文/馬正平，王銳，單安陽，許俊·江蘇亞威機床股份有限公司

經(jīng)過多年快速發(fā)展，我國的鈑金加工行業(yè)取得了令人矚目的成就，目前正由世界鈑金加工制造大國發(fā)展為精密鈑金加工強國。從應用角度講，鈑金加工是非常重要的金屬加工技術，在新的歷史發(fā)展階段，迫切需要高速、高精度、綠色裝備來取代技術落后、能效較低的老舊裝備，《中國制造2025》也已將“高檔數(shù)控機床裝備”列入十大重點突破發(fā)展領域之一。

為了滿足市場不斷提高的個性化需求，亞威股份提出了沖壓、切割復合加工的工藝方法，研制了國內(nèi)領先的伺服數(shù)控沖壓激光切割復合單元（以下簡稱沖割復合單元，圖1），實現(xiàn)了沖壓成形和異形板料切割的高效復合加工，提高了淺拉深成形和復雜形狀的切割效率。以多樣化的加工工藝組合形式，多品種、小批量的生產(chǎn)模式，滿足了用戶更加柔性化、智能化的加工需求。

圖1 伺服數(shù)控沖壓激光切割復合單元

關鍵技術研究

沖割復合單元在智能控制技術、工藝復合技術等方面擁有了核心競爭力，提高了國內(nèi)金屬板材加工的整體工藝水平，實現(xiàn)了金屬板材加工行業(yè)由單機生產(chǎn)向自動化集成制造的跨越。其中包涵的關鍵技術有：

⑴通過對精密鈑金加工多場景、多融合工藝梳理，形成基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡學習的多場景激光加工工藝數(shù)據(jù)庫，建立沖壓成形標準工藝模型庫，開發(fā)沖壓、成形、打標、切割等復合加工工藝。

⑵研究多通道、多插補軸實時切換及多坐標系變換等控制技術，研發(fā)可動態(tài)重構(gòu)的分布式集成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)成套裝備應用工藝優(yōu)化和集成控制。

⑶研究鈑金件制作三維特征提取技術、工序優(yōu)化技術，研究切割路徑最優(yōu)規(guī)劃及動態(tài)模具干涉避讓等技術，實現(xiàn)鈑金加工工藝自動編程。

⑷通過核心裝備研制以及鈑金制造生產(chǎn)線組成單元的模塊化分解，形成鈑金制造生產(chǎn)系統(tǒng)個性化、快速定制解決方案。

⑸研究開放式架構(gòu)控制系統(tǒng)、異構(gòu)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換與實時可靠傳輸技術，實現(xiàn)控制系統(tǒng)對鈑金生產(chǎn)快速重構(gòu)的支撐與生產(chǎn)運營的智能管控，研究裝備故障機理模型，開發(fā)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)裝備故障智能服務。

主要技術創(chuàng)新點

⑴沖壓切割復合加工的工藝技術。提出了沖壓、切割復合加工的工藝方法（圖2），研發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的自學習激光切割工藝數(shù)據(jù)庫，研制了國內(nèi)領先的數(shù)控沖壓激光切割復合單元。實現(xiàn)了沖壓成形和異形板料切割的高效復合加工，提高了淺拉深成形和復雜形狀切割的效率。采用多軸聯(lián)動加工，板材利用率達90%以上。國內(nèi)獨創(chuàng)的多軸剛性聯(lián)動技術，達到?jīng)_割聯(lián)動精度±0.15mm、沖頭沖壓頻次2000cpm的國際先進水平。

圖2 沖壓、切割復合加工的工藝方法

⑵系統(tǒng)模塊化設計的控制技術。研制底層控制模型、開發(fā)核心多軸插補算法，實現(xiàn)復雜切割路徑自動分解、效率優(yōu)化；研發(fā)了伺服沖頭分段控制技術，實現(xiàn)伺服柔性沖壓；提出了插補軸實時切換及多坐標系變換技術，研制了專有工藝模型和分布式集成控制的核心系統(tǒng)，實現(xiàn)機床沖孔、成形、滾壓、激光切割等多重工藝于一體復合加工工藝，典型工件相對傳統(tǒng)加工方式效率提高2倍以上。

⑶裝備高性能化的集成技術。沖割復合單元中大量使用精密加工件、精密鈑金件和伺服驅(qū)動、數(shù)控系統(tǒng)等配套件，在功能覆蓋、規(guī)格參數(shù)（表1）、性能參數(shù)（表2）上達到國際先進同行的水平，具有較好的性價比。研發(fā)產(chǎn)品已通過國家鑄造鍛壓機械產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心性能檢測、行業(yè)專家科技成果鑒定，在典型工件成品效率上，對標國際先進同行，在精度、效率等性能指標上與國外產(chǎn)品基本在同一水平。

表1 主要規(guī)格參數(shù)

表2 主要性能參數(shù)

市場應用效益

沖割復合單元規(guī)?；a(chǎn)后，向家電、IT、電氣、機械、軍工等重要用戶提供了一批高質(zhì)量的精密鈑金加工復合單元和智能生產(chǎn)線，取代原有進口裝備，保障了自主安全可控；產(chǎn)品采用的全電伺服技術，實現(xiàn)高效、節(jié)能，為我國“碳中和、碳達峰”作出貢獻；促進傳動控制、數(shù)控系統(tǒng)等技術國產(chǎn)化水平的提高，帶動了周邊形成新的機械制造產(chǎn)業(yè)群。

國內(nèi)首臺HPML-30510數(shù)控沖壓切割復合單元，率先在上海某知名公司成功投產(chǎn)。截止2022年，產(chǎn)品在江蘇、吉林、安徽、浙江、山東等多個省市的智能制造企業(yè)得到了推廣應用，形成了很好的行業(yè)示范效應，取得了良好的經(jīng)濟效益，迅速占據(jù)了國內(nèi)市場最大的份額。國外中高端市場對目標產(chǎn)品的個性化需求強，給亞威股份推進智能復合單元國際化提供了市場空間。亞威智能復合單元和生產(chǎn)線以此向國際化切入，在業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了較大影響，得到市場的認可，替代進口影響力顯著，目前沖割復合單元已相繼在越南、墨西哥、加拿大等國家得到推廣應用。

結(jié)束語

本文包含了沖割復合單元的鈑金智能工廠解決方案，可以靈活適配“成形拉伸、異形切割”的加工需求，滿足“預見式、網(wǎng)絡式”的智能服務，將鈑金制造業(yè)從多臺常規(guī)單機設備升級到智能產(chǎn)線的同時，減少產(chǎn)線占地面積和調(diào)度對象，為整合更加靈活的加工產(chǎn)線提供了可能。沖割復合單元突破了精密鈑金加工裝備核心技術，填補了我國機床制造業(yè)在此領域的空白，打破了此類裝備長期被國外企業(yè)壟斷的格局，是實現(xiàn)中高端裝備國產(chǎn)化替代的成功之作。

別名：藏布峽谷

號稱：地球上最后的秘境

谷長：504.9千米

美譽：植物類型博物館、動物王國

解讀：億萬年喜馬拉雅造山和雅魯藏布江水的沖刷 最淺最深五千米的落差是四季的距離 是雪谷冰川到熱帶雨林 是涓涓細流至波瀾壯闊的征程

深度大于寬度谷坡陡峻的谷地。V形谷的一種。

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