無論是將一塊鋼板變成形狀復(fù)雜的齒輪辈喜，還是將高性能纖維材料做成流線型的車輛外殼缰泡，抑或只是對某種坯料進行精細化切割目溉，都離不開機床近迁。這種用來制造機器的機器被稱為工業(yè)的“母機”艺普，并且隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，其控制方式實現(xiàn)了數(shù)字控制鉴竭∑缙可以說，數(shù)字機床是實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化的基石搏存，其技術(shù)水平代表著一個國家的綜合競爭力测扼。

為了夯實我國的工業(yè)之基，縮小我國數(shù)控機床領(lǐng)域與國際上的差距啡产，2009年纲秫，我國正式啟動實施“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項，8年來肢有，專項取得了豐碩成果单步，新增產(chǎn)值約706億元，我國高端數(shù)字機床技術(shù)水平不斷提高乳侮，重點領(lǐng)域國產(chǎn)制造裝備生產(chǎn)制造支撐強勁有力份览，高檔數(shù)控機床實現(xiàn)了國產(chǎn)化突圍。

高檔數(shù)控機床打破國外壟斷

“在一臺機床上诉德，X軸的運動可以加工線條晃纹，加上Y軸可以加工面，有了Z軸可以加工一個立體的東西柱洽，但是這還遠遠不夠褂宙÷承蓿” 機械科學研究總院院長王德成告訴中國經(jīng)濟網(wǎng)記者，“工業(yè)上往往要加工更為復(fù)雜的曲面初家，艦艇偎窘、飛機、火箭溜在、衛(wèi)星陌知、飛船中許多關(guān)鍵零件的材料、結(jié)構(gòu)掖肋、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度仆葡，用傳統(tǒng)加工方法無法達到要求，必須采用多軸聯(lián)動志笼、高速沿盅、高精度的數(shù)控機床才能滿足加工要求∪依＃”

王德成所說的多軸聯(lián)動是數(shù)控機床中一項關(guān)鍵技術(shù)腰涧，它可以實現(xiàn)在一臺機床的多個坐標軸上同時運動，刀具或工件可在數(shù)控系統(tǒng)控制下同時協(xié)調(diào)運動紊浩，從而完成復(fù)雜形狀的加工窖铡。雖然我國是當今世界第一制造大國，但是這樣的高端數(shù)控機床極端缺乏碘云，導(dǎo)致我國在高端制造領(lǐng)域一直受制于人谨跌。

“以前我國做不了五軸聯(lián)動機床，所使用的數(shù)控系統(tǒng)也是國外制造的拦腌。曾經(jīng)為了制造大型船只上的一個設(shè)備吊烫，許多廠商爭先恐后搶著使用僅有的一臺進口機床。而對于航空航天企業(yè)而言岭限，國外高檔數(shù)控機床不僅對我們限制進口谍钝，即使進口了，其數(shù)控系統(tǒng)也留有信息后門酣器，能對我們進行監(jiān)控椭徙，對于國防安全是一個很大的隱患×咧兀” 專項技術(shù)總師征乳、中國工程院院士盧秉恒說。

隨著我國航空航天沦匿、船舶制造律姨、能源電力、國防軍工臼疫、汽車和工程機械等行業(yè)的迅猛發(fā)展择份，對大型扣孟、重型、復(fù)合荣赶、高精度高檔數(shù)控機床的需求急劇增加凤价。改變高檔數(shù)控機床領(lǐng)域掣肘的現(xiàn)狀迫在眉睫。

對此拔创，“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項重點對進口量大利诺、市場需求面廣的加工中心和數(shù)控車床的研發(fā)進行了部署。機床企業(yè)開發(fā)出了一大批適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品剩燥，龍門式加工中心立轧、五軸聯(lián)動加工中心等制造技術(shù)趨于成熟，重型鍛壓裝備性能接近國際先進水平躏吊，精密臥式加工中心形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性制造系統(tǒng)核心技術(shù)。至“十二五”末期帐萎，我國機床企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計制造能力得到顯著提升比伏，高檔數(shù)控機床和裝備的國際競爭力不斷增強。

在高檔數(shù)控機床領(lǐng)域辐逝，我國終于擁有了可以與進口設(shè)備比肩的自主研發(fā)的產(chǎn)品吸畸，8萬噸大型模鍛壓力機和萬噸級鋁板張力拉伸機等重型鍛壓及數(shù)控沖壓設(shè)備的成功研制，填補了國內(nèi)航空領(lǐng)域大型關(guān)重件整體成形技術(shù)空白;大型貯箱成套焊接裝備成功應(yīng)用于長征五號等新一代火箭研制黄惭，在航天領(lǐng)域建立了首條采用國產(chǎn)加工中心和數(shù)控車削中心的生產(chǎn)示范線翁脓，已應(yīng)用于新一代運載火箭、對接機構(gòu)祟俯、探月工程差動機構(gòu)等100余種漫北、10000余件關(guān)鍵復(fù)雜零部件的加工，取得了顯著的經(jīng)濟效益與社會效益;數(shù)控鍛壓成形設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化成效顯著五妹，其中汽車覆蓋件沖壓線國內(nèi)市場占有率超過70%市贡，全球市場占有率已超過30%，有力地推動了國產(chǎn)汽車裝備自主化辞皇，并成功出口福特汽車美國本土9條生產(chǎn)線切果。

與此同時，我國重點領(lǐng)域裝備保障能力不斷提升符焊√蕴“以五軸加工中心為代表的高檔數(shù)控機床，在飛機典型結(jié)構(gòu)件规丽、航天復(fù)雜與精密結(jié)構(gòu)件蒲牧、飛航導(dǎo)彈發(fā)動機零部件等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量示范應(yīng)用，為大飛機嘁捷、新型戰(zhàn)機造成、探月工程等國家重大專項和重點工程提供了關(guān)鍵制造裝備显熏。”

自主創(chuàng)新和可靠性水平顯著提升

數(shù)控機床專項自2009年實施以來晒屎，行業(yè)技術(shù)水平明顯提升喘蟆，縮小了與國際先進水平的差距。盧秉恒介紹鼓鲁，我國研制的精密臥式加工中心等30多類重點產(chǎn)品達到國際先進水平蕴轨。其中，25米數(shù)控立柱移動立式銑車床是國家重大工程項目建設(shè)的急需骇吭、替代進口的高端產(chǎn)品橙弱，其技術(shù)參數(shù)、技術(shù)等級均處于世界領(lǐng)先地位咱取，機床規(guī)格傻椿、承載重量世界最大，代表了國家高檔數(shù)控重型機床最高水平姆歹。

最值得一提的肤狞，我國機床行業(yè)的自主創(chuàng)新和可靠性水平提升顯著，標準和技術(shù)規(guī)范逐步完善虽浆。通過專項實施货瘫，推動國內(nèi)機床骨干企業(yè)聯(lián)合高校、用戶聯(lián)合開發(fā)休惰，積極組織數(shù)控機床可靠性評定國家/行業(yè)標準的編制并在機床行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用鬓灼。機床主機平均無故障時間從專項實施前的400到500小時已普遍提升至1200小時左右，部分產(chǎn)品已達到2000小時以上杜凌，接近國際領(lǐng)先水平瘪吭。

盧秉恒介紹，專項成果形成一大批技術(shù)標準和規(guī)范名篷，機床行業(yè)標準和技術(shù)規(guī)范逐步完善常枢，部分技術(shù)標準受到國際同行重視，并被列入國際標準湖笨，行業(yè)國際競爭優(yōu)勢顯著增強旗扑，對產(chǎn)品研發(fā)形成有力支撐，也對國家裝備制造業(yè)持續(xù)發(fā)展能力的提升起到保障作用慈省。

2016年底臀防，我國自主提出的用于檢測五軸聯(lián)動機床精度的S形試件標準已通過國際標委會審定，成為我國在在高檔數(shù)控機床設(shè)計边败、檢測領(lǐng)域的首項標準袱衷，實現(xiàn)了“零”的突破。

此外，專項實施八年多來致燥，累計申請發(fā)明專利3956項登疗，立項國家及行業(yè)標準407項，研發(fā)新產(chǎn)品嫌蚤、新技術(shù)2951項辐益，新增產(chǎn)值約706億元。在行業(yè)研究機構(gòu)脱吱、重點企業(yè)建設(shè)了18項創(chuàng)新能力平臺智政、部署了70個示范工程，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才5500余人苦频。

國產(chǎn)“大腦”補齊中國制造短板

數(shù)控系統(tǒng)是機床裝備的“大腦”清截，是決定數(shù)控機床功能、性能梧杠、可靠性弧蜒、成本價格的關(guān)鍵因素，也是制約我國數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展的瓶頸啤都。而基礎(chǔ)薄弱峭跺、“缺心少腦”一直是“中國制造”的短板。

專家表示锚躺，數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機援栗、伺服驅(qū)動等是制造裝備最重要的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件骄雇。要實現(xiàn)“中國制造2025”的目標，形成“中國智造”的核心競爭力帘惜，離不開數(shù)控系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動瑰侥、伺服電機等關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新。

為了補齊“短板”稳析，數(shù)控機床專項部署實行全產(chǎn)業(yè)鏈布局洗做，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)部分技術(shù)的原創(chuàng)超越。企業(yè)掌握了數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件平臺設(shè)計與批量生產(chǎn)技術(shù)彰居，在多通道诚纸、多軸聯(lián)動、高速插補等關(guān)鍵技術(shù)指標方面達到國際主流產(chǎn)品技術(shù)水平陈惰。

通過數(shù)控機床專項的支持畦徘，我國數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了從模擬式、脈沖式到全數(shù)字總線的跨越抬闯，已初步具備與國外同類產(chǎn)品的競爭能力井辆。高檔數(shù)控系統(tǒng)、功能部件與主機產(chǎn)品配套研發(fā)，初步實現(xiàn)與高檔數(shù)控機床的批量配套杯缺。據(jù)工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長羅俊杰介紹蒸播，2016年，數(shù)控機床專項支持研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)已累計銷售1000余套萍肆，國內(nèi)市場占有率由專項啟動前的不足1%提高到了5%左右袍榆。

目前，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)已與10多類600多臺高檔數(shù)控機床配套固荷，開始在航空航天重點企業(yè)示范應(yīng)用祥怖。“功能部件企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量水平穩(wěn)步提高应婴，品種系列不斷完善抽胁，滾動功能部件檢測裝備從無到有，靜剛度等關(guān)鍵技術(shù)指標和測試設(shè)備水平已躋身國際先進行列林邪。截至目前喜即，滾動功能部件在中高端數(shù)控機床市場占有率20%，較2009年專項實施前提升4倍初禁，品種滿足度為80%套芦。” 羅俊杰說棘魏。

而中檔數(shù)控系統(tǒng)也實現(xiàn)了批量生產(chǎn)短材，國內(nèi)市場占有率從10%提高到25%。形成了3家產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地烹豫，專項支持的數(shù)控系統(tǒng)合計已實現(xiàn)銷售近40億元搭独。滾珠絲杠、導(dǎo)軌廊镜、動力刀架等關(guān)鍵功能部件在精度牙肝、可靠性等關(guān)鍵指標上已接近國際先進水平。

“路漫漫其修遠兮”嗤朴，“將來我國數(shù)控機床將聚焦航空航天配椭、汽車兩大重點用戶領(lǐng)域，共性技術(shù)研究和重點領(lǐng)域工藝驗證并重雹姊，關(guān)鍵核心部件研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展并行股缸，加快創(chuàng)新能力平臺和示范工程建設(shè)，加強創(chuàng)新人才培養(yǎng)和高端人才引進吱雏，著力解決數(shù)控系統(tǒng)與功能部件乓序、可靠性和精度保持性、加工效率與工藝水平提升等三方面問題坎背，實現(xiàn)專項成果在重點領(lǐng)域規(guī)奶媾化寄雀、成套化的示范應(yīng)用，為全面實施‘中國制造2025’提供支撐娇建“俣茫”盧秉恒說，“另一方面厘举，數(shù)控機床專項將與國家其它科技項目和地方科技項目緊密銜阳框、形成合力，共同致力于國家高檔數(shù)控機床及基礎(chǔ)制造裝備科技創(chuàng)新競爭力的跨越式發(fā)展屋赌〉┟ィ”

中國機床及裝備產(chǎn)業(yè)的“航空母艦”已試水前行，假以時日瓜坎，中國機床及裝備產(chǎn)業(yè)“巨艦”將在世界經(jīng)濟的全球化大潮中迎風博浪汛刻。

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