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我国数控机床行业有能力冲刺国际先进水平

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放大字体  缩小字体    发布日期:2017-06-05  
核心提示:数控机床与工业联系最为密切。大力发展高档数控机床与基础制造装备,具有全局性战略性的深远意义。经过高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项的支持,我国数控机床行业在国际市场格局中,已经从第三方阵进入第二方阵,并且培养出一批有能力冲刺国际先进水平的力量。如果把现代工业看作摩天大厦的话,那么高档数控机床

数控机床与工业联系最为密切。大力发展高档数控机床与基础制造装备,具有全局性战略性的深远意义。经过高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项的支持,我国数控机床行业在国际市场格局中,已经从第三方阵进入第二方阵,并且培养出一批有能力冲刺国际先进水平的力量。

如果把现代工业看作摩天大厦的话,那么高档数控机床与基础制造装备则是这座大厦的基石。诸如汽车、飞机、舰船、百万千瓦级核电设备等工业现代化所需的各类装备设施制造,均离不开它的保障。

基于此,高档数控机床与基础制造装备国家科技重大专项(简称专项)作为16个科技重大专项之一,并已被纳入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020)》。

专项技术总师、中国工程院院士卢秉恒

专项实施以来,成就斐然,已取得预期成效。专项技术总师、中国工程院院士卢秉恒近日接受了记者专访,就该专项实施取得的重大突破、支撑国家需求、服务经济社会发展等方面进行权威解读。

全面支撑国家重大需求

卢秉恒指出,专项涵盖了高速、精密、智能、复合等功能的高档数控机床和用热加工、表面处理工艺对材料和零件进行成形、改性处理的基础制造装备,重点围绕汽车、航空航天、船舶、发电设备等四大领域所需的高档数控机床与基础制造装备及其配套的数控系统、功能部件、关键技术进行研发。

其中,多轴联动是数控机床中一项关键技术。多轴联动是在一台机床的多个坐标轴上同时运动,进行复杂形状零件的加工,刀具或工件可在数控系统控制下同时协调运动,实现复杂形状的加工,在现代国防装备具有重要意义。舰艇、飞机、火箭、卫星、飞船中许多关键零件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度,用传统加工方法无法达到要求,必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。

专项解决了很多重要的制造问题。卢秉恒说,以前我国做不了五轴联动机床,所使用的数控系统也是国外制造的。这就会带来一些问题。国外高档数控机床对我们的航空航天企业不仅限制进口,即使进口了,其数控系统也留有信息后门,能对我们进行监控,对于国防安全是一个很大的隐患。如今解决了五轴联动,对于军工和航空航天等领域需求是很大的保障。

针对中高档数控机床进口依赖度高的现状,十一五期间,专项重点对进口量大、市场需求面广的加工中心和数控车床的研发进行了部署。机床企业开发出了一大批适应市场需求,符合企业转型升级方向的新产品,龙门式加工中心、五轴联动加工中心等高档产品制造技术趋于成熟;高精度加工装备在制造精度上取得重要进展,部分解决了机床箱体、导轨等关键零件的加工需求。同时,专项大力推动了机床企业对高档机床的研发和机床可靠性研究,在重要应用领域建立了综合检验验证平台,加强了创新实验室建设,为企业的科研和质量保障提供了支撑。

加减法互补生辉

数控机床与3D打印同属于数控制造装备领域。如果说3D打印是加法的话,那么数控机床加工则是减法。二者对制造业同等重要,需要同样的关注与支持。卢秉恒认为,3D打印是通过材料的累加做增加,而数控机床是按照图纸把大的材料切割成小的,做的是减法,3D打印与数控机床有很好的交叉点。

增材制造可以大幅度减少航空航天等结构件的加工余量,可以简便地加工复杂形状的零件,从而减少对五轴联动等高档数控机床的需求量。通过增减一体化,两者互补,实现完美统一。卢秉恒说。

不过,相比之下,发展国产数控机床显然是当务之急。目前,我国已连续多年成为世界第一大机床消费国。高档数控机床的市场竞争、技术竞争十分激烈。美国、日本、德国等制造业强国在本国机床产业发展的不同阶段,都出台过许多扶植政策。

卢秉恒表示,专项并非一般意义上的科研项目,而是国家层面的一项系统工程,体现了国家的意志。2008年,国务院常务会议审议并通过专项实施方案。专项的总体目标是:到2020年总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际领先;形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,数控系统与功能部件研发和配套能力;形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系;培养和建立一支高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%立足国内;研究开发出若干具有原创性的技术和产品,形成这一领域内自主创新在一些点上的突破。

专项重点任务主要包括主机、数控系统、功能部件和关键部件、共性技术、创新平台建设、技术服务基地建设及应用示范工程七个方面。大力发展高档数控机床与基础制造装备,具有全局性战略性的深远意义。

助力中国智造2025

2018年专项将进入收官之年。卢秉恒告诉记者。

卢秉恒指出,预计到2020年,通过突破关键核心技术,形成高档数控机床与基础制造装备的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分技术国际领先,研究开发出若干具有原创性的重大产品和技术;满足国内主要行业对制造装备的基本需求。

就目前而言,在专项已安排的产品类研发任务中,大型汽车覆盖件自动冲压线等10多类设备已达到国际领先水平,完全可实现进口替代;高速龙门五轴加工中心等20多类产品基本达到国际先进水平,具备替代进口产品的水平;高档数控系统、精密卧式加工中心等产品已完成阶段性研发。但是,在功能性能、可靠性方面与国际先进水平还存在一定差距,五轴工具磨床、光栅尺及编码器等产品尚需要进一步的研发及产业化验证。

卢秉恒认为,就世界数控机床整体发展水平来看,我国的数控机床行业刚从第三方阵进入第二方阵,与第一方阵还是有很大差距,但是经过专项的支持,我们已经培养了一批力量,有能力冲刺国际先进水平。

典型案例

科德数控:突破五轴数控技术创新

在数控机床专项的支持下,科德数控股份有限公司(简称科德数控)在母公司大连光洋科技集团(简称光洋集团)的领导下,研制出多种类型的系列化五轴联动高档数控机床,有力地保障了国产导弹发动机涡轮、航空发动机机匣、核电汽轮机叶片等关键零部件的生产。

科德五轴团队2009年即承担了专项首批课题,担当五轴联动卧式车铣复合加工中心研制任务,实现了S910燃气轮机叶片首次在全国产五轴卧式车铣复合加工中心上完成铣削精加工。

科德数控生产车间

       2010年,科德五轴团队与牵头承担透平叶片五轴加工方向的无锡透平叶片有限公司,共同致力于核电大型叶片的五轴机床研制。在2015年研制出国内首台可加工67英寸核电叶片的五轴叶片铣削加工中心。目前,两台已交付用户的KTurboM3000五轴叶片铣削加工中心已24小时连续生产,实现国产五轴机床与瑞士同类机床在相同工时定额下同等的加工质量和加工精度。 
 
 
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