
课题将建成包括26台以上国产高档数控机床的飞航动力装置示范线,机床类型有五轴立式铣削、五轴立式铣车、五轴立式铣车磨、五轴卧式车铣、五轴龙门、五轴工具磨,叶轮和机匣检测装置;开发五轴CAM系统,形成切削数据库,国产化刀具大量代替进口;难度很大,研究飞航动力装置发动机制造工艺与国产高档数控机床的相互适应和匹配需要相当长的时间和努力,8种以上导弹发动机功能部件类型、45种以上零件、多个批次的验证,将考验国产五轴数控机床的基础大部件稳定性、适应性和精度保持性,并为数控机床行业形成专项成果的应用示范。
主要技术创新点为:(1)建成包括26台以上国产高档五轴数控机床的创新平台和飞航动力装置发动机制造工艺试验验证示范基地;(2)采用集成创新技术路线,在31所先进、成熟的整体式叶轮制造技术支持下,开发拥有自主知识产权的国产整体式叶轮、车铣五轴CAM软件系统;(3)基于国产五轴数控工具磨,设计飞航动力装置复杂零部件国产刀具;(4)基于国产五轴数控工具磨、应用国产刀具,进行飞航动力装置复杂零部件切削、生产试验,形成航天难加工材料切削数据库;(5)研制基于国产数控系统的叶轮、机匣在线检测软件和装置;(6)研制基于国产数控系统飞航动力装置发动机制造车间的MES系统。