齐力打造中国“智”造

齐渡谦

在世界高端制造产业都认可一个观点，航空、航天发动机研发和生产是现代工业的“皇冠”。而作为加工航天发动机零部件不可缺少的高端五轴数控联动机床却因其具有加工精度高、定位准确、切削效率高、复杂空间曲面加工能力强的特点一直被国外高端数控机床厂商所垄断。2013年5月在国家重大专项的牵引下，中国航天科工集团公司中国航天科工飞航技术研究院北京动力机械研究所（下简称动力所）与大连某企业合作打造航天机床示范产业基地，力争实现国产高端机床产业跨越式发展，提升中国“智”造水平。

一、强强联合，打破国外垄断

1983年，前苏联从日本进口了数台五轴联动数控机床，并将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，由于加工精度的提高，使得螺旋桨在水中转动时噪声大为下降，苏军潜艇战力大大提高。五轴联动数控机床加工能力可见一斑。

机床研发、使用水平标志着一个国家的机械制造业水平。而为适应多面体和曲面零件加工出现的五轴联动数控机床，具有可以媲美两台三轴机床的加工效率和代替大型自动化生产线可能性的显著特征，成为世界各大制造国不遗余力发展的重点对象。从20世纪60年代起，一些发达国家开始研制五轴数控机床并抢占国际高端机床出口市场，其中以日、德、美、西班牙等国表现尤为突出。

我国的机床产业是从1949年新中国成立后逐步发展起来，到现在已经走过60多年的发展历程。到“十一五”期间随着一系列关键技术的突破和自主生产能力的形成，我国开始逐步摆脱国外进口的束缚，进入世界高速数控机床和高精度数控机床自主研发、生产国的行列。

动力所与大连某企业的合作正是在这样的背景下展开的。

创建于上世纪50年代的动力所是一家集设计、试验、生产于一体的航天工业重点科研单位。在50多年的发展历程中，动力所建立了航天发动机自主创新研发和集成制造体系，形成了航天动力技术融合发展、科研生产一体化、研制体系完备等显著特点。同时通过消化相关技术，在国外顶级五轴数控机床使用与维修方面也积累了丰富的经验，形成了以管理、技能、工艺、维修四支队伍为主力的全面专业体系。

而大连某企业作为科技创新型企业，通过自主研发于2009年推出第一款采用直驱技术的五轴立式加工中心和五轴卧式中心，一举打破了我国高端五轴数控机床被外国企业垄断的局面。

二、顶住压力，突破技术封锁

长久以来，我国企业对进口的高端数控机床依赖极大。同时，国外的数控机床软件对华存在诸多技术限制和封锁，我国的工艺创新发展因此也受到一定程度的影响。如何改变这个局面是我国相关科研单位面临的大问题。

动力所自创办以来走出了一条由仿制到自主研发的发展道路。随着国际局势的变幻与国内同行业竞争压力增加，动力所通过不断的突破创新，保持了国内领先的地位。

参与研发、生产、使用国产五轴联动机床一开始就受到了所内和业内相关人员的关注甚至质疑。但作为国家高、精、尖装备研发、制造和试验为一体的航天科研单位，动力所在高新技术产品的工艺制造方面有着较深的应用背景，拥有一支工程经验丰富、验证手段齐全、技术过硬的工艺制造团队，对工艺知识和高端设备的应用有自己独到的认识和理解。

在研发、试制过程中，动力所和大连某企业先后攻克了机床中存在的几何精度、位置精度的测量和调整补偿、数控伺服参数与工艺参数匹配、零件的适应性编程和加工等诸多难题，并从数控系统顶层开发角度对编程和工艺切削参数作了多项改进。

这些措施现已成功应用在后续的机床设计中，极大地提升了国产数控机床的性能水平，使国产高端机床更趋于满足航天产品工艺制造需求，并具备了向其它行业企业及其它制造业移植的条件。

动力所与大连某企业合作用国产新型五轴数控联动机床试制的第一批零部件现已达国外先进五轴数控联动机床加工水平。未来双方将继续深化合作，互相促进，共同发展，力争开创国产设备服务于国防装备制造业的新局面，促使中国“智”造水平进一步提高。

（作者单位：北京动力机械研究所）endprint