在航空發(fā)動機的“心臟”之內(nèi)有一個部件，它看似平凡，可實際上卻極為重要，那就是——渦輪盤榫槽。
它就好像是發(fā)動機的“骨骼連接點”，直接影響著葉片的位置和方向，關(guān)乎發(fā)動機的使用壽命和安全可靠性。
不過對于這個關(guān)鍵部件的加工設(shè)備——榫槽數(shù)控拉床 ，長久以來一直都是被國外高端精密機床所壟斷，它也成為了制約我國航空工業(yè)發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)之一。
一家來自浙江縉云縣壺鎮(zhèn)的民營機床企業(yè)——浙江暢爾智能裝備股份有限公司，在這片技術(shù)荒漠當中，竟然開辟了一條自主創(chuàng)新之路。他們用十年的執(zhí)著，居然攻克了這一世界公認的技術(shù)難題。
十年堅守，破解"卡脖子"之困
2008年，當大多數(shù)企業(yè)還在追逐低成本制造的紅利時，暢爾裝備已經(jīng)開始著手研制面向航空發(fā)動機輪盤榫槽加工的高速數(shù)控拉床。
這是一條充滿荊棘的道路——渦輪盤榫槽加工精度要求極高，一個直徑800毫米的渦輪盤上均勻分布著147個榫槽，每個榫槽夾角僅為2.44度，兩個榫槽之間的角度誤差不能超過一根頭發(fā)絲的十分之一。
暢爾研發(fā)中心總工程師劉中華帶領(lǐng)團隊，歷經(jīng)十年科研攻關(guān)，在2018年終于開發(fā)出第一代四軸榫槽數(shù)控拉床，打破了國際壟斷和技術(shù)封鎖。這臺設(shè)備交付給無錫航亞科技后，成功完成了多款飛機發(fā)動機渦輪盤榫槽的加工。
但暢爾團隊并未止步于此。劉中華那時表明，“今后暢爾團隊還會去研發(fā)下一代機床，并且爭取在這三年之內(nèi)能夠追上德國的同類產(chǎn)品。”他們針對與國際同類產(chǎn)品存在的差距，迅速進行技術(shù)升級。
不到三年，在2020年8月，暢爾就研制出第二代五軸榫槽數(shù)控臥式側(cè)拉床，并完成了某軍用飛機發(fā)動機渦輪盤榫槽的試驗拉削，機床各項性能指標符合設(shè)計要求。
技術(shù)難點與創(chuàng)新突破
渦輪盤榫槽加工的難度在于，其結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，精度要求頗高；材料難以進行切削。
暢爾團隊針對這些難點，開發(fā)出了三大核心技術(shù)：
1、多刀具、多工位、多參數(shù)復(fù)合加工工藝：研制了集粗拉、半精拉和精拉等多次拉削于一身的專用拉削刀具和刀盒。這一技術(shù)使得加工效率大幅提升，這個時候保證了加工精度。
2、C形搖籃機構(gòu)與精確定位技術(shù)：為滿足不同工件的P點、錐角、榫槽傾角的空間位置變化調(diào)整，開發(fā)了集成4個數(shù)控軸的C形搖籃機構(gòu)、精確送退料驅(qū)動和P點調(diào)整機構(gòu)，從而實現(xiàn)榫槽的精確定位。
3、刀具快速定位與夾緊技術(shù)：開發(fā)了多點式刀具快速定位和夾緊技術(shù)，以及拉刀刀盒精準配送、就位技術(shù)，實現(xiàn)拉床多把拉削刀具及刀盒的高水平重復(fù)定位和高效配送，滿足快速、無人化加工需求。
這臺五軸數(shù)控拉床，最大切削力達250kN，重量近110噸，設(shè)備占地84平方米。2021年3月，該設(shè)備在客戶現(xiàn)場進行了小批量試生產(chǎn)，在46小時內(nèi)完成了某型號航空發(fā)動機8個壓氣機盤的連續(xù)加工，加工過程中機床運行穩(wěn)定，加工的8個壓氣機盤各項指標全部合格，獲得"穩(wěn)定、高效、高精度"的評價。
國產(chǎn)替代的經(jīng)濟與戰(zhàn)略價值
長期以來，我國這類拉床，一直依賴從德國進口，比如說霍夫曼的機床，其單價四五千萬元，最貴的竟然高達上億元一臺。暢爾的突破，不但打破了國外的壟斷，而且大幅降低了成本，這樣的話為國內(nèi)航空發(fā)動機制造企業(yè)節(jié)省了大量的外匯支出。
更重要的是，暢爾的技術(shù)實現(xiàn)突破，這為我國航空發(fā)動機制造能夠?qū)崿F(xiàn)自主可控，給予了關(guān)鍵的支撐。航空發(fā)動機，被稱作“現(xiàn)代工業(yè)皇冠之上的明珠”，它是衡量一個國家工業(yè)水平以及綜合國力的重要標識。
暢爾的五軸數(shù)控臥式側(cè)拉床，已經(jīng)成功地應(yīng)用于國內(nèi)諸多航空發(fā)動機制造企業(yè)，為我國航空裝備制造業(yè)朝著高質(zhì)量方向發(fā)展，提供了強有力的支撐。
暢爾的成長與未來愿景
從一家縣級民營企業(yè)成長為國家高新技術(shù)企業(yè)、國家專精特新"小巨人"企業(yè)、浙江省"隱形冠軍"企業(yè)——暢爾的發(fā)展歷程是中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的縮影。
咨詢：135 2207 9385
暢爾不僅在航空領(lǐng)域取得了突破，而且在汽車、家電等領(lǐng)域也將技術(shù)進行了延伸。在汽車領(lǐng)域，暢爾的設(shè)備已經(jīng)替代了德國的設(shè)備，為寶馬、奔馳、奧迪等高端汽車制造制動鉗。這一成就，其實證明了中國企業(yè)，完全有能力在高端裝備制造領(lǐng)域，與國際巨頭同臺競技。
未來我所擔(dān)憂的是，中國高端裝備制造業(yè)在核心技術(shù)自主創(chuàng)新這個方面，其持續(xù)投入能否得到保障呢？其實這關(guān)乎著國家產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展，畢竟核心技術(shù)是國之重器，一旦缺失，后果不堪設(shè)想。
技術(shù)創(chuàng)新，需要長期去積累，而且需要企業(yè)家具備戰(zhàn)略眼光，同時還需要他們堅持不懈地去努力。
希望有更多像暢爾這樣的企業(yè)，能夠在“卡脖子”技術(shù)領(lǐng)域，勇于去攀登，為中國從制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變，貢獻出自己的力量。
只有掌握了核心技術(shù)，我們才能夠在日益復(fù)雜的國際競爭環(huán)境里，贏得主動權(quán)。
