無論是將一塊鋼板變成形狀復(fù)雜的齒輪，還是將高性能纖維材料做成流線型的車輛外殼，抑或只是對某種坯料進(jìn)行精細(xì)化切割，都離不開機(jī)床。這種用來制造機(jī)器的機(jī)器被稱為工業(yè)的"母機(jī)"，并且隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，其控制方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制。可以說，數(shù)字機(jī)床是實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化的基石，其技術(shù)水平代表著一個(gè)國家的綜合競爭力。
為了夯實(shí)我國的工業(yè)之基，縮小我國數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域與國際上的差距，2009年，我國正式啟動(dòng)實(shí)施"高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備"科技重大專項(xiàng)，8年來，專項(xiàng)取得了豐碩成果，新增產(chǎn)值約706億元，我國高端數(shù)字機(jī)床技術(shù)水平不斷提高，重點(diǎn)領(lǐng)域國產(chǎn)制造裝備生產(chǎn)制造支撐強(qiáng)勁有力，高檔數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化突圍。
高檔數(shù)控機(jī)床打破國外壟斷
" 在一臺(tái)機(jī)床上，X軸的運(yùn)動(dòng)可以加工線條，加上Y軸可以加工面，有了Z軸可以加工一個(gè)立體的東西，但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。" 機(jī)械科學(xué)研究總院院長王德成告訴中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者，"工業(yè)上往往要加工更為復(fù)雜的曲面，艦艇、飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船中許多關(guān)鍵零件的材料、結(jié)構(gòu)、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度，用傳統(tǒng)加工方法無法達(dá)到要求，必須采用多軸聯(lián)動(dòng)、高速、高精度的數(shù)控機(jī)床才能滿足加工要求。"
王德成所說的多軸聯(lián)動(dòng)是數(shù)控機(jī)床中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床的多個(gè)坐標(biāo)軸上同時(shí)運(yùn)動(dòng)，刀具或工件可在數(shù)控系統(tǒng)控制下同時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，從而完成復(fù)雜形狀的加工。雖然我國是當(dāng)今世界第一制造大國，但是這樣的高端數(shù)控機(jī)床極端缺乏，導(dǎo)致我國在高端制造領(lǐng)域一直受制于人。
" 以前我國做不了五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，所使用的數(shù)控系統(tǒng)也是國外制造的。曾經(jīng)為了制造大型船只上的一個(gè)設(shè)備，許多廠商爭先恐后搶著使用僅有的一臺(tái)進(jìn)口機(jī)床。而對于航空航天企業(yè)而言，國外高檔數(shù)控機(jī)床不僅對我們限制進(jìn)口，即使進(jìn)口了，其數(shù)控系統(tǒng)也留有信息后門，能對我們進(jìn)行監(jiān)控，對于國防安全是一個(gè)很大的隱患。" 專項(xiàng)技術(shù)總師、中國工程院院士盧秉恒說。
隨著我國航空航天、船舶制造、能源電力、國防軍工、汽車和工程機(jī)械等行業(yè)的迅猛發(fā)展，對大型、重型、復(fù)合、高精度高檔數(shù)控機(jī)床的需求急劇增加。改變高檔數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域掣肘的現(xiàn)狀迫在眉睫。
對此，"高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備"科技重大專項(xiàng)重點(diǎn)對進(jìn)口量大、市場需求面廣的加工中心和數(shù)控車床的研發(fā)進(jìn)行了部署。機(jī)床企業(yè)開發(fā)出了一大批適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品，龍門式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)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(jìn)水平，精密臥式加工中心形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的柔性制造系統(tǒng)核心技術(shù)。至"十二五"末期，我國機(jī)床企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造能力得到顯著提升，高檔數(shù)控機(jī)床和裝備的國際競爭力不斷增強(qiáng)。
在高檔數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，我國終于擁有了可以與進(jìn)口設(shè)備比肩的自主研發(fā)的產(chǎn)品，8萬噸大型模鍛壓力機(jī)和萬噸級(jí)鋁板張力拉伸機(jī)等重型鍛壓及數(shù)控沖壓設(shè)備的成功研制，填補(bǔ)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(hào)等新一代火箭研制，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，已應(yīng)用于新一代運(yùn)載火箭、對接機(jī)構(gòu)、探月工程差動(dòng)機(jī)構(gòu)等100余種、10000余件關(guān)鍵復(fù)雜零部件的加工，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益;數(shù)控鍛壓成形設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化成效顯著，其中汽車覆蓋件沖壓線國內(nèi)市場占有率超過70%，全球市場占有率已超過30%，有力地推動(dòng)了國產(chǎn)汽車裝備自主化，并成功出口福特汽車美國本土9條生產(chǎn)線。
與此同時(shí)，我國重點(diǎn)領(lǐng)域裝備保障能力不斷提升。"以五軸加工中心為代表的高檔數(shù)控機(jī)床，在飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件、航天復(fù)雜與精密結(jié)構(gòu)件、飛航導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)零部件等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量示范應(yīng)用，為大飛機(jī)、新型戰(zhàn)機(jī)、探月工程等國家重大專項(xiàng)和重點(diǎn)工程提供了關(guān)鍵制造裝備。"
