打破國外同行的壟斷，中國“S試件”五軸機床檢測方法成為國際標準

3月10日，中國科學技術部官網(wǎng)發(fā)布消息稱，由中國主持修訂的ISO10791-7:2020《加工中心檢驗條件第7部分：精加工試件精度檢驗》國際標準，獲國際標準化組織（ISO）批準正式發(fā)布，標志著中國“S試件”五軸機床檢測方法正式成為國際標準。

中國“S試件”五軸機床檢測方法成為國際標準，提升了中國機床行業(yè)在該技術領域的國際標準話語權和國際影響力，在中國機床行業(yè)國際標準化征程中具有重要意義。

五軸聯(lián)動高檔數(shù)控機床的精度檢測和性能評價是公認的世界性難題。在“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項支持下，中航工業(yè)成飛工業(yè)（集團）有限責任公司自主研發(fā)成功用于五軸聯(lián)動加工機床工作精度檢驗的“S形試件”。

據(jù)介紹，2012年，中國航空工業(yè)數(shù)控技術團隊向國際標準提出申請，歷經(jīng)8年艱辛歷程，“S試件”五軸機床檢測方法經(jīng)過項目提案（NP）、工作組草案（WD）、委員會草案（CD）、國際標準草案（DIS）、國際標準最終草案（FDIS）等五個階段的評審，最終正式成為國際標準。

“S試件”五軸機床檢測方法是在工業(yè)和信息化部專項大力支持下，在國家標準化管理委員會、中國機械工業(yè)聯(lián)合會和中國機床工具工業(yè)協(xié)會關心和指導下，由中航工業(yè)成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司基于航空制造經(jīng)驗，根據(jù)多年深入研究成果提出，并結(jié)合清華大學、電子科技大學、南京航天航空大學、天津大學等高校理論研究成果，以及通用技術集團沈陽機床、濟南二機床集團有限公司、四川普什寧江機床有限公司、秦川機床工具集團股份有限公司、通用技術集團北京機床所所屬北京工研精機股份有限公司、武漢華中數(shù)控股份有限公司等骨干機床工具企業(yè)的實際應用進一步完善形成的。

這個“S”是什么？

“S試件“看似簡單，只是一個S形的曲線，但實際上這個曲線卻非常巧妙地將航空零件的若干加工特征集成了起來，所有的加工特征集成在了這個S形的工件上面。目前該樣件基本已經(jīng)被國內(nèi)的機床生產(chǎn)廠商所采用，用于檢驗五軸聯(lián)動機床的加工性能，特別是國外知名機床廠商也曾多次被該樣件難倒。

值得一提的是：只要五軸機床能夠加工合格的“S試件“，那么該五軸機床就完全可以安全用于加工航空零件，特別是加工一些復雜型面的薄壁零件?！癝試件”主要用于檢測五軸聯(lián)動機床動態(tài)加工精度，它可以檢驗整機的幾何精度、定位精度、綜合加工效率、綜合表面加工質(zhì)量、整機振動及顫振等一系列問題，也可以發(fā)現(xiàn)和尋找影響機床加工精度的故障原因，并可以解決機床精度喪失或降低后修復問題等。

“S試件”是樣條曲線通過控制點生成的，能夠反映數(shù)控系統(tǒng)對復雜曲面曲線的差值精度。在加工過程中進給方向有多次變換。

因此，“S試件”加工需要克服很多難點，如： “S試件”壁?。?刀軸向較深； 開角閉角連續(xù)變化； 頻繁換向； 光潔度要求高； 檢測點多； 輪廓尺寸要求嚴格； 棒銑刀側(cè)刃加工等。 同時，還要防止影響“S試件”加工的一些因素，如： 機床進給系統(tǒng)伺服動態(tài)性的影響； A/B軸雙擺角銑頭重力前傾的影響； 整機與關鍵部件結(jié)構動態(tài)性的影響； 主軸熱誤差的影響； 機床切削剛度的影響； 機床后置處理平臺的影響等。

“S”有啥意義

“S試件”切削技術作為此類產(chǎn)品的測試與驗證方法，對其快速推廣和產(chǎn)業(yè)化、滿足國內(nèi)航空航天領域需求、替代進口等將具有重要意義。

當前，在我國數(shù)控機床市場中，高檔數(shù)控機床，特別是五坐標聯(lián)動、大型數(shù)控機床的市場份額為國外品牌所占領。機床工業(yè)的現(xiàn)狀致使我國航空結(jié)構件數(shù)控加工裝備長期以來以進口國外設備為主，尤其是五軸加工中心等高技術加工關鍵裝備接近100%依賴進口。

“S試件”切削工藝技術的研究，有效提升了我國高檔數(shù)控機床研制能力，打破了國外同行對高端機床制造企業(yè)的壟斷，同時對我國高端五軸機床的發(fā)展具有深遠意義。

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