借力專項 國產(chǎn)機床自我滿足度大幅提升

編者按

1983年，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于抓緊研制重大技術(shù)裝備的決定》（國發(fā)【1983】110號文）。作為綱領(lǐng)性文件，確定十套重大建設(shè)項目的成套技術(shù)裝備為發(fā)展重點，指導推動事關(guān)國民經(jīng)濟命脈的重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化，使重大裝備上升為國家戰(zhàn)略。2006年，國務(wù)院進一步發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，再度提出16項重大技術(shù)裝備和產(chǎn)品。

30年來，中國依據(jù)這些綱領(lǐng)性文件，在相關(guān)領(lǐng)域取得了巨大成就，我國的發(fā)電、輸變電設(shè)備，大型石油、天然氣和石化設(shè)備，大型鑄鍛件、高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造設(shè)備，大馬力農(nóng)業(yè)裝備、工程機械等發(fā)展迅速，在“量”和“質(zhì)”兩方面都有重大突破。事實證明，對于事關(guān)國計民生的重大基礎(chǔ)項目，通過頂層設(shè)計集中力量辦大事是有效途徑。

時值110號文件發(fā)布30周年之際，為了響應(yīng)工業(yè)和信息化部關(guān)于征集《國家重大技術(shù)裝備三十年》圖文資料的通知，本報特刊登由記者撰寫編輯的國家重大裝備30年專題報道，重點介紹了九大重點技術(shù)裝備的歷史背景、發(fā)展歷程、主要成績，及未來發(fā)展思路。并對其中具有代表性的，世界先進水平的，掌握核心技術(shù)的成套和關(guān)鍵設(shè)備進行了充分展示，以饗讀者。

在未來重大技術(shù)裝備的轉(zhuǎn)型升級中，應(yīng)進一步處理好政府調(diào)控與市場調(diào)節(jié)、重點發(fā)展與配套跟進、管理科學與技術(shù)突破的關(guān)系，從而真正實現(xiàn)從“中國制造”向“中國智造”的大國夢。

“重大專項的實施將快速提升中國機床工業(yè)的技術(shù)和制造水平，有效推進國產(chǎn)高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的科技創(chuàng)新及國產(chǎn)化進程。

2008年12月24日，作為《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020）》確定的16個國家科技重大專項之一，“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備重大專項”正式啟動。

按專項規(guī)劃，到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造所需要的高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備70%～80%將立足國內(nèi)。專項基本以工程招標的形式支持國內(nèi)高檔數(shù)控機床的科技創(chuàng)新。

該重大專項的預期目標為：到2020年，形成高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分產(chǎn)品國際領(lǐng)先；建立起完整的功能部件研發(fā)和配套能力；形成以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系；培養(yǎng)和建立一支高素質(zhì)的研究開發(fā)隊伍。此外，重大專項還分設(shè)了2010年及2015年的階段性目標。

重大專項的實施將快速提升中國機床工業(yè)的技術(shù)和制造水平，有效推進國產(chǎn)高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的科技創(chuàng)新及國產(chǎn)化進程。在眾多專項中，以下標志性設(shè)備的成功研制具有代表性意義。

一、“S”試件切削工藝技術(shù)研究獲突破

鈦合金航空結(jié)構(gòu)件是飛機的核心承力部件，因鈦合金強度高，彈性模量小、塑性變形嚴重，排屑困難，導熱率低、加工區(qū)域溫度高，化學活性高、易氧化、加工硬化嚴重，閉角變壁厚結(jié)構(gòu)，且具有復雜曲面，其一直是困擾我國國產(chǎn)機床加工的難題。因此，“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項“用于鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工的五軸聯(lián)動加工中心”課題為優(yōu)先啟動課題，由沈陽機床（集團）有限責任公司、天津大學、成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司“產(chǎn)學研用”各方聯(lián)合實施，通過對重切削穩(wěn)定性分析、五軸機床動態(tài)特性分析和五軸加工中心后置處理的核心算法及后置平臺開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)進行研究，研制出國內(nèi)首臺用于復雜鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工的五軸聯(lián)動加工中心。

二、數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床研制成功

該課題由齊重數(shù)控裝備股份有限公司承擔并成功研制。其重點攻克了“分體開合式數(shù)控旋風切削刀架”這一關(guān)鍵技術(shù)。解決了U軸精密回轉(zhuǎn)運動，徑向、縱向支撐，超大、超薄型精密分體旋風刀盤的加工制造及新工藝和新材料等技術(shù)難題，使我國掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重型船用曲軸加工機床制造技術(shù)，擺脫了之前大型船用曲軸嚴重依賴進口的局面，滿足了國家重點發(fā)展的大型船舶柴油機核心部件曲軸的精加工設(shè)備需求，帶動了造船業(yè)、港口運輸、鋼鐵等相關(guān)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使我國成為世界上繼德國、日本之后第三個能夠自主設(shè)計、自主制造曲軸加工設(shè)備的國家。

三、大型復合材料構(gòu)件鋪帶機研制成功

大型復合材料構(gòu)件鋪帶機是“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”重大專項的十大標志性裝備之一，由齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司、南京航空航天大學、清華大學、航天材料及工藝研究所聯(lián)合研制成功，該課題獲得了主、副主軸同步雙驅(qū)動技術(shù)、預浸帶超聲切割技術(shù)、預浸帶熱風加熱技術(shù)、預浸帶張力控制技術(shù)四大技術(shù)突破。

課題成果已應(yīng)用于重點行業(yè)航天材料及工藝研究所關(guān)鍵部件的自動化制造，能夠降低制造成本30%、提高生產(chǎn)效率1倍以上，實現(xiàn)了我國在大型復合材料構(gòu)件鋪帶機上的重大技術(shù)突破，促進了我國重大技術(shù)裝備的發(fā)展。

四、大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成型控制技術(shù)獲重大突破

“大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成型控制技術(shù)”是國家科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”中的一項重點課題，由中國第一重型機械集團公司牽頭承擔。該課題在新型呋喃樹脂和慢速固化劑及呋喃樹脂砂生產(chǎn)大型鑄鋼件質(zhì)量控制技術(shù)，轉(zhuǎn)子用鋼超純化冶煉技術(shù)，大型鑄件數(shù)字化無模組裝制造技術(shù)，數(shù)字化加工技術(shù)和無模組裝工藝，不銹鋼鑄件快捷制造技術(shù)，利用計算機流場、溫度場、應(yīng)力場模擬技術(shù)，差異化學成分的多包合澆技術(shù)及超大型鋼錠澆注用中間包等技術(shù)研發(fā)方面