科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

项目产品在满足现代制造企业车间执行层的生产信息化管理MEC系统需要的框架下，采用数控复合加工、传感器监控、扫码识别及人机交互界面等先进技术，针对缸体曲轴孔线镗、铰珩、开档多端面铣加工及零件制造过程信息管理的技术要求，重点研究解决开档及曲轴孔加工过程中的加工精度和效率相互矛盾工艺难题，开发发动机缸体数控开档多端面铣、曲轴孔数控线镗、数控铰珩等专门化机床；研制线镗和开档多端面专用复合刀具，研究主轴和刀具中心内冷结构，研制一套气密检测、夹紧力可调、定位误差可消除的零件夹紧定位装置，组成一条多工序数控加工系统，满足汽车发动机生产行业对国产化装备的迫切需求。本加工单元有独立的控制系统，既可以是汽车发动机缸体制造的独立单元设备，也可以按照生产自动线的布局、工作流程、物流方向实现生产自动线的无缝对接。

需解决的主要技术难题

1、研制一台缸体开档铣专门化数控机床。承担缸体开档面精铣和止推面粗铣任务。

2、研制一台曲轴孔线镗专门化数控机床。承担缸体曲轴孔的半精镗、精镗工序任务。

3、研制一台曲轴孔铰珩专门化数控机床。承担缸体曲轴孔精密加工任务。

4、研制 “区域摩擦机动辊道”输送料系统。每个区域设置有接通、有无料、到位检测开关，实现辊道全域检测控制，工件和辊道之间不产生相对位移，确保工件安全、平稳输送。

5、研制缸体在开档铣、线镗和铰珩加工工位的定位装夹装置。设计一套气密检测、夹紧力可调、定位误差可消除的零件夹紧定位和辅助支撑装置，确保缸体夹紧和松开时不会引起工件的变形和损伤。

6、设计预留与用户MES系统通信的软硬件接口，网络IP地址由用户MES系统指定，并能按照MES系统定义的数据格式与MES系统进行通讯。在用户MEC系统的框架下，采用传感器监控、扫码识别及人机交互界面等先进技术，满足缸体铣、线镗、铰珩加工制造过程信息化管理的技术要求。

期望实现的主要技术目标

1) 配置独立自动定时润滑系统,通过编程，自动对各润滑点自动润滑；

2)链板式排屑器系统,大量铁屑排除，微小铁屑通过污水提升泵及配套水箱，由污液提升泵排入集中磁纸过滤系统，然后回流至清水箱;

3)全防护，保证无任何水、油、气泄漏及危害人身安全和健康的因素，符合GB15760—1995金属切削机床安全防护通用技术条件。

4)电气控制采用15英寸触摸屏,以触摸屏为人机交换界面，具有参数设定并有故障诊断功能及界面；

5）液压站工作过程中油温不高于60℃，液压阀的接口符合国际标准；

6）工件输送料线采用“区域摩擦”机动棍道，实现辊道全域检测控制，步距间采用步伐输送，在步伐输送过程中自动实现工件“姿态”转换；

7）预留并开放与用户车间MES系统通信的足够软硬件接口；MES系统主要采集的数据包括：机床运行状态、工作模式、当前执行程序名、刀具号、刀具寿命、加工数量、生产节拍、运行时间、停机时间、故障时间、报警状态等。

需求解析

解析单位：“科创中国”宁夏科技服务团（宁夏回族自治区科学技术协会） 解析时间：2023-10-07

王解生

宁夏机械工程学会

秘书长

综合评价

此需求描述清晰，通过相关专家参与研究基本可以解决。上述的需求解决过程基本可行，但需要进行深入的实验研究。项目产品在满足现代制造企业车间执行层的生产信息化管理MEC系统需要的框架下，采用数控复合加工、传感器监控、扫码识别及人机交互界面等先进技术，针对缸体曲轴孔线镗、铰珩、开档多端面铣加工及零件制造过程信息管理的技术要求，重点研究解决开档及曲轴孔加工过程中的加工精度和效率相互矛盾工艺难题，开发发动机缸体数控开档多端面铣、曲轴孔数控线镗、数控铰珩等专门化机床；研制线镗和开档多端面专用复合刀具，研究主轴和刀具中心内冷结构，研制一套气密检测、夹紧力可调、定位误差可消除的零件夹紧定位装置，组成一条多工序数控加工系统，满足汽车发动机生产行业对国产化装备的迫切需求。此课题通过上述关键技术研究，为解决课题的关键技术奠定了基础。解决的基本路径为：技术及市场调研——技术开发及设计方案讨论论证——初步研发及设计方案——联合设计——召开设计评审会议——设计方案修改意见——完善设计方案——确定最终设计图和技术文件——加工制造、装配、检验、测试——应用。

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