文|大族激光智能装备集团
2020 年 1 月 10 日上午，******科学技术奖励大会在北京隆重举行。大族激光智能装备集团申报的中厚板及难焊材料激光焊接与复杂曲面曲线激光切割技术及装备项目，荣获 2019 年度******科学技术进步奖二等奖，彰显大族激光在高端装备领域的硬核实力，大国重器的强企风范。******科学技术进步奖授予在技术研究、技术开发、技术创新、推广应用******科学技术成果、促进高新技术产业化， 以及完成重大科学技术工程、计划项目等方面做出突出贡献的我国公民和组织。大族激光智能装备集团基于对激光焊接、切割板材的机理、工艺、关键部件和成套装备的多年深入研究，在国 家科技重大专项、******重点研发计划 支持下，攻克了中厚板与难焊材料激光深熔焊接、复杂曲面曲线三维立体切割等多项技术难题，成功研制出高速光纤激光切割机、超高功率激光焊接系统、自动化激光切割生产线、三维五轴联动激光加工机床与 360°无限旋转激光加工头、数控系统、激光器等成套装备与关键部件，突破了厚板单道激光焊透双面成形良好的极限厚度、曲面曲线拐角尖角过烧过熔控制等工艺技术。激 光装备与技术成功应用于 ITER（国际热核聚变实验堆计划 )、核裂变反应堆AP1000 和 AP1400，奔驰、奥迪、福特、新能源汽车制造等众多重点项目。中厚板及难焊材料激光焊接与复杂曲面曲线激光切割技术及装备项目，多项技术为国内外首创且指标优于国际水平，整体技术处于国际领先水平，并获得60 余项发明专利，制定******标准7 项； 项目成果解决了多项关键卡脖子技术难题，打破国际垄断，并实现批量化生产销售，取得了良好的经济效益、社会效益及品牌效应。作为我国***权威的政府科技奖励， ******科学技术奖不仅是备受社会各界瞩目的年度盛事，更是制造型企业比拼技术实力的必争之地。大族激光智能装备集团坚持自主创新，坚守高端装备阵地，坚信能够助推中国装备制造发展由大变强！高架龙门三维五轴加工（焊接、3D 打印）三维五轴激光切割机床作为一种能够切割复杂曲面三维件的激光加工设 备，在欧洲，日本已经得到广泛应用， 而且市场需求越来越大。由于我国激光加工设备起步较晚， 尤其是三维五轴激光切割头等核心部件受限于国外技术封锁，国内高端三维激光加工市场一直被国际制造商垄断，销售价格非常昂贵，维护成本高，交货期长。为适应国内对三维激光加工越来越庞大和战略性地市场需求，大族激光在2010 年就积极地对三维五轴激光加工机床进行了研发试制，并取得了突破性进展，掌握自主知识产权，打破国际垄断。三维五轴数控激光机床是一种能够对复杂曲面三维件进行激光加工的高端装备，大族激光智能装备集团自主研制， 掌握核心技术，三维五轴激光切割头自主研制，可实现 N×360°无限旋转， 并形成了高架龙门式三维五轴激光加工（切割、焊接、3D 打印）装备、悬臂式热成型件三维五轴激光切割机、工作台移动式三维五轴激光切割机等系列产品。为了开发一种主要适用于汽车、工程机械、模具、健身器材、钣金加工等领域，大型、复杂结构件的加工，因机械手的的加工幅面和轨迹精度并不能满足要求的，高架龙门三维五轴激光加工机床就是在此背景研发的，一款真正能够满足大尺寸、三维曲线零件高速、高精加工的高端激光加工设备，项目******************，具有独创性、引领性。
机床为龙门式结构，横梁移动，移动速度可达 100m/min；三维头可实现N×360°无限旋转，±135°摆动，从切割到焊接，加工头快速更换，无需调节，实现一机两用；配置光纤激光器， 特别适合铝合金、钛合金等板材的三维立体切割。
公司发展至今已拥有一批******的进口设备 : 进口高精密CNC加工铣床，CNC高精密加工车床，北京精密零件加工，进口模型批量真空制作机， 高亮度uv机，喷漆房，烤漆柜，图标文字丝印机，镭雕激光机，喷砂机，打孔攻丝机、火花机、线切割设备等等。
高架式双驱龙门、压铸航空铝横梁结构：主、副支撑立柱的支撑方式、主支撑立柱采用连体式结构，大大提高机床刚性和稳定性，系国内首创，比肩国际******水平，拥有***大范围的加工空间和人工接近性，满足工件尺寸较大的加工需求，压铸铝梁结构能满足横梁高动态性能状态下的稳定性和刚性需求，有效减轻驱动负载；横梁移动：铸铝结构的移动式龙门横梁，加工过程中横梁移动，工件不动， 机床的高动态性能与工件重量无关；大行程的 Z 轴滑枕采用气缸平衡配重技术，提高 Z 轴加速性能，满足五个动态轴的惯量匹配；实现三维覆盖件误差补偿、掌握了三维覆盖件拐角切割质量的控制方法；采用光纤激光器：创造性地首次将光纤激光器用于三维五轴激光加工机 床，比传统激光器更节能、环保，免光路维护，激光器无气体消耗，设备运行成本低；采用大族激光自主研发的 N×360°无限旋转的三维加工头，提 高加工效率，在满足切割功能的同时， 还可方便地更换成焊接头；高架龙门式，优于机器人结构式与悬臂式，具有更大的加工范围、更高的速度与更好的加工效果。在三维切割上，还突破了如下关键技术：避免三维切割头的碰撞、避免工件变形所带来得切割误差、三维件切割转角的质量控制方法、转角切割时激光型式的选择。在焊接上，掌握中厚板高功率光纤激光深熔焊焊缝成型控制技术与难焊材料高功率光纤激光深熔焊焊缝成型控制技术。大族激光高架龙门三维五轴激光加工机床技术成熟，产品质量优良，拥有等数十项专利技术，丰富的市场应用经验。该系列设备成功应用于广州北汽、天灵开关、白云电器、上海亿森等汽车、模具、电力电气、健身器材等行业。热成形件三维五轴激光切割机热成形三维五轴激光切割机是针对汽车零部件加工而设计的一款高端机床，产品以加工汽车热成形件为导向， 同时还扩展至其他各种不同领域三维件的加工。悬臂型机床具有开放性好，加工灵活特点。
加工速度快、加工精度高、可对复杂三维件进行高速加工；高效的加工性能，稳定的加工速度， 卓越的加工质量；不间断加工，加工的同时可上下料， 停机时间少；空间结构紧凑，灵活性好，满足各类场地的布局要求。工作台移动式三维五轴激光切割机
工作台移动式的三维五轴激光切割机床采用成熟的定梁式龙门结构，配置大族全新工艺的高性能切割头。该设备主要适用于汽车、模具、工程机械、健身器材、钣金加工等领域的碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金材料的空间异型三维零件的精密激光加工。机床精度高，定位孔圆度可达到0.1mm 或以下，应用行业广。使用成本低，维护成本低，光路简单免维护。具备自动调焦功能：多功能示较器：轻巧便利的操作性强，配独立触摸界面；功能齐全的键盘按钮；具有示教程序的步进、步退、在线修改、删除等功能，示教及修改编程******方便快捷；对离线软件生成的程序可以用示教器进行修改，不需要回到电脑上修改法线。离线程序三点坐标转换功能：实现离线编程软件先编好程序，需要加工时， 直接将工件夹具放置到机床上直接取点，自动生成新的程序，不占用机床加工时间，大大提高机床利用率。TCP 自动校准功能：相对传统的尖点对刀、人眼识别确认的方式， TCP 自动校准功能的校准精度能得到大幅度提升，减少人为因素导致的 TCP 数值不准。在线程序修改软件：在线程序修改软件可在机床操作台上方便实现对离线程序进行修改，如修改孔位、修改轮廓线尺寸，修改完后直接在设备上进行切割，而不需要去编程电脑上修改，节省了大量时间，工件调试时间大大缩短， 提高效率。具备夹具自动生成模块，用于制作简易夹具。大族激光《大尺寸三维多层曲面高功率高精度激光焊接技术与装备》课题获得******科技重大专项立项，厚板、难焊材料激光焊接与复杂曲面曲线激光切割关键技术及系列装备荣获中国机械工业科学技术奖一等奖。三维五轴数控激光机床获得 2017 年中国机床工具工业协会自主创新十佳产品等行业大奖，并荣耀亮相《大国重器Ⅱ》，展示大族激光在智能装备与关键技术领域的自主创新成就与突 破，彰显打造高端装备、赶超世界******的勇气与智慧，引领中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、制造大国向制造强国迈进！
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