重大專項自2009年成立以來至今已有五年的時間,使我國數(shù)控機床在很多領域均取得了重要突破,對整個機床行業(yè)、企業(yè)、用戶及技能人才的培養(yǎng)均起到了促進作用,但我國國產(chǎn)機床高端化還有一段很長的路要走,還需做更多的努力來迎合日益增長的社會需求。
進駐航空航天
一直以來,航空航天領域作為高精尖科技的代表,對機床工具設備的要求精益求精,但航空航天領域五軸機床以上主要依賴進口。近期,沈陽機床(集團)有限責任公司(以下簡稱“沈陽機床”)04專項成果五軸聯(lián)動臥式加工中心產(chǎn)品通過其用戶單位——成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司(以下簡稱“成飛”)驗收,該產(chǎn)品核心功能部件精密擺頭、精密回轉工作臺等均自行設計制造,具有完全自主知識產(chǎn)權,該成績的取得極大地鼓舞了國產(chǎn)機床企業(yè)。
發(fā)力汽車制造
今年6月5-6日,濟南二機床集團承擔的04專項——“大型伺服壓力機”項目在大連同時通過驗收和鑒定。此項目依托為奇瑞汽車大連工廠提供的國內首臺25000千牛大型伺服壓力機,打破了日、德等國外高端市場的壟斷,標志著國產(chǎn)汽車沖壓技術與國際最新技術實現(xiàn)了全面接軌和同步發(fā)展。
沖壓是汽車制造的首道工藝。現(xiàn)代汽車制造技術迅速發(fā)展,新型材料、復合材料被廣泛應用,對沖壓裝備的柔性化和智能化要求越來越高。大型伺服沖壓技術完全突破了傳統(tǒng)機械壓力機概念,采用伺服馬達驅動技術,取消了飛輪、離合器、制動器,由伺服電機直接提供沖壓能量,在沖壓過程中可根據(jù)不同材料、不同工藝要求,實現(xiàn)運行速度和成形力的無級調節(jié),具有高質量、高效率、節(jié)能環(huán)保等特點。
加碼造船工業(yè)
大型船用柴油機曲軸制造代表著一個國家造船工業(yè)的水平。目前,我國每年用于進口曲軸的費用高達上億美元,但高昂的價格還不是中國造船業(yè)最為頭疼的問題,最大的問題是“一軸難求”。船等機、機等軸的被動局面,導致我國造船業(yè)每年放棄幾百萬噸的造船訂單。
曲軸是船用柴油機關鍵部件,重量大、精度要求高、性能要求苛刻、制造工藝復雜,其所需的加工設備制造難度極大。由齊重數(shù)控裝備股份有限公司(以下簡稱“齊重數(shù)控”)承擔并成功研制的04專項課題——數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床,加工精度誤差不超過0.02毫米,一次裝卡可完成大型船用低速柴油機組合曲軸的主軸頸、法蘭和曲拐頸的半精加工和精加工。該機床在研制過程中提出了一種創(chuàng)新的整體布局方案,即將兩套車刀架與一套旋風刀架復合組成一臺完整的“一拖二”機床,可在一臺機床上同時加工兩根大型曲軸的不同軸頸。這一方案的成功應用可提高一倍工效,解決傳統(tǒng)的一臺機床配一套旋風刀架所造成的旋風刀架使用率不高、曲軸加工效率低的問題。重點攻克了“分體開合式數(shù)控旋風切削刀架”這一關鍵技術,使我國掌握了具有自主知識產(chǎn)權的重型船用曲軸加工機床制造技術,擺脫了之前大型船用曲軸嚴重依賴進口的局面。
增彩電力能源
中國兵器工業(yè)集團下屬武漢重型機床集團有限公司承擔的04專項“用于超臨界核電半速轉子加工的超重型數(shù)控臥式鏜車床”項目通過了技術終驗收。研發(fā)過程中,取得了超重型數(shù)控臥式多功能復合加工機床總體方案技術、超重型高精度靜壓托主軸箱技術、超長床身制造工藝新技術、雙工作組三通道控制技術、鏜桿進給多軸同步技術等五項關鍵核心技術的突破。此專項的成功研制打破了日、韓超臨界核電半速轉子對我國的壟斷和鉗制,實現(xiàn)核電半速轉子國產(chǎn)化。
直擊問題之所在
“我國機床工業(yè)的發(fā)展是建立在模仿原蘇聯(lián)發(fā)展模式之上的,在計劃經(jīng)濟和市場長期對機床產(chǎn)品供不應求的作用下,機床工具企業(yè)形成了生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品,用戶用什么裝備的經(jīng)營理念。”工信部裝備工業(yè)司機械處處長王建宇坦言,我國機床產(chǎn)品的研發(fā)脫離用戶的實際需求,加之缺乏完善的機床產(chǎn)品考核檢測驗證制度,把用戶作為新產(chǎn)品的試驗場,國產(chǎn)機床質量穩(wěn)定性、可靠性差強人意,難以滿足廣大用戶的生產(chǎn)要求。因此,在制定專項課題研究內容與考核指標時,既要體現(xiàn)專項高精尖、先進性的要求,又要考慮專項研究成果能夠產(chǎn)業(yè)化,并在實際生產(chǎn)中發(fā)揮應有作用,加快扭轉用戶對國產(chǎn)高檔數(shù)控機床的固有認識,加強課題成果考核驗證是督促項目單位認真完成任務的必要手段,對主機類產(chǎn)品成果提出不少于1年實際使用期的考核標準。
另外,我國在數(shù)控機床設計制造的基礎性技術方面,缺乏進行機床設計制造和工藝實驗研究的環(huán)境;在數(shù)控機床的核心技術方面,國內開發(fā)的產(chǎn)品多數(shù)是對國外先進產(chǎn)品的模仿,對引進技術的消化吸收能力較差,因此在核心技術方面專*很少,未能掌握原始性的核心技術。我國機床行業(yè)基礎技術和共性技術與國際先進水平的差距,造成行業(yè)的自主創(chuàng)新能力差,從而影響了04專項的實施績效。
關鍵技術助力產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化
重大專項自實施以來,有效地推動了國產(chǎn)數(shù)控機床走向高端。在專項資金的支持下,我國數(shù)控機床關鍵技術在研發(fā)上取得了突破,數(shù)控機床企業(yè)應充分利用好國家的有利政策,以產(chǎn)品質量作為發(fā)展的根本,以技術創(chuàng)新推動產(chǎn)品的升級。在國家重大專項的帶動下,通過整合科技資源,組織“產(chǎn)、學、研、用”合作,加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作,開展了一系列重大關鍵技術的聯(lián)合攻關和集成創(chuàng)新,在取得了一批重大科技與產(chǎn)業(yè)化成果的同時,推動了企業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升。重大專項與機床行業(yè)的發(fā)展密切相關,業(yè)已成為未來產(chǎn)業(yè)轉型升級、轉變發(fā)展方式的主要助推器和重要手段。
“沈陽機床已經(jīng)掌握了整機結構優(yōu)化設計方法、整機及關鍵部件動態(tài)性能評價方法、關鍵部件高剛度、輕量化設計與制造技術、數(shù)字化設計關鍵技術、伺服參數(shù)優(yōu)化技術、誤差補償技術、高速直線進給技術以及五軸聯(lián)動數(shù)控機床運動學優(yōu)化設計方法等關鍵技術,并在中高檔數(shù)控機床逐步應用,有效地提升了產(chǎn)品質量和機床的動靜態(tài)特性。”劉峰向記者介紹道,這些關鍵技術,已在高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化方面起到積極作用,如2009ZX04001-041用于鈦合金航空結構件加工的五軸聯(lián)動加工中心,課題中形成的高檔數(shù)控機床虛擬樣機設計、整機及關鍵部件動態(tài)性能評價方法、五軸聯(lián)動誤差補償技術有效地推動了龍門系列、立式系列和橋式系列五軸加工中心的產(chǎn)業(yè)化,服務于國家重點企業(yè),如成飛(集團)、江西洪都集團、昌河飛機(集團)有限責任公司、沈陽飛機(集團)有限責任公司。
精于探索,加強技能隊伍建設
隨著專項的實施,人才的重要性越來越凸顯,人才隊伍建設對于技術創(chuàng)新能力的提高起著至關重要的作用。企業(yè)要加快實現(xiàn)由生產(chǎn)主導型人才結構向創(chuàng)新主導型的轉變,“重大專項課題對技能人員的技術水平要求很高,要求處于國際領先水平,需要參與工作的技術人員具有扎實的理論、實踐經(jīng)驗和認真專研的精神。”劉峰告訴記者,重大專項的研發(fā)與實施過程,為培養(yǎng)青年科技人員提供了良好的機會和條件,培養(yǎng)了一批骨干科研隊伍,特別是中青年技術骨干。他們在實際科研活動中,得到進一步的鍛煉,對科研工作的理論與實際相結合的重要意義有了深刻的認識,增強了科技人員的信任感、歸屬感、使命感和成就感,有效地改善了科技人才結構,為機床事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了人才保證。