成果名称: 高精密陶瓷加工中心
完成单位: 广东润星科技有限公司
主要人员: 孙向玲,祝烽,马涛,沈锦波,徐捍辉,张腾飞,胡啟晏,徐磊,李虹
介绍:

    一、课题来源与背景: 本项目任务来源于公司内部立项,于2017年1月设立本项目并开始研发。 5G是第五代移动电话行动通信标准,以高速率、高可靠、低时延、超大数量终端网络为特点的5G,正在走入我们的生活。每秒传输10GB,相当于1秒钟能下载一部高清电影,速度是4G网络的100倍。由于5G通讯时代的即将来临使得消费电子产品的结构有了新的变化需要。陶瓷作为非金属不会屏蔽信号,且热导率优于玻璃及塑料,且无线充电的效率及散热都得到了较大幅度的提升;另外,陶瓷材料还具备良好的表面加工性能。 该款高精密陶瓷加工中心正是针对以上需求研发出来的,主要用于解决氧化锆陶瓷等的高精度、高效率加工问题。随着手机产业、通讯产业、平板电脑产业的兴起及不断地更新换代,对配套加工产业的要求也越来越高。本项目在结合现有氧化锆陶瓷材料加工工艺的基础上,开发了该款具备高刚性、高稳定性、高精度、高工作效率、高自动化集成以及高环保要求的陶瓷加工设备。

    二、技术原理及性能指标: (一)技术原理 1、采用36000rpm的高精度永磁同步电主轴,热稳定性高,加工精度好。 2、龙门式结构设计,机床结构紧凑,动态刚性好,稳定性高。 3、三轴使用精密螺杆及线性滑轨,可提高机床的加工和定位精度。 4、配多头环绕喷嘴进行切削冷却,冷却效果好。 5、可安装无线探头,具备工件在线检测功能,可大幅度降低生产成本。 (二)性能指标 1、主轴最大转速:36000rpm 2、行程:X轴:500mm;Y轴:400mm;Z轴:250mm 3、X/Y/Z轴最快进给速度:X轴:30m/min Y轴:30m/min Z轴:30m/min 4、定位精度:X轴:±0.0022/300mm Y轴:±0.0024/300mm Z轴:±0.0026/250mm 5、重复定位精度:X轴:±0.0016/300mm Y轴:±0.0019/300mm Z轴:±0.0016/250mm 6、循圆精度:±0.004mm/φ200mm 7、切削速度:10m/min 8、主轴鼻端至工作台面的行程范围:150-400mm 9、工作台尺寸:500X400mm 10、工作台最大载重:200kg

    三、技术的创造性与先进性: 高精密陶瓷加工中心产品主要用于解决氧化锆陶瓷等的高精度、高效率加工问题,具体的创造性与先进性如下: 1.真空自动排切削液装置 真空自动排切削液装置是通过在机床夹具和真空气源之间安装真空过滤罐,将切削液和粉末排到机床的过滤系统中,有效保证机床的稳定运行,且加快真空过滤罐内切削液和粉尘之间的排泄速度,节省排泄时间,保证机床的加工效率。 2.一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法 EtherCAT是一种基于以太网的开发架构的实时工业现场总线通讯协议,具有高性能、拓补结构灵活、应用容易、低成本、高精度设备同步、可选线缆亢余和功能性安全协议,热插拔的特点,因此采用的控制方法使用方便,接线简单,运行稳定。 3.一种数控机床在线测量系统 使用该数控机床在线测量系统可以节约人力成本、时间成本,保证了高品质工件的稳定性,有效提高机床整体性能,满足了机构合理化方向发展的要求。实现了自动化操作,降低了人力成本、时间成本,提高了加工生产效率及产值,保证了高品质工件的稳定性,满足了加工行业上对于高效化、高品质的要求。 4.一种新型机床控制柜散热结构 本技术散热效果更佳,安全可靠,保证了控制柜内的温度在可控范围内,相对空调、热交换器而言,以更经济的方式进行散热,低成本化,以达到集成化、高效率、低能耗的目的。 5.一种同动式双开门结构及使用该结构的加工中心 本技术采用同动式双开门设计,其既能增加门开的宽度,又能提高开门的平稳性和顺畅性,避免了两扇门之间发生撞击,从而有效提高机床的稳定性、便利性和加工精度,提高了设备的市场竞争力。 6.一种用于FANUC数控系统重力轴掉电提升功能的解决方案电路 应用本技术的电路可达到节约机床制造成本的目的,电路原理和电气配电安装简单、价格便宜,电器零件容易采购。 7.一种具有高精密过滤罐的纸带过滤装置 该过滤装置,通过增设一高精密过滤罐,可以有效去除加工过程中产生的陶瓷细小粉末,以及刀具磨损产生的磨粒,大大去除切削液中的杂质,能有效防止由于大颗粒杂质对陶瓷的加工表面产生划痕等影响,可以有效提升工件表面的加工质量,减少后续的打磨工作量。

    四、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 高精密陶瓷加工中心产品主要用于解决氧化锆陶瓷等的高精度、高效率加工问题,主要应用于3C产业的高光、陶瓷、玻璃、石墨等产品的加工。本项目于2018年开始形成批量生产销售,2018年至2019年11月,累计销售273台,累计销售收入6707.36万元,累计利润2012.22万元,累计缴纳所得税301.84万元,为企业增利、政府增税、员工增收、社会增效形成多赢局面。

    五、应用情况: 该产品适用于陶瓷、玻璃等小型复杂3D产品的高速、高精加工,另外对铝合金、不锈钢、亚克力、铜、金银饰品等小型零件也具有良好的加工效果。通过生产应用,设备性能优良,为客户降低了生产成本,提高了生产效率,带来了良好的经济效益。该产品的研发、制造、应用是立足于消费电子产业发展需求,推动着行业科技进步和产品创新,促进我国3C产业应用的发展,不断提高地方经济发展的科技内涵,推动我国高端制造应用多产业融合发展,全面增加综合竞争力,公司及上下游企业为社会再就业人员提供多个就业岗位,为构建社会主义和谐社会贡献力量。

批准登记号:
登记日期: 2021-07-16
研究起止时间: 2017-01-01至2018-09-30
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省机械行业协会
评价日期: 2019-12-30