“一拖二”復合銑床問世 大型船用曲軸實現(xiàn)國產化

“專項素描  國家科技重大專項課題“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”中的數(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。

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。

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“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項課題——數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床，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。

旋風刀架技術攻堅 整體布局方案成功

“重大突破 專項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。刀架的成功研制解決了 U軸精密回轉運動，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難題。

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。

齊重數(shù)控研制的這臺具有自主知識產權的、全功能、高精度產品——2×CWT100×120/120L-MC數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床（一拖二）是由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。

該機床的主要技術指標均達到國際先進水平，其成功研制使我國掌握了大型船舶柴油機核心部件曲軸加工設備的設計方法，填補了我國在大型曲軸加工裝備領域的空白，使我國成為世界上繼德國、日本之后第三個能夠自主設計、自主制造曲軸加工設備的國家。

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。

方案的關鍵技術“分體開合式數(shù)控旋風切削刀架”的研究至關重要，其創(chuàng)新點在于，旋風刀架采用內、外齒圈與行星輪系組合的差動進給技術及刀具測量技術。

旋風刀架是數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床的核心部件，具有自動開合、自動鎖緊，分體旋風刀盤自動定位、自動拉刀及準停功能，所有動作和功能都融入數(shù)控系統(tǒng)。

刀架的成功研制解決了U軸精密回轉運動，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難題。

產學研用聯(lián)合攻關 創(chuàng)新型人才隊伍建立

“應用前景  具有自主知識產權的重型船用曲軸加工機床制造技術，不僅滿足了國家重點發(fā)展的大型船舶柴油機核心部件曲軸的精加工設備需求，還帶動了造船業(yè)、港口運輸、鋼鐵等相關行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床，設備龐大、內容復雜、技術含量高，涉及到工藝技術、配套技術、裝備制造等多個領域，且為前沿技術，研究設計任務量大，技術和組織管理工作任務繁重。

為此，重大專項在科技攻關、技術創(chuàng)新、應用實踐等方面采取了產學研用的聯(lián)合攻關方式，以齊重數(shù)控為責任主體，清華大學及哈爾濱工業(yè)大學為聯(lián)合研制單位。

在項目的研制過程中，齊重數(shù)控營造和倡導了積極有序的競爭環(huán)境，在既寬松又嚴謹?shù)膶W術研究氛圍下，提高了研究成員和研究團隊積極向上的精神面貌和凝聚力。積極支持和選派項目核心研發(fā)人員參與機床制造技術領域的各項國際會議，廣泛地進行技術交流，及時掌握了該領域的最新動態(tài)，有力推動了項目的順利實施。

同時，齊重數(shù)控通過對數(shù)控重型曲軸銑車復合加工機床進行研究與開發(fā)，培養(yǎng)了一批具有創(chuàng)新能力、經驗豐富、專業(yè)理論深厚的科研開發(fā)和產品制造的技術骨干，在責權利上實行有機的結合，充分調動了骨干人員的積極性與創(chuàng)造性。在技術骨干人員基礎上帶動形成了包括設計、工藝、零部件加工、裝配與調試、項目管理等有經驗的人才團隊，形成了一支具有很強實力和發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)秀團隊。

通過產學研用的聯(lián)合攻關，目前，“一拖二”復合銑床的技術能力已達到國外產品的水平，且價格低于國外同類產品。產品不但滿足了曲軸零件加工的基本要求，而且實現(xiàn)了高效的加工效率和可靠性，整機達到了世界一流水平，為我國造船業(yè)的長期持續(xù)發(fā)展提供了有力的裝備保障，促進了我國機床行業(yè)研發(fā)能力的提升。