宁波材料所在智能化五轴激光加工设备方面取得进展

  针对先进涡轮叶片异型气膜冷却孔精密加工的关键难题,结合与中航系统合作相关的国家“航空发动机专项”、中科院重大任务局“极端制造”项目的急迫研发需求,激光与智能能量场制造团队设计并成功建造出了专用的智能化五轴激光精密加工设备。

  该智能化五轴激光加工设备的X/Y/Z轴有效行程分别为500mm/500mm/300mm,重复定位精度分别为±5μm/±5μm/±10μm,负载分别为100KG/150KG/50KG,最大速度分别为2米每秒/2米每秒/0.2米每秒;动力摆头部分A、C 轴均采用力距电机并配绝对值圆光栅,形成闭环反馈系统,其中A/C轴旋转角度分别为±92度/360度,重复定位精度分别为10arcsec/10arcsec,负载分别为80KG/50KG。

  该智能化五轴激光加工设备解决了难加工材料、新材料的升华式加工、加工深度与能量协调、在线智能控制与检测、宏微结合等关键技术问题,实现了“单步穿越多层复合结构”高精密低损伤加工复杂异型孔的技术思路和先进涡轮叶片曲面复杂异型孔加工能力,打破了目前国内只能制备简单冷却孔的局面,具有完全自主知识产权,相对直圆孔,提升新型叶片材料上异型孔的单孔冷却效率50%以上。

  同时该设备也是一种通用性很强的激光加工系统,还可以在航海、能源、交通等众多领域解决复杂曲面三维加工中的一系列难题。另外,也可以直接应用于众多民用领域,如精密机械、模具、汽配、轴承等浙江优势行业。

  

智能化五轴激光精密加工设备

  (先进制造所 王斌)

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中国科学院宁波工业技术研究院

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