[00810581]回转支承新型制造装备及其工业应用

针对回转支承(属轴承类基础件)制造中存在的薄形齿圈及滚道的强力切削易颤、通用设备加工效率低、滚道精度不稳定，产品检测技术落后、综合性能实验设备空白等技术难点，历经12年，发明了用于回转支承制造的3种新型装备，并实现工业应用。项目主要技术发明包括以下3个方面：①发明并自主研制了用于回转支承成形齿加工的极坐标数控高效铣、滚齿复合机床。研究强力成形铣齿断续切削机理，提出了切削转矩计算模型和极坐标系下机床拓扑结构精度模型并应用。研创出3项新技术：强力成形齿加工抑颤技术、转台精度检测方法及双蜗轮零间隙驱动技术、铣滚齿复合加工及双刀盘成形铣齿工艺；开发出成套加工及控制软件。突破了回转支承强力成形齿加工效率低、易颤振的难题，取代了滚插齿等通用加工设备。②发明并自主研制用于回转支承的综合性能实验台。研究复杂工况下回转支承损伤机理，提出了用非线性弹簧代替滚珠/滚道接触行为的独特建模方法、小样本局部-整体可靠性综合评价方法，开发出实验软件。发明了背对背串联多品种、最大试件直径达5米的实验台新结构及基于模糊CMAC的双向动态载荷的加载等2项新技术。打破国外技术封锁，改变回转支承行业实验技术落后状况。③发明了回转支承滚道切削新方法，研制出基于数控化再制造技术的滚道车磨机床。通过研究滚道切削机理与机床精度非线性效庆，发明一种等切削宽度的滚道高效切削方法，开发出成套加工及控制软件；提出基于非线性影响效应的机床数控化再制造技术。突破回转支承滚道加工精度不稳定的瓶颈。知识产权：申请发明专利12项，授权9项，第一核心发明专利获2012年中国专利金奖；授权实用新型专利9项；登记软件著作权7项；发表在SCI/EI检索期刊上论文30余篇，出版专著1部。技术经济指标：①回转支承齿加工装备的加工效率比通用设备提高了3-5倍，在齿轮模数20mm、切深45mm时进给速度达400mm/min；②回转支承综合性能实验台，可实现倾覆力矩15000kNm、轴向力2000kNm、径向力1500kNm的复杂载荷，具有可靠性评估等8项功能，故障诊断正确率达85%。③再制造数控滚道车磨机床保证了加工精度要求，效率提高2倍以上。综合社会各界评价：用于回转支承齿加工的极坐标数控高效铣、滚齿复合机床和产品综合性能实验台达到国际先进水平，核心技术与主要性能指标为国际领先水平；再制造车磨机床切削滚道的新方法达到国际先进水平，技术独特。应用推广及效益情况：①新型装备已实现规模化生产，产品获江苏省及南京市的自主创新产品等荣誉10项。②新型制造装备已在14个省市26家回转支承企业推广应用，累计新增经济效益12.5亿元，其中近三年新增利税2.6亿元；对推动中国回转支承行业的技术创新发挥了重要作用。③项目技术成果已在齿轮箱、锻压机床、采煤机等其它制造行业开始推广，应用前景广阔。项目成果获江苏省2011年度科学技术一等奖。