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　　核心提示：機床行業下游產業的高速發展，航空航天、船舶、汽車制造、發電設備等重要領域對機床的高精度、高可靠性、高穩定性等方面的要求催生我國機床工具向高端邁進，但我國航空航天、汽車等領域機床設備主要依靠進口的現狀為業內人士所詬病。“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項（以下簡稱“04專項”）自實施以來，在多個“高、精、尖”課題上取得了突破，其研發成果為我國重大領域機床國產化鋪就了一條堅實的道路。

       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專項成果五軸聯動臥式加工中心產品通過其用戶單位——成都飛機工業（集團）有限責任公司（以下簡稱“成飛”）驗收，該產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權，該成績的取得極大地鼓舞了國產機床企業。

       五軸聯動臥式加工中心是沈陽機床承擔的04專項之一，五軸聯動加工中心在成都飛機制造企業等航空航天重點領域的初步應用，標志著國產高檔數控機床開始服務國內重點領域。“重大專項的實施，首次將沈陽機床與成飛緊密地聯系在一起，一方面成飛將現場加工工藝的要求及改進信息提供給沈陽機床，另一方面沈陽機床根據成飛提供的信息，深入了解用戶需求，明確主攻方向，多次修正，反復試驗，最終達到雙方約定的目標。通過雙方的共同努力，切削S試件的方法已被工信部采納，并作為驗證五軸聯動加工中心加工精度的方法，在全行業內推廣，填補了國內沒有驗證五軸聯動加工中心加工精度方法的空白。”談到與成飛的合作，參與了2009ZX04001-041用于鈦合金航空結構件加工的五軸聯動加工中心、2009ZX04001-043帶AB軸的高速五軸聯動加工中心、2013ZX04001-101運載火箭箭體結構制造關鍵成套裝備與工藝、2014ZX04014-031五軸聯動數控機床精度測評技術與標準等重大專項的設計與研發工作的沈陽機床五軸數控機床設計主管劉峰自豪地說。目前，在04專項的支持下，中航工業旗下多家航空制造企業與沈陽機床簽訂購買五軸聯動加工中心合同，采用國產數控系統及功能部件的數控機床。雙方期待，通過應用國產數控機床，在國內同行業起到應用示范作用，進一步推動國產高檔數控機床在國內重點領域的應用。

　　發力汽車制造

       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，標志著國產汽車沖壓技術與國際最新技術實現了全面接軌和同步發展。

       沖壓是汽車制造的首道工藝。現代汽車制造技術迅速發展，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不同材料、不同工藝要求，實現運行速度和成形力的無級調節，具有高質量、高效率、節能環保等特點。

　　加碼造船工業

       大型船用柴油機曲軸制造代表著一個國家造船工業的水平。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。由齊重數控裝備股份有限公司（以下簡稱“齊重數控”）承擔并成功研制的04專項課題——數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控臥式鏜車床”項目通過了技術終驗收。

       研發過程中，取得了超重型數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，實現核電半速轉子國產化。

       項目研制的超重型數控臥式鏜車床，是超臨界核電半速轉子國產化的核心加工裝備，解決了國內大型核電站1100兆瓦超臨界核電半速轉子加工的難題，具有完全自主知識產權，填補了國內空白，實現了我國超臨界核電半速轉子的國產化制造，使我國進入了超臨界核電半速轉子加工制造的先進行列。

       直擊問題之所在

       “我國機床工業的發展是建立在模仿原蘇聯發展模式之上的，在計劃經濟和市場長期對機床產品供不應求的作用下，機床工具企業形成了生產什么樣的產品，用戶用什么裝備的經營理念。”工信部裝備工業司機械處處長王建宇坦言，我國機床產品的研發脫離用戶的實際需求，加之缺乏完善的機床產品考核檢測驗證制度，把用戶作為新產品的試驗場，國產機床質量穩定性、可靠性差強人意，難以滿足廣大用戶的生產要求。因此，在制定專項課題研究內容與考核指標時，既要體現專項高精尖、先進性的要求，又要考慮專項研究成果能夠產業化，并在實際生產中發揮應有作用，加快扭轉用戶對國產高檔數控機床的固有認識，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境；在數控機床的核心技術方面，國內開發的產品多數是對國外先進產品的模仿，對引進技術的消化吸收能力較差，因此在核心技術方面專利很少，未能掌握原始性的核心技術。我國機床行業基礎技術和共性技術與國際先進水平的差距，造成行業的自主創新能力差，從而影響了04專項的實施績效。

　　關鍵技術助力產品產業化

       重大專項自實施以來，有效地推動了國產數控機床走向高端。在專項資金的支持下，我國數控機床關鍵技術在研發上取得了突破，數控機床企業應充分利用好國家的有利政策，以產品質量作為發展的根本，以技術創新推動產品的升級。在國家重大專項的帶動下，通過整合科技資源，組織“產、學、研、用”合作，加強產業鏈協作，開展了一系列重大關鍵技術的聯合攻關和集成創新，在取得了一批重大科技與產業化成果的同時，推動了企業自主創新能力的提升。重大專項與機床行業的發展密切相關，業已成為未來產業轉型升級、轉變發展方式的主要助推器和重要手段。

       “沈陽機床已經掌握了整機結構優化設計方法、整機及關鍵部件動態性能評價方法、關鍵部件高剛度、輕量化設計與制造技術、數字化設計關鍵技術、伺服參數優化技術、誤差補償技術、高速直線進給技術以及五軸聯動數控機床運動學優化設計方法等關鍵技術，并在中高檔數控機床逐步應用，有效地提升了產品質量和機床的動靜態特性。”劉峰向記者介紹道，這些關鍵技術，已在高檔數控機床產業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動加工中心，課題中形成的高檔數控機床虛擬樣機設計、整機及關鍵部件動態性能評價方法、五軸聯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業化，服務于國家重點企業，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新能力的提高起著至關重要的作用。企業要加快實現由生產主導型人才結構向創新主導型的轉變，“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、實踐經驗和認真專研的精神。”劉峰告訴記者，重大專項的研發與實施過程，為培養青年科技人員提供了良好的機會和條件，培養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，為機床事業的持續發展提供了人才保證。

       重大專項自2009年成立以來至今已有五年的時間，使我國數控機床在很多領域均取得了重要突破，對整個機床行業、企業、用戶及技能人才的培養均起到了促進作用，但我國國產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。

　　鏈接

       回眸04專項重大事件

       ※04專項通過國務院常務會議審議

       2008年12月24日，國務院常務會議審議并原則通過04專項實施方案。會議認為，實施04專項，對于提升我國數控機床和基礎制造裝備產業的自主創新能力和核心競爭力，帶動裝備制造業結構調整和相關產業發展，擴大內需，具有重要意義。專項的實施方案經過科學、民主、嚴格論證，已基本成熟，具備啟動實施的條件。有關部門要根據會議提出的意見進一步完善方案，抓緊組織實施。工信部將根據會議精神，盡快會同專項領導小組其他部門，組織召開專項實施管理辦公室（籌）會議，討論研究專項的組織機構、管理辦法和實施計劃，為召開專項領導小組會議做好準備。

　　※首臺標志性產品XKA28105×300數控龍門銑床的交付使用

       2010年9月29日，北京第一機床廠在用戶單位哈爾濱汽輪機廠有限責任公司三分廠舉行了04專項首臺機床標志性產品XKA28105×300數控龍門銑床的交付儀式。這臺重型橋式龍門五軸車銑復合機床，龍門跨度10.5米，最大加工高度7.5米，主軸功率105千瓦，配有大功率大扭矩A/C機械式傳動擺角銑頭，可實現五坐標聯動加工，配有直徑9.5米的車銑雙速數控轉臺，承重300噸，是目前我國龍門通過寬度最大的超重型數控龍門移動式動梁五軸聯動車銑復合車床。

　※“用于鈦合金航空結構件加工的五軸聯動加工中心”課題通過驗收

       2012年10月12日，由中捷機床有限公司牽頭承擔的“用于鈦合金航空結構件加工的五軸聯動加工中心”課題在成都成飛集團公司用戶現場通過了驗收。該課題研制的立式五軸聯動加工中心，系國內機床工具行業企業研制的第一臺通過航空行業“S試件”檢測的五軸聯動加工機床。該機床的研制成功，對于提升我國高檔數控機床研制能力，打破國外對航空領域制造裝備的壟斷具有典型的示范意義。

　　※DL250 臥式鏜車床通過專家鑒定成中國機床標桿

       2013年6月，武重制造的臥式鏜車床DL250通過國家專家組鑒定，成為我國“高檔數控機床與基礎制造裝備科技重大專項”十大標志性設備之一。“高檔數控機床與基礎制造裝備重大專項”是國家中長期科技發展規劃中確定的16個國家科技重大專項之一，DL250是用于核電設備加工的機床。核電是我國重點發展的產業，超臨界核電半速轉子是核電站發電機組的核心部件，加工此零件需承重500噸且有車、銑、磨等功能的復合加工機床。在DL250問世前，國內尚無此類機床，而國外機床最大承重只有400噸。

　　※“立式銑車復合加工中心”課題通過驗收

       2014年1月12日，由陜西秦川機床工具集團有限公司牽頭承擔的“立式銑車復合加工中心”課題在用戶現場西安三航動力科技有限公司通過了驗收。經國家機床質量監督檢驗中心檢測，課題研發產品的幾何精度、位置精度、工作精度等指標都達到任務合同書的要求，機床MTBF超過900小時。用戶表示，VMT80立式銑車復合加工中心使用效果可與國外同類機床相媲美，能夠替代進口，實現整體葉盤類航空發動機復雜結構件的多坐標聯動數控車銑復合加工。機床的成功研制及投入使用，可為我國航空發動機機匣、整體葉盤、鼓風機葉輪、葉片等復雜曲面零件加工提供裝備。

　　※“大型伺服壓力機”通過驗收

       2014年6月5-6日，濟南二機床集團承擔的“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項——“大型伺服壓力機”項目在大連同時通過驗收和鑒定。該項目實現了國產沖壓技術的新突破，對打破國外高端市場壟斷、推動國產汽車工業裝備自主化具有重要意義。該產品提供了安全、可靠、靈活的生產解決方案，滿足了現場兩條全自動沖壓生產線和多工位壓力機多種工藝曲線模具的試模需要。

　　※國內一批機床工具04專項成果通過驗收

       2014年8月下旬，按照04專項辦工作安排，西安、昆明和無錫等地分別召開了04專項課題驗收會議。驗收會在課題主要用戶單位舉行，由04專項辦組織技術和財務專家按專項有關文件要求進行驗收。科技部、工信部及省市工信委有關人員等參加會議。其中，西安：“鈦合金、高溫合金加工用高效可轉位刀具系列及超硬刀具”課題；昆明：“高檔數控機床數字化設計關鍵技術與工具集研發及典型產品應用”課題；無錫：“電控共軌柴油機噴射系統制造技術與關鍵裝備研發及應用”課題。