“航空航天大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術(shù)與裝備”項(xiàng)目獲得2022年上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)
中證網(wǎng)訊(記者 王可)5月26日,2022年度上?萍吉(jiǎng)勵(lì)大會(huì)舉行。由上海交通大學(xué)、上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司、上海飛機(jī)制造有限公司、上海航天設(shè)備制造總廠有限公司、天津航天長(zhǎng)征火箭制造有限公司、成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司等作為完成單位,王宇晗教授作為第一完成人的“航空航天大型曲面蒙皮/箱底雙五軸鏡像銑削技術(shù)與裝備”獲得2022年上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。
項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要成員 上海拓璞數(shù)控科技股份有限公司供圖
據(jù)上海交通大學(xué)介紹,我國(guó)大飛機(jī)和運(yùn)載火箭,對(duì)可靠性、輕量化、大載荷的性能提出了非常嚴(yán)苛的要求。飛機(jī)蒙皮和火箭燃料貯箱箱底是承受飛行器載荷、決定飛行器安全可靠的關(guān)鍵零件,屬于大尺寸大柔性超薄曲面,無(wú)法采用常規(guī)機(jī)械銑削加工,是國(guó)際公認(rèn)的制造難題。鏡像銑削是解決柔性薄壁蒙皮類零件精密制造的最新技術(shù),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十幾年研究,發(fā)明了柔性曲面零件精密加工的雙五軸鏡像銑技術(shù)和裝備。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目主要有四大突破:一是國(guó)內(nèi)首次研制出臥式雙五軸鏡像銑裝備,解決了國(guó)產(chǎn)飛機(jī)大尺寸蒙皮精密加工難題。二是創(chuàng)新研發(fā)了全球首臺(tái)立式雙五軸鏡像銑裝備,滿足了新一代火箭箱底整體結(jié)構(gòu)大角度加工需求。三是發(fā)明了壁厚動(dòng)態(tài)測(cè)量與閉環(huán)控制技術(shù),壁厚加工精度提高5倍,突破了飛機(jī)超薄蒙皮高精度制造難題。四是發(fā)明了柔性曲面輪廓精密加工技術(shù),開發(fā)了柔性裝卡-在機(jī)建模-加工規(guī)劃成套工藝系統(tǒng)與軟件,實(shí)現(xiàn)了任意形狀蒙皮的快速裝卡與自動(dòng)化生產(chǎn)。
獲獎(jiǎng)項(xiàng)目同時(shí)獲發(fā)明專利24項(xiàng),軟件著作權(quán)15項(xiàng),發(fā)表SCI論文30余篇,國(guó)內(nèi)首次研制出大型飛機(jī)曲面蒙皮/火箭箱底雙五軸鏡像銑削技術(shù)與裝備,實(shí)現(xiàn)了高端工業(yè)母機(jī)在大空間高精度關(guān)鍵指標(biāo)上的提升和共性技術(shù)的突破,解決了飛機(jī)火箭超大超薄曲面精密加工難題,成為全球掌握鏡像銑技術(shù)的三個(gè)研究團(tuán)隊(duì)之一,有力支撐了我國(guó)大飛機(jī)和空間探索事業(yè)的發(fā)展。
項(xiàng)目組在鏡像銑新裝備、輪廓加工新工藝、壁厚控制新方法上的發(fā)明創(chuàng)新已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化批量應(yīng)用成果,突破了鋁鋰合金蒙皮鏡像銑這一重大工程制造難題,使飛機(jī)蒙皮的疲勞壽命大幅提升,已提供12臺(tái)鏡像銑,并研制出鏡像銑成套生產(chǎn)線,滿足了飛機(jī)蒙皮自動(dòng)化、綠色、高精度加工需求。吳光輝院士表示,“鏡像銑技術(shù)提升飛行器的有效載荷和疲勞壽命,為我國(guó)飛機(jī)的研制與批量生產(chǎn)提供了關(guān)鍵支撐”。
據(jù)項(xiàng)目組介紹,研制成功后國(guó)內(nèi)所有鏡像銑裝備均由該團(tuán)隊(duì)提供,實(shí)現(xiàn)蒙皮從化銑到鏡像銑的升級(jí)換代。鏡像銑裝備是高端工業(yè)母機(jī)的代表,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了工業(yè)母機(jī)高精度、大范圍和多坐標(biāo)等關(guān)鍵指標(biāo)提升,帶動(dòng)了大型高精度機(jī)床、雙五軸聯(lián)動(dòng)同步、加工過程質(zhì)量閉環(huán)等共性技術(shù)的突破。