科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

机械加工中经常需要对工件钻多个孔，为了提高加工效率，人们开发了具有多个钻头进行钻孔的多轴钻床。多轴钻床主要包括几种：1、有多个立柱和主轴箱设置在一个公用底座上，各主轴顺次加工不同的孔或分别进行孔加工工序，从而节省更换刀具的时间；2、有一个主轴箱和多个主轴，由主轴箱驱动全部主轴转动，同时加工多个孔。

该现有技术具有如下缺陷，当有多个立柱和主轴箱时，其结构复杂，成本较高，而只有一个主轴箱驱动多个主轴时，多个主轴同时钻孔无法控制部分主轴钻孔而其他主轴不钻孔，限制了其加工能力。

需解决的主要技术难题

1. 钻孔精度控制：多轴钻孔技术需要精确控制每个钻头的位置和深度，以确保钻孔的精确性和一致性。然而，在实际操作中，可能会受到多种因素的影响，如钻头磨损、温度变化、材料变形等，导致钻孔精度下降。
2. 设备复杂性：多轴钻孔设备通常比单轴钻孔设备更加复杂，需要更多的机械部件和控制系统。因此，设备的设计、制造和调试难度较大，成本也较高。
3. 轴间距调整：在多轴钻孔设备中，各轴之间的间距需要进行精确的调整，以确保钻孔的位置和深度符合要求。然而，在实际操作中，可能会受到多种因素的影响，如轴的磨损、材料变形等，导致轴间距发生变化，影响钻孔质量。
4. 钻头寿命管理：多轴钻孔设备的钻头数量较多，因此需要更好地管理每个钻头的寿命。如果某个钻头的寿命过长或过短，可能会影响整个设备的钻孔质量和效率。
5. 异常处理能力：在多轴钻孔设备中，如果出现异常情况，如轴故障、断钻头等，需要进行及时的异常处理，以避免影响整个设备的正常运行。然而，在实际操作中，异常情况的处理难度较大，需要更好的异常处理能力。

期望实现的主要技术目标

1. 提高生产效率：通过多轴同时钻孔，提高生产效率，减少生产时间，降低成本。
2. 提高精度：多轴钻孔技术应能够提高钻孔的精度，包括孔径、孔深、位置等，以提升产品质量。
3. 扩大适用范围：研发能够适应不同材质、不同形状和尺寸的钻孔技术，以扩大其适用范围。
4. 增强自动化程度：通过引入自动化控制和监测系统，减少人工操作，增强钻孔过程的自动化程度。
5. 提高设备的耐用性和稳定性：通过优化设备结构和材料，提高设备的耐用性和稳定性，降低设备故障率。
6. 降低能耗和环保性：采用节能技术和环保材料，降低能源消耗和环境污染，实现可持续发展。
7. 增强安全性：通过改进设备结构和增加安全防护装置，提高操作安全性，避免因操作不当或其他原因导致的安全事故。
8. 优化经济性：在满足上述技术要求的同时，优化设备采购、维护、能源消耗等方面的成本，实现经济效益的最大化。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-30

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。 开展的项目研究对行业技术提升具有重要的现实意义，项目研究成功对推动行业的技术进步具有重要的意义。 企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。

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