四川省装备制造业产业集群技术创新中心

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1、2,创新中心及时帮助重装企业解决生产和科研中遇到的实际问题.利用技术中心的三坐标测量机多次为东方电机厂研制的新型叶片检测几何参数;通过激光快速成型机为东方汽轮.&四川省装备制造业产业集群技术创新中心关于2008年工作情况的通报（2009年3月）根据四川省经济委员会川经技创【2006】389号文件，“四川省装备制造业产业集群技术创新中心”于 2006年12月组建。自组建以来，在学院党委和行政的领导下，按照统一部署、分工协作的模式，对原有的实训基地进行了新建、改（扩）建，并通过整合区域内的多种资源，已基本具备为重装企业及配套中小型企业提供机械制造、自动控制、制造信息化等技术应用领域的技术研究、新技

2、术推广、科研成果转化、技能培训与鉴定、产品检测等服务能力，切实提高了四川省装备制造业相关企业的配套能力和技术水平。一、技术创新中心的规模及基本情况目前，创新中心已经形成了5500平米的研发办公场所和7000平米的试制车间。拥有近9000万元的设备，各种金切设备150余台，包括：德国DECKEL公司五坐标数控刀具磨床、日本SODICK公司四坐标数控慢走丝切割机、数控坐标镗床、数控三坐标立式加工中心、数控车床、数控光学曲线磨床、数控卧铣等。具有锻造、焊接、热处理能力，同时拥有先进的三坐标测量机、德国ZOLLER五坐标刀具检测仪，万能工具显微镜、垂直度检测仪等各种精密测量设备。创新中心现有196人的

3、工程技术人员基本队伍，同时建有由600余名科研院所、企业和高校专家组成的人才资源库。工程技术人员中现有高级职称28人，中级职称35人，高级技师及中级技师26人。创新中心拥有五轴联动加工中心、三坐标测量机等各种高端数控加工和检测设备80余台（套），以及UG、Solidedge、Mastercam、AutoCAD、CAXA制造工程师等先进软件，拥有千兆网到楼宇、百兆网到桌面的计算机网络，拥有cernet和电信公众信息网两条光纤线路接入，具备了较为先进的科研条件。学院完成了数控技术中心、焊接技术中心、电气自动控制技术中心的场地、设备、设施和信息化平台的硬件建设工作。并取得较大的成功，创新中心现设有“

4、德阳机械制造业技术研究中心”、“德阳工具研究所”、 “国家（四川）重大技术装备几何量计量站”、“四川重装计量站中心检测室”、“数控技术中心”、“电气技术中心”、“焊接技术中心”等机构。具有较强的研发实力。二、技术创新中心主要工作成效1、工具研究所的科研成果工具研究所由四川工程职业技术学院与东方汽轮机有限公司工具分厂本着“优势互补、资源共享、互惠互利、共同发展、产学研相结合”的原则联合组建。现在有专职研究人员16名，其中东汽9名，四川工程职业技术学院7名，专业涉及数控、机械、计算机、机电一体化、材料等方向。2008年工具研究所已在刀具材料、精密复杂型线刀具与数控刀具设计及制造、表面强化以及加工中

5、心后置处理系统等领域，形成了独特的技术优势，构成了以高速钢整体复杂型线铣刀，硬质合金精密异形刀具、转子加工用轮槽铣刀、菌型叶根铣刀、纵树形叶根铣刀、整体硬质合金刀具、大型叶片热锻模具及各类精密夹具、量具等9项主要产品结构。这些产品已在东汽厂核电，风电，燃机设备生产中广泛使用，提高加工效益。事例如下：（1）转子轮槽铣刀国产化 在600MW以上的汽轮机、燃气联合循环机组及100MW核电机组中，转子材料强度高，难以切削加工；轮槽型线长，型线精度要求高。国内各大汽轮机厂的大型机组的转子轮槽铣刀都依靠进口。目前国外能达到刀具精度要求并提供该类刀具的厂家主要为日本的OSG公司、德国的SACCKE公司、FR

6、ANKEN公司。每年用于转子轮槽铣刀的费用为3000万元。因此，转子轮槽铣刀的国产化成为工具研究所的首要任务。经多种高速钢材料的试用、多次热处理试验、 多次耐磨性试验、多次刃口磨削试验、多次涂层试验、终于总结出一套成熟的转子轮槽铣刀制造工艺。目前能提供转子加工用全套转子轮槽铣刀，刀具的精度到达设计精度要求，刀具的切削性能、耐用度已达到同类进口刀具的水平，现已形成批量生产能力，实现了枞树形轮槽铣刀的国产化。在全厂所有加工转子轮槽的分厂都能看到工具分厂的转子轮槽铣刀。600MW以上的汽轮机组转子加工用进口轮槽型线铣刀平均每件价格为8000元左右，工厂每年需求约3500件，总进口费用约3000万元，

7、工具研究所生产的型线铣刀平均价格为4500元，平均每件刀具费用比进口节约3500元，年产3000件，每年节约刀具费用1050万元。同时掌握了大量的实验数据，对以后复杂型线铣刀及其他各类刀具设计制造技术有着极其重要的指导意义。 （2）可转位玉米铣刀国产化。 在汽轮机叶片的粗加工中，广泛使用进口的玉米铣刀。此项目的难点在于刀具刀体材料的选定，刀体几何尺寸的确定（多种复杂型线型面组合）,刀体刀片槽的加工。经在工具研究所不间断努力研究，生产出了基本可代替进口产品的铣刀产品。在同等切削条件下，达到国外刀具寿命的85%以上。东汽叶片分厂一年以使用刀体的数量为300支计算，国外刀具的价格在4000元，而批量

8、后国产化的刀具价格为1800元,一年可为工厂节约刀具费用66万元。（3）可转位R面铣刀国产化可转位R面铣刀主要用于叶片叶身的精加工，使用数量较大。成为了研究所的攻克目标。一方面可为数控可转位刀具积累经验，一方面可降低叶片分厂的制造成本。现研究所生产的产品在同样的切削参数下达到进口刀具性能的85%以上。叶片分厂一年的可转位R面铣刀的消耗量在100支左右，进口刀具的价格为3200元/支，国产化后批量的价格为1800元/支，一年可为叶片节约刀具费用14万元。（4）改进型玉米铣刀片叶片分厂大量使用粗加工玉米铣刀，每年产生的报废刀片达四万余片，作为废材料销售，每片价值不足0.4元。经研究所检测鉴定，其中

9、有1200015000片可进行修磨再利用。经多次试验，刀片切削性能基本达到新刀片性能，使用寿命达到新刀片的80%。 每片刀片材料费用、修磨废用及再涂层的费用为7元，而销售价格为18元（新刀片为50元/片）。每年创造价值1315万元。同时，配套的改进型铣刀体年使用量约为100把，生产成本不超过1000元，而进口刀体为4000元，年节约30万元。 （5）机夹式叶根铣刀国产化 随着汽轮机产品不断改进，叶片材质要求随着提高。以前的高速钢铣刀已不能满足现在的叶片逐步增加的数量、质量加工要求。所以叶片加工效率及 质量的提高成为工具研究所的攻关课题。工具研究所查阅了相关的资料后，认为刀具的发展方向是硬质合金

10、化（提高加工效率和寿命）和机夹式（降低刀具成本）。经过调研，国外已经设计制造出这类铣刀，但是由于价格昂贵，推广困难。于是，研究所决定自己设计机夹硬质合金枞树形叶根型线铣刀。经多次参数修正、硬质合金材料对比后最终确定刀具的技术参数。使叶片单件生产成本大幅下降。 经实验证明，一个叶片就可以节约费用约25元。叶片分厂年产枞树形叶片数量约3.7万片，这个项目将为工厂节约加工成本92.5万元。如果采用高速钢刀具，那么将需求336把，而采用合金刀片则需要284把，可节约铣刀52把，价值22.8万元。该项目合计为工厂节约115.6万元。（6）焊接式叶根铣刀国产化 在枞树形叶片叶根加工中，有的不便于采用机夹式

11、叶根铣刀的型号时，采用焊接式叶根铣刀。同 样提高铣刀的切削性能和使用寿命。实验证明，一个叶片就可以节约费用约92元。叶片分厂年产枞树形叶片数量约3.7万片，此项目一年可为工厂节约340.4万元。（7）数控套料钻刀垫国产化二分厂用于加工30万高中压气缸螺栓沉孔的245毫米套料钻一直由英格索尔提供,而该钻上的易损件垫也由其配套提供。存在着价格高（2000元/件）、供货周期长（36个月）的缺点。应二分厂要求，工具研究所对该刀垫进行研究试制。于2008年9月9日提供第一批产品进行试用。2008年9月11日凌晨零点40分开始，至4点50分结束，顺利完成30万气缸下半沉孔加工。共加工沉孔26个，刀垫无一损

12、坏。采用机床原设置的转速、进给等参数，切削时声音、振动正常，使用寿命等达到预期效果。完全可替代原进口产品。该刀垫每年消耗400500件，采购金额80100万元，研究所的生产成本不足400元/件，每年可节约6080万元.（7）数控磨床砂轮误差修正软件工具分厂用于铲床砂轮修整的数控光学磨床，每种型号的精铣刀铲削砂轮制作，由技术员和操作工人协作完成需要1014个工作日，而采用自动修正软件最多需要半天时间，且可由操作工人独立完成。该软件属国内首创，国外机床所带软件仅一个数据包就几十万人民币。而该软件完全工具研究所自主开发。使用该软件不仅缩短了生产周期，而且大大降低了刀具的生产成本。可提高数控光学磨床生

13、产效率10倍以上。使数控光学磨床每年多创产值超过100万元。（8）大型叶片型面六轴砂带数控磨床 叶片型面的抛光以前都是手工进行，这样不仅效率低下，而且很难控制叶片的型面精度，工人的劳动强度大、工作环境差，已经不适应当今叶片型面的抛光加工需要，迫切需要采用数控磨的方式来解决叶片打磨抛光问题。结合大型叶片型面抛光对砂带磨床的要求，本项目所设计的大型叶片型面加工六轴砂带数控磨床主要解决了以下技术难点：l 六坐标联动机床；l 适应大型叶片加工的高动态响应机床结构，三对坐标轴（Y、Z、A）双驱动技术；l 自主研发的专用数学分析、后处理、编程软件，目前无论PROE、UG、HYPERMILL都只能支持到五坐

14、标；l 六座标编程技术派生的大直径刀具曲面铣削编程技术，例如可用盘铣刀加工叶片，极大提高效率；l 移动接触线编程技术，可不受B轴摆动角度限制；l 快速在线测量和模型重构技术；l 强力磨削和随型抛光一体的浮动机构l 无悬臂的C轴结构和砂带机布局l 窄砂带高速运转稳定装置l 砂带磨削工艺研究l 砂带磨削震动研究通过以上技术难点的研究，研制出一台大型叶片型面六轴砂带数控磨床样机，开发出大型叶片型面加工砂带磨削的专用软件。 大型叶片型面六轴砂带磨床的研制成功，将为国家发电行业、飞机制造 业、军工产业提供关键设备，满足这些行业对此类关键设备的需要，提高我国的加工工艺装备水平。不仅可以全面替代进口，节省外

15、汇，还可以防止国外对我国多轴控制数控机床进口的封锁。 除以上所述，工具研究所还有许多研究项目正在进行中。如：数控机夹刀体修复技术、型线刀具的表面处理与使用寿命的提高、焊接和机夹式型线铣刀的全面推广等。（9）CAM软件开发随着现代化制造的要求越来越高，软件技术已经被大家认可为数控加工的保障。为提高我厂的数控技术运用水平，以及更合理高效的发挥工厂现有的高端数控设备。创造出更有利于东汽发展的新工艺，新方法，全部依赖进口软件已经不太现实。未来三年，工具研究所将借助和机修分厂合作的六轴六联动砂带磨、五轴五联动加工中心这两个项目的实施，完成与之配套的磨削和铣削软件的开发。通过对这两个项目的软件开发和支持，

16、充分掌握CAM软件开发技术，和实际运用技术。将典型叶片加工工艺方案与软件相结合，开发专业的刀路算法以更适应于叶片的磨削和铣削。例如：现目前叶片行业提出的新的加工理念，方刚叶片的开粗刀路“矩形铣”；凸台的五轴联动加工；叶冠叶根的“随形铣”；等等先进的数控加工工艺，无一项能离开软件技术的支撑。该技术的掌握才能真正意义上的实现工艺与数控技术的完美结合。将该软件封装为具有独立知识产权的软件包，实现商品价值，在市场上具有广泛的推广运用价值。由以上两个项目的推广运用后，我们将运用所掌握的知识，对工厂各产品线的复杂产品的编程技术进行简化，开发专业的有征对性的软件包，实现窗口式编程模式，大量解放技术员的重复繁

17、琐的编程工作。例如：目前我们准备开发的四轴联动卧式加工中心铣削菌型叶根圆弧软件包；五轴联动刻字软件包；光学曲线磨误差修正软件包等。在各级领导的关心和大力支持下，相信工具研究所将会取得更辉煌的成果。2、 数控技术中心的建设和发展以四川工程职业技术学院生产性数控实训基地为基础，建立起数控技术中心。数控技术中心目前拥有各种国内领先的数控设备50余台，包括：德国DECKEL公司五坐标数控刀具磨床、日本SODICK公司四坐标数控慢走丝切割机、数控坐标镗床、数控三坐标立式加工中心、数控车床、数控光学曲线磨床、数控卧铣等。新建厂房4000多，可以同时容纳数500多人的实习培训，形成3500多万元产值的生产加

18、工能力。同时建立起数控技术研发室，取得十多项研发成果。数控技术中心与成都嘉润机电工程有限公司合作建立机床中心（4S是指机床销售Sale、零配件Sparepart、售后服务Service、信息反馈Survey等）。机床4S中心以数控设备大、中修，系统的升级换代功能扩展为主业，辅以设备日常维护，新设备的安装调试应用培训，各种备件供应，并提供机床产品的售前、售后服务、信息反馈，数控专机设计及制造。数控机床4S技术中心项目已于2008年初正式启动。全球最大的机床制造商之一美国MAG工业自动化系统、法国优龙机床等公司授权把我“数控机床4S技术中心”作为旗下产品西南技术维修服务中心。交大昆机，济南一机床集

19、团有限公司等国内机床厂商均纷纷表示出浓厚的合作意愿。在发展成熟后，以数控机床为基础开发带专用性质的柔性制造系统，为用户提供包括：整体生产的工艺规划，加工设备、加工用的夹具、刀具的设计、制造、调试、培训、交验、质量保证和售后服务等工作内容的交钥匙工程服务。3、焊接技术中心的建设和发展以四川工程职业技术学院学院焊接、无损检测实验实训基地和二重、东气、蓝星机械等大中型企业为依托，开展四川省装备制造业产业集群技术创新中心焊接中心的建设工作，焊接中心与四川蓝星机械有限公司和德阳市焊接学会共建“焊接工艺研究所”，目前联合承担了针对国有大型装备制造企业的“基于焊接机器人技术的核电回转体变截面焊缝焊接技术研究

20、”、“核电重容加氢设备窄间隙焊接技术研究”、“电站风机水冷式轴承座铸改焊结构及工艺设计研究”、“基于模拟数值仿真分析的火焰矫正焊接弯曲变形工艺优化”、“热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响研究”、“TA钛合金焊接接头性能分析与断裂行为研究”等科研项目；针对中小制造企业开展焊接结构制造工艺研究和焊接变形系统解决方案研究等项目。4、“四川重装计量站”中心检测室主要工作成效“国家（四川）重大技术装备几何量计量站”（简称“四川重装计量站”）是国家质量技术监督检验检疫总局批准成立并授权，“四川重装计量站”充分利用和整合了中国二重、东方电机、东方汽轮机、四川工程职业技术学院等国家重装企业和高等院校的计量检测

21、资源，资源共享、优势互补。承担着国家重大技术装备几何量量值溯源和几何量大尺寸测量以及测量技术及相关标准的研究开发与应用；从事重装测量设备的检定、校准；对社会、企业出具有公正性、权威性检测报告的国家专业计量站。创新中心与德阳市计量局共建了“四川重装计量站”中心检测室。中心检测室推广国内外先进检测技术和设备；开展检测计量员的培训及技术交流；提供检测技术咨询。三、完成的的科研项目及成果1、承担了国家和地方多项科技攻关项目和研究课题：国家科技公关项目计划的“制造业信息化关键技术攻关应用工程”；四川省技术创新专项“复合齿轮空气压缩机CAD/CAM集成软件系统开发”；省教育厅重点研究课题“变薄拉深入模角的

22、优化设计”；德阳市重点科研项目“德阳装备制造业研究与发展中心制造业信息化建设”。基于MATLAB的“衡力吊”新产品的开发设计。基于PC的数控系统开发。大型电站风机水冷轴承座铸改焊结构及工艺设计研究等。2、“创新中心”及时帮助重装企业解决生产和科研中遇到的实际问题。利用技术中心的三坐标测量机多次为东方电机厂研制的新型叶片检测几何参数；通过激光快速成型机为东方汽轮机厂设计制作了新型叶片样件等。3、科研技术服务人员共编撰专著及技术材料84部，通过市级以上机构鉴定的科研成果18项。4、积极开展制造业从业人员的提高培训。为中国二重、东方电机、东方汽轮机以及重装配套企业举办了近20期数控人员培训，培训达1

23、000余人次；为四川省工业企业举办了多期“CIMS模拟仿真”培训、“CAD/CAPP/CAM软件应用技术”培训、各类技术工人技能及转岗培训等。5、承担灾区青年车工、铣工、天车工的职业培训和技能鉴定200多人次。6、积极参加抗震救灾和灾后重建工作。创新中心在四川工程职业技术学院党委的统一领导下，创新中心的领导和技术人员、职工始终坚持在抗震第一线，并积极为企业的灾后重建提供帮助，机床4S技术中心积极参与，针对东汽在重建中设备和技术将更加先进的要求，东汽员工第一批80人的技能提升培训班在我院进行了为期三个月的数控技术培训。进行此类提升培训的东汽员工已培训300多人，涉及数控、焊接、电气等多个专业。与

24、此同时，学院还派出20余名机械、电气等专业骨干教师参与东汽生产自救、设备安装调试等工作。主动迅速派出专业技术人员，为重装企业维修、恢复大量的数控机床设备，为重装企业尽快恢复生产作出了突出贡献。四、建设技术创新中心的几点体会四川省装备制造业产业集群技术创新中心作为德阳市重大装备制造业产业集群公共服务平台，是在充分分析装配制造产业链的现状和发展趋势后提出的项目，具有良好的发展前景：第一、它可以成为德阳市大型国有骨干企业对外联络的桥梁，能引入国内外先进技术和成果，提升设计和制造能力，加强技术储备，实现可持续发展；第二、它可以成为德阳市大型国有骨干企业与中小制造业企业之间的桥梁，建立德阳市的技术资源平

25、台，能使后者可以分享人才、技术检测设备等资源，提高其为大型国有骨干企业的配套服务能力；第三、它可以成为德阳市中小型制造企业对外联络的桥梁，能引入国内市场资源、国内外先进技术和成果，帮助中小制造企业拓展市场，加强市场化竞争能力，实现规模化、产业集群化；第四、它可以成为德阳市的专业人才培训基地，能引入国内外的先进管理理念、专业技术培训等，为德阳市重装基地培养大批企业家与专业技术人才。总之，按照四川加快中国重大技术装备制造业基地和“建设四川创新体系”的总体要求，四川省装备制造业产业集群技术创新中心作为一种服务平台，在四川省经济委员会和德阳市人民政府的领导和支持下，工作得以快速发展。到2008年，已经

26、建成了一个设施齐备、功能完善、技术先进、服务一流、资源共享的公共服务平台。平台的发展主要依托行业，走校企合作、产学研结合的办学之路，和企业紧密合作，结成战略伙伴，充分发挥四川工程职业技术学院、国家综合性职业教育实训基地、四川机械工业数控技术应用与培训中心、四川机械工业计算机技术应用与培训中心、德阳机械制造业技术研究中心、川机科工贸总公司的优势资源，为我省装备制造企业积极开展新材料、新技术、新工艺的研究和推广应用；同时，平台的发展使四川工程职业技术学院教师的工程实践经验也得到大大的提高，特别是对双师队伍的素质得到极大的提升。在社会、行业、地方上都有着非常重要的意义，发挥着极其重要的作用。五、技术

27、创新中心下一步工作思路1、在四川省经委和地方政府的领导和支持下，进一步加大创新中心的建设，完善管理机构，逐步形成市场化的管理和运行机制，按照政府组建，行业支持，企业参与，院校承办，社会共享的一种新的管理和运行机制进行运行和管理。2、通过与东方电气集团技术研究中心、中国二重集团技术研究中心等国家认定企业技术研究中心深度合作，根据重装企业技术发展的需要，积极开展新材料、新技术、新工艺的研究。3、为中小型企业开展新技术、新工艺、新材料的推广应用服务，切实提高中小企业的配套能力。4、紧紧把握我省装备制造业发展的脉搏和重装企业产品升级换代的要求，针对性地开展新型人才的培养和培训。5、将科研院所的研究成果在该平台上实施孵化、转化，进而在企业的生产实践中进行推广、应用。6、加强技术研发和服务人员队伍建设。一方面加大研发人员的引进和培训；另一方面，建立企业、高校和科研院所的人才柔性流动机制，通过内引外联，搭建高层科研技术人员共建共享平台。 四川省装备制造业产业集群技术创新中心 2009年3月11