創新十佳 | 浙江暢爾智能裝備股份有限公司
編者按：為推動行業自主創新和高質量發展，中國機床工具工業協會傳媒平臺對2024年度“自主創新十佳”和“產品質量十佳”進行專題宣傳報道，以期樹立品牌、提升價值。
浙江暢爾智能裝備股份有限公司成立于2003年，專注于高端拉床的研制，致力于智能精密拉削加工技術與智能化成套裝備的創新突破，是國家高新技術企業、國家專精特新“小巨人”企業、浙江省“隱形冠軍”企業，曾獲浙江省科學技術進步獎一等獎。
浙江暢爾研發的LG3125ZX航發渦輪盤榫槽五軸數控臥式側拉床，獲得中國機床工具工業協會2024年度自主創新十佳稱號。
輪盤是航空發動機的核心關鍵零部件，輪盤榫槽的高效精密拉削加工是航空制造業中被世界公認的技術難題之一，也是制約我國航空制造業發展的一個“卡脖子”難題。輪盤榫槽具有空間形狀復雜、材料加工難度大、零件回轉加工分度精度高等特性，其加工離不開高性能拉床。這也成為了浙江暢爾下決心研發國產高端榫槽拉床的初衷。
產品特點
暢爾研發的該榫槽加工用五軸數控臥式側拉床，適用于航空發動機、燃氣輪機、船舶等壓氣機盤、渦輪盤榫槽的精密拉削加工，突破了輪盤榫槽加工的關鍵技術難題，申報國家授權專利30項，打破國際壟斷，實現核心技術自主可控。
經中國機床工具工業協會組織的專家委員會鑒定認為，該產品具有自主知識產權，總體技術水平達到國際先進水平。國家機床質量監督檢驗中心實測該機床的相關性能指標為：Y/Z軸定位精度0.0092mm/0.0076mm，Y/Z軸重復定位精度0.0084mm/0.0074mm；A/C軸定位精度6.4"/7.2"，A/C軸重復定位精度4.4"/4.4"；實測榫槽拉削表面粗糙度 Ra0.21μm。
技術創新點
LG3125ZX航空發動機榫槽加工五軸數控臥式側拉床實現了多個技術突破，具有以下創新點。
創新點一：針對航空發動機榫槽結構形狀復雜、精度要求高、材料難切削等特點，開發了榫槽高效精密拉削加工的多刀具、多工位、多參數復合加工工藝，研制集合粗拉、半精拉和精拉的多次拉削專用拉削刀具和刀盒，實現榫槽高效復合加工。
創新點二：針對渦輪盤榫槽加工位置高精度和高可靠性的定位要求，提出了基于矩形多點式快速定位原理，設計了渦輪盤快速鎖緊機構；為滿足不同工件的P點、榫槽傾角的空間位置變化調整，開發了集成4個數控軸的C型搖籃機構、精確送退料驅動和P點調整機構、渦輪盤高精度旋轉分度控制技術，從而實現榫槽的精確定位。
創新點三：針對拉削刀具精準定位與快速更換難題，開發了多點式刀具快速定位和夾緊技術、拉刀刀盒精準配送和就位技術，實現多把拉削刀具及刀盒的高水平重復定位及高效配送，滿足快速、無人化加工需求。
創新點四：針對渦輪盤榫槽拉削加工過程的智能化要求，開發了基于工業物聯網+人工智能的拉削自適應控制系統，實現拉刀和工件加工狀態的在線檢測及面向工廠級制造執行系統的拉削加工智能生產信息交互，對加工參數進行自適應調整，確保精密拉削。
研發故事
采訪中了解到，10多年前，暢爾技術團隊在西安某航空發動機企業考察時，看到現場一臺當時只能依賴進口的拉床，售價達5000萬元，甚至還有高達上億元的。本著“既然是做拉床，就要做到最好”的想法，他們當時就下決心要攻克這個項目，彌補中國高端拉床的短板。
考察結束后，創始人林綠高馬上牽頭組建航空裝備研發小組，由總工程師劉中華擔任技術負責人，啟動“航空發動機渦輪盤榫槽加工數控拉床”的研發工作。研發過程中，面對一個個榫槽加工的技術難題，公司一方面外派技術人員赴德國考察，通過學習-消化-吸收-再創新的路徑突破技術瓶頸；另一方面與高校進行產學研合作，獲得基礎理論支撐。經過長時間艱苦努力，最終完成了數字化樣機的設計。
隨后開啟漫長的產品推廣應用之路。直到2018年，得益于國家軍民融合政策助力，與第一個民企用戶完成了首臺“用于輪盤榫槽加工的四軸數控臥式側拉床”。之后又經過技術迭代，研發了五軸數控臥式側拉床，并獲得工信部立項支持，入選國家首臺套，產品提供給中國航發集團。經用戶實際使用，該五軸數控拉床綜合性能指標達到德國同類產品水平，正逐步實現進口替代。
應用效果及前景
經我國航空領域多家公司使用，產品的性能和加工效果得到普遍認可。用戶評價認為，設備具有高剛性和穩定性、高精度和精度保持性、智能化和柔性化等特點，整體運行狀況穩定，加工產品合格率100%。該拉床曾在46小時內完成某型號航空發動機8個壓氣機盤的加工，零件各項指標全部符合要求，加工效率較高。
隨著我國航空器制造業以及能源工業的快速發展，航空發動機、燃氣輪機的市場需求量將不斷擴大，這將給輪盤槽高速拉削裝備帶來巨大的市場機遇，該五軸榫槽拉削設備也將迎來良好的發展空間。加之產品持續的技術迭代和升級，將在更大范圍內滿足國內相關領域的自主可控裝備需求，占據國內高端市場更多份額，前景值得期待。
作者：張芳麗（協會傳媒部）
