A China fabricou máquinas-ferramentas de última geração com precisão de 4μm, posicionamento repetível de 2μm e aceleração de movimento de 2G!
Autor: ZZ
2023-10-11
A China fabricou máquinas-ferramentas de última geração com precisão de 4μm, posicionamento repetível de 2μm e aceleração de movimento de 2G!
Quando seguramos telefones celulares finos e requintados, quando pegamos trens e aviões de alta velocidade e convenientes, raramente conectamos essas cenas comuns da vida com a indústria de máquinas-ferramenta. No entanto, o facto é que as máquinas-ferramentas, a “máquina de fazer máquinas”, são também a “importante arma do país” relacionada com a melhoria da força nacional abrangente.
Embora a indústria de máquinas-ferramenta da China continue a crescer, é seguida por muitas dificuldades, como a intensificação do bloqueio tecnológico internacional e estrangulamentos na investigação e desenvolvimento independentes. Especialmente as máquinas-ferramentas de ponta envolvidas em campos importantes como aeroespacial e aeroespacial ainda são controladas por terceiros. O desenvolvimento da indústria enfrenta o problema do “grande mas não forte”. "dilema.
A criação de máquinas-ferramentas de alta tecnologia próprias dos chineses tornou-se uma “proposta dos tempos” urgente que precisa ser abordada.
Na recentemente realizada Exposição Internacional de Máquinas-Ferramenta da China (Pequim) (CIMT2021), o "Centro de Usinagem Vertical de Cinco Eixos de Alta Velocidade VMC40U" desenvolvido em conjunto pela Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia (doravante denominado SIMT) e o Grupo de Máquinas-Ferramenta Qinchuan atraiu a atenção assim que foi revelado. chamou a atenção da indústria. Esta equipe escola-empresa, composta por professores da Politécnica de Xangai e engenheiros de Qinchuan, levou apenas dois anos para transformar máquinas-ferramentas nacionais, alcançando e superando o nível técnico de máquinas-ferramentas internacionais semelhantes. Esta “batalha de ruptura” despertou o potencial de produção nacional das indústrias tradicionais.
Seja um novo “criador de tendências” na indústria de máquinas-ferramenta
A lacuna técnica entre as máquinas-ferramentas de alta precisão existentes na China não é grande. A fabricação de alta precisão só pode ser alcançada aumentando o peso. No entanto, as máquinas-ferramentas de alta velocidade exigem que a estrutura da máquina-ferramenta seja leve, o que levará a acidentes durante a operação em alta velocidade. Vibração e alta precisão não podem ser alcançadas. Portanto, é difícil satisfazer os modos de alta precisão e alta velocidade ao mesmo tempo.
Yan Jianbo, secretário do Comitê do Partido e presidente do Grupo Qinchuan, disse certa vez que se as máquinas-ferramentas podem ser vividamente descritas em uma frase, é: à distância, são produtos mecânicos, de perto, são artesanato, e se você olhar de perto, por trás delas estão matemática, física, química, etc. Por exemplo, as características térmicas das máquinas-ferramentas CNC têm um impacto importante na precisão da usinagem. As características térmicas aqui envolvem conhecimento de física.
"As máquinas-ferramentas na área aeroespacial só podem contar com importações. Há dois anos, queríamos comprar uma 'mesa rotativa' para máquinas-ferramentas de uma empresa alemã, mas fomos diretamente rejeitados." O líder da equipe responsável por este projeto de pesquisa e desenvolvimento, Escola de Engenharia Mecânica do Instituto Politécnico de Xangai, Professor Li Haolin, disse: "Isso também inspirou nosso espírito de luta. Devemos construir um nós mesmos e não olhar mais para o rosto de outras pessoas." Coincidentemente, naquela época, o Grupo Qinchuan também tinha como objetivo prestar serviços à indústria da aviação. "Máquinas-ferramentas de alta precisão" não se trata de quantidade, mas de fabricar as melhores máquinas-ferramentas do mundo. Assim, a equipe da Politécnica de Xangai e os engenheiros de Qinchuan se deram bem e iniciaram a pesquisa e o desenvolvimento.
O professor Li Haolin orientou os experimentos da equipe. Foto cortesia do entrevistado
Na opinião do professor Li Haolin, o processo de pesquisa e desenvolvimento também é algo natural. A Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai é boa em design, pesquisa e desenvolvimento, enquanto Qin Chuan é proficiente em fabricação e montagem. No final, o "Centro de usinagem vertical de cinco eixos de alta velocidade VMC40U" que eles criaram tornou-se a primeira máquina-ferramenta CNC de ponta do meu país com aceleração de movimento de 2G, alcançando uma precisão de posicionamento de 4 mícrons e uma precisão de posicionamento repetível de 2 mícrons. Em termos de precisão e indicadores técnicos de alta velocidade, todos atingiram o nível de classe mundial, e esta equipe de P&D de cooperação escola-empresa também se tornará um novo "criador de tendências" na indústria de máquinas-ferramenta.
O sucesso vem do "método lógico" que tem sido repetidamente aperfeiçoado
“Grandes mudanças estruturais nas máquinas-ferramentas devem ser feitas com cautela.” Esta é uma regra “não escrita” na indústria de máquinas-ferramenta. Do ponto de vista empresarial, um conjunto de moldes pode facilmente custar centenas de milhares e, se for entregue a universidades sem “nenhuma experiência prática” para pesquisar e transformar, o custo de tentativa e erro será demasiado elevado. No entanto, as universidades que são proficientes em métodos de investigação científica não têm lugar para realizar experiências para provar a sua metodologia, e só podem falar no papel. Isto tornou-se um dos obstáculos à cooperação escola-empresa-indústria-universidade-investigação.
Em 2015, mais de 1.000 máquinas-ferramentas do Shenyang Machine Tool Group precisavam urgentemente de resolver problemas de vibração. O presidente do grupo, Guan Xiyou, abordou a Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai. Após três meses de testes e modificações de máquinas-ferramenta, a equipe do professor Li Haolin resolveu efetivamente o problema de vibração da máquina-ferramenta. Desde esta cooperação, as duas partes chegaram a um consenso sobre a cooperação contínua e estabeleceram conjuntamente o Laboratório Conjunto de Máquinas-Ferramenta Inteligente Shenyang da Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia i5. O Shenyang Machine Tool Group enviou diretamente uma equipe de engenheiros para "estacionar" no laboratório da escola, e os alunos da Escola de Engenharia Mecânica também aproveitaram as férias de inverno e verão para ir à Fábrica de Máquinas-Ferramenta Shenyang para operações práticas, melhorando muito a eficiência do design, P&D e produção.
Além de fortalecer a cooperação com as fábricas, o professor Li Haolin também liderou a equipe na realização de pesquisas e estudos. "A Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai fica ao lado da Fábrica de Máquinas-Ferramenta de Xangai. Eu costumava ir à fábrica três ou quatro vezes por semana. Muitas vezes encontrava líderes de fábrica na estrada da fábrica. Eles me provocavam e diziam que 'funcionários da Universidade de Xangai' estão aqui novamente. "Li Haolin lembrou com um sorriso.
Além disso, sempre que tiver tempo e oportunidade, Li Haolin também estudará em importantes institutos de pesquisa estrangeiros, como a Universidade de Stuttgart, na Alemanha. "Somente conhecendo a si mesmo e ao seu inimigo você pode ser invencível. Aprenderemos com equipes estrangeiras. Se eles encontrarem problemas com uma determinada máquina-ferramenta, dê uma olhada. Como eles resolvem isso e o que estão estudando e focando nos ajuda a desenvolver ideias e competir com o nível internacional."
É neste processo de estreita cooperação com as empresas e de pesquisa e aprendizagem ininterruptas que a equipe de Li Haolin gradualmente passou da prestação de serviços técnicos e consultoria técnica às empresas para a verificação de métodos de projeto de máquinas-ferramenta. Finalmente, após repetidos polimentos, formou-se um modelo que pode resistir aos testes da indústria. O "método científico" injetou "força central" no projeto "centro de usinagem vertical de cinco eixos de alta velocidade VMC40U" revelado na exposição.
Li Haolin disse que a seguir, a equipe estabelecerá sua meta de estabelecer "padrões da indústria" a fim de otimizar o método de projeto de máquinas-ferramenta existente e torná-lo um padrão de referência unificado para a indústria de máquinas-ferramenta nacional, promovendo assim a melhoria geral da qualidade das máquinas-ferramenta nacionais. .
Quando seguramos telefones celulares finos e requintados, quando pegamos trens e aviões de alta velocidade e convenientes, raramente conectamos essas cenas comuns da vida com a indústria de máquinas-ferramenta. No entanto, o facto é que as máquinas-ferramentas, a “máquina de fazer máquinas”, são também a “importante arma do país” relacionada com a melhoria da força nacional abrangente.
Embora a indústria de máquinas-ferramenta da China continue a crescer, é seguida por muitas dificuldades, como a intensificação do bloqueio tecnológico internacional e estrangulamentos na investigação e desenvolvimento independentes. Especialmente as máquinas-ferramentas de ponta envolvidas em campos importantes como aeroespacial e aeroespacial ainda são controladas por terceiros. O desenvolvimento da indústria enfrenta o problema do “grande mas não forte”. "dilema.
A criação de máquinas-ferramentas de alta tecnologia próprias dos chineses tornou-se uma “proposta dos tempos” urgente que precisa ser abordada.
Na recentemente realizada Exposição Internacional de Máquinas-Ferramenta da China (Pequim) (CIMT2021), o "Centro de Usinagem Vertical de Cinco Eixos de Alta Velocidade VMC40U" desenvolvido em conjunto pela Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia (doravante denominado SIMT) e o Grupo de Máquinas-Ferramenta Qinchuan atraiu a atenção assim que foi revelado. chamou a atenção da indústria. Esta equipe escola-empresa, composta por professores da Politécnica de Xangai e engenheiros de Qinchuan, levou apenas dois anos para transformar máquinas-ferramentas nacionais, alcançando e superando o nível técnico de máquinas-ferramentas internacionais semelhantes. Esta “batalha de ruptura” despertou o potencial de produção nacional das indústrias tradicionais.
Seja um novo “criador de tendências” na indústria de máquinas-ferramenta
A lacuna técnica entre as máquinas-ferramentas de alta precisão existentes na China não é grande. A fabricação de alta precisão só pode ser alcançada aumentando o peso. No entanto, as máquinas-ferramentas de alta velocidade exigem que a estrutura da máquina-ferramenta seja leve, o que levará a acidentes durante a operação em alta velocidade. Vibração e alta precisão não podem ser alcançadas. Portanto, é difícil satisfazer os modos de alta precisão e alta velocidade ao mesmo tempo.
Yan Jianbo, secretário do Comitê do Partido e presidente do Grupo Qinchuan, disse certa vez que se as máquinas-ferramentas podem ser vividamente descritas em uma frase, é: à distância, são produtos mecânicos, de perto, são artesanato, e se você olhar de perto, por trás delas estão matemática, física, química, etc. Por exemplo, as características térmicas das máquinas-ferramentas CNC têm um impacto importante na precisão da usinagem. As características térmicas aqui envolvem conhecimento de física.
"As máquinas-ferramentas na área aeroespacial só podem contar com importações. Há dois anos, queríamos comprar uma 'mesa rotativa' para máquinas-ferramentas de uma empresa alemã, mas fomos diretamente rejeitados." O líder da equipe responsável por este projeto de pesquisa e desenvolvimento, Escola de Engenharia Mecânica do Instituto Politécnico de Xangai, Professor Li Haolin, disse: "Isso também inspirou nosso espírito de luta. Devemos construir um nós mesmos e não olhar mais para o rosto de outras pessoas." Coincidentemente, naquela época, o Grupo Qinchuan também tinha como objetivo prestar serviços à indústria da aviação. "Máquinas-ferramentas de alta precisão" não se trata de quantidade, mas de fabricar as melhores máquinas-ferramentas do mundo. Assim, a equipe da Politécnica de Xangai e os engenheiros de Qinchuan se deram bem e iniciaram a pesquisa e o desenvolvimento.
O professor Li Haolin orientou os experimentos da equipe. Foto cortesia do entrevistado
Na opinião do professor Li Haolin, o processo de pesquisa e desenvolvimento também é algo natural. A Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai é boa em design, pesquisa e desenvolvimento, enquanto Qin Chuan é proficiente em fabricação e montagem. No final, o "Centro de usinagem vertical de cinco eixos de alta velocidade VMC40U" que eles criaram tornou-se a primeira máquina-ferramenta CNC de ponta do meu país com aceleração de movimento de 2G, alcançando uma precisão de posicionamento de 4 mícrons e uma precisão de posicionamento repetível de 2 mícrons. Em termos de precisão e indicadores técnicos de alta velocidade, todos atingiram o nível de classe mundial, e esta equipe de P&D de cooperação escola-empresa também se tornará um novo "criador de tendências" na indústria de máquinas-ferramenta.
O sucesso vem do "método lógico" que tem sido repetidamente aperfeiçoado
“Grandes mudanças estruturais nas máquinas-ferramentas devem ser feitas com cautela.” Esta é uma regra “não escrita” na indústria de máquinas-ferramenta. Do ponto de vista empresarial, um conjunto de moldes pode facilmente custar centenas de milhares e, se for entregue a universidades sem “nenhuma experiência prática” para pesquisar e transformar, o custo de tentativa e erro será demasiado elevado. No entanto, as universidades que são proficientes em métodos de investigação científica não têm lugar para realizar experiências para provar a sua metodologia, e só podem falar no papel. Isto tornou-se um dos obstáculos à cooperação escola-empresa-indústria-universidade-investigação.
Em 2015, mais de 1.000 máquinas-ferramentas do Shenyang Machine Tool Group precisavam urgentemente de resolver problemas de vibração. O presidente do grupo, Guan Xiyou, abordou a Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai. Após três meses de testes e modificações de máquinas-ferramenta, a equipe do professor Li Haolin resolveu efetivamente o problema de vibração da máquina-ferramenta. Desde esta cooperação, as duas partes chegaram a um consenso sobre a cooperação contínua e estabeleceram conjuntamente o Laboratório Conjunto de Máquinas-Ferramenta Inteligente Shenyang da Universidade de Xangai para Ciência e Tecnologia i5. O Shenyang Machine Tool Group enviou diretamente uma equipe de engenheiros para "estacionar" no laboratório da escola, e os alunos da Escola de Engenharia Mecânica também aproveitaram as férias de inverno e verão para ir à Fábrica de Máquinas-Ferramenta Shenyang para operações práticas, melhorando muito a eficiência do design, P&D e produção.
Além de fortalecer a cooperação com as fábricas, o professor Li Haolin também liderou a equipe na realização de pesquisas e estudos. "A Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai fica ao lado da Fábrica de Máquinas-Ferramenta de Xangai. Eu costumava ir à fábrica três ou quatro vezes por semana. Muitas vezes encontrava líderes de fábrica na estrada da fábrica. Eles me provocavam e diziam que 'funcionários da Universidade de Xangai' estão aqui novamente. "Li Haolin lembrou com um sorriso.
Além disso, sempre que tiver tempo e oportunidade, Li Haolin também estudará em importantes institutos de pesquisa estrangeiros, como a Universidade de Stuttgart, na Alemanha. "Somente conhecendo a si mesmo e ao seu inimigo você pode ser invencível. Aprenderemos com equipes estrangeiras. Se eles encontrarem problemas com uma determinada máquina-ferramenta, dê uma olhada. Como eles resolvem isso e o que estão estudando e focando nos ajuda a desenvolver ideias e competir com o nível internacional."
É neste processo de estreita cooperação com as empresas e de pesquisa e aprendizagem ininterruptas que a equipe de Li Haolin gradualmente passou da prestação de serviços técnicos e consultoria técnica às empresas para a verificação de métodos de projeto de máquinas-ferramenta. Finalmente, após repetidos polimentos, formou-se um modelo que pode resistir aos testes da indústria. O "método científico" injetou "força central" no projeto "centro de usinagem vertical de cinco eixos de alta velocidade VMC40U" revelado na exposição.
Li Haolin disse que a seguir, a equipe estabelecerá sua meta de estabelecer "padrões da indústria" a fim de otimizar o método de projeto de máquinas-ferramenta existente e torná-lo um padrão de referência unificado para a indústria de máquinas-ferramenta nacional, promovendo assim a melhoria geral da qualidade das máquinas-ferramenta nacionais. .
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