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中國高精度激光機床問世 專加工先進雷達鉬微件(組圖)

(2009-11-16 10:19:04) 下一個

中國高精度激光機床問世 專加工先進雷達鉬微件
2009年11月   來源:南京日報

鉬是極重要的戰略物資,廣泛用於各種軍用設備和器材,其熔點高達2160℃


在高精度雷達研製中,需要一個核心微型器件——由金屬鉬加工而成、直徑隻有12毫米的球麵柵網,柵網裏72個梯形小格,小格之間相連的“筋”隻有0.12毫米。由於鉬的熔點高達2000℃,國內沒有加工設備,國外技術封鎖,球麵柵網就成為製約雷達提高精度的瓶頸。清華大學與南京四開電子企業有限公司聯手,近日成功攻克這道難題。這把“金剛鑽”,叫做“五軸聯動激光加工機床”。

    精度達到頭發絲的1/70

    記者看到,這台機床隻有收銀機大小。工作人員把一個金屬鉬球體置入加工頭,短短5分鍾,一個精致的球麵柵網就成型了。“加工精度達到μ級,相當於頭發絲的1/70。最大的亮點,是五軸聯動數控和光纖激光。”

    公司總經理陸啟建告訴記者,控製部分的五軸聯動數控,是數控技術中難度最大、應用範圍最廣的技術。它主要應用於複雜曲麵的高效、精密、自動化加工。加工部分采用的是光纖激光器。與傳統二氧化碳激光器不同,它不需要高純度的二氧化碳等用作激發介質,而是通過光纖將激光直接傳輸,從而使光束質量更加穩定。光纖激光的能量轉換效率可達30%,遠高於二氧化碳激光器,可單件加工成本僅為二氧化碳激光切割機的一半。

    據介紹,這台機床還能加工精度要求極高的心髒支架等醫療器械,在航空航天、國防領域也可大顯身手。11月4日,在上海舉辦的中國國際工業博覽會現場,四開公司的現場演示吸引了一批又一批專業觀眾,洽談的人絡繹不絕,“嗓子都說啞了”。

    校企聯姻,“聊出來”的合作之路

    “這台機床能研製成功,多虧了市委市政府這個‘紅娘’。”陸啟建感歎。

    2008年,在省委常委、市委書記朱善璐的促成下,我市出資100萬元,選擇南京10家高科技企業與清華大學開展產學研合作,四開公司名列其中。該公司研發的具有自主知識產權的高端數控係統和五軸聯動精密機床馳名業界,2005年,公司為中電集團第五十五所提供了一台高速雕銑機床,用於加工一種精度要求極高的微波器件載體腔,這個工件曾經用在“神舟”係列載人航天飛船上。

    “我們知道清華大學機械係有許多優勢項目,但如何對接還沒有清晰目標。我們把企業研究方向告訴清華大學機械係的專家教授,他們很感興趣,認為機械係進行了多年的激光技術研究,可以把激光技術與我們的優勢項目五軸聯動高端數控係統嫁接,聯合研發具有國際先進水平的五軸聯動激光加工機床。”

    雙方一拍即合。

    經過近一年的聯合攻關,新產品成功問世。據悉,新研製出的機床已被中電集團第十二所訂購,專門加工我國航空航天急需的高精雷達微型工件,打破了西方國家對我國的技術封鎖。

    找到捷徑,繼續研製激光機器人

    新型機床的成功,讓陸啟建對雙方下一步的合作信心更足了。“公司在數控方麵是長項,清華大學的激光技術國內領先,有了這麽好的夥伴,當然要聯手研製更多新品。”陸啟建說,公司已著手研製激光三維切割機器人,這種機器人運動高速、精確、靈活,可以在多種惡劣環境下工作,“可以廣泛應用於汽車生產的熱壓成型技術,市場非常廣闊”。

高精度數控機床可用於電子器材的精密加工,加工出三維空間中的複雜型麵。普通機床一般以三軸聯動為主,更精密的機床則可變為四軸聯動和五軸聯動

新型高精度激光機床對製造高精雷達微型工件具有十分重要的意義,從而打破了西方對中國的技術封鎖。圖為美軍AH-64D武裝直升機的“長弓”雷達。

金屬鉬由於具有耐高溫、耐腐蝕的特性,常作為合金成分製造特種材料,如鉬鋼等

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