不要小看這微不足道的12毫米。由于鉬的熔點高達(dá)2000℃,國內(nèi)沒有加工設(shè)備,國外技術(shù)封鎖,球面柵網(wǎng)加工工藝就成為制約中國高端產(chǎn)品提高精度的瓶頸。
近日,清華大學(xué)與南京四開電子企業(yè)有限公司聯(lián)手研制的五軸聯(lián)動激光加工機(jī)床,成功攻克這道難題:把一個金屬鉬球體置入該機(jī)床的加工頭,短短5分鐘,一個精致的球面柵網(wǎng)就成型了。
“它的加工精度達(dá)到μ級,相當(dāng)于頭發(fā)絲的1/70。它最大的亮點是五軸聯(lián)動數(shù)控和光纖激光。”據(jù)該公司技術(shù)人員介紹,這臺只有收銀機(jī)大小的機(jī)床還能加工精度要求極高的心臟支架等醫(yī)療器械,在航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域可大顯身手。
機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ),而數(shù)控系統(tǒng)更被稱為是機(jī)床產(chǎn)品中的“大腦”。它代表了一個國家工業(yè)發(fā)展的水平,也是國家綜合實力的體現(xiàn)。我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了30年的跌宕起伏,已經(jīng)由成長期進(jìn)入成熟期,并且在高端領(lǐng)域?qū)矣袆?chuàng)新,不斷突破國外的壟斷。
開發(fā)自己的“大腦”
目前,我國已經(jīng)成為世界第一機(jī)床消費(fèi)大國和數(shù)控機(jī)床進(jìn)口大國,而數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分,其成本占機(jī)床總成本的30%~50%。
統(tǒng)計顯示,國內(nèi)高檔數(shù)控系統(tǒng)約70%的份額被海外數(shù)控公司所占有,而部分高檔數(shù)控機(jī)床仍然被當(dāng)成戰(zhàn)略物資在國際市場上受到禁運(yùn)限制。五軸(坐標(biāo))聯(lián)動數(shù)控機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床技術(shù)制高點標(biāo)志之一,用于大型螺旋槳空間曲面加工的五軸聯(lián)動銑床,曾引發(fā)轟動一時的美、日制裁原蘇聯(lián)的“東芝事件”;10年前,美國國會因當(dāng)時我國進(jìn)口16臺用于飛機(jī)制造的此類多軸聯(lián)動舊機(jī)床,還炮制了所謂要求制裁的“考克斯報告” (注:1999年5月25日,美國眾議院由共和黨議員考克斯?fàn)款^的調(diào)查委員會公布了一個調(diào)查報告,把中國自力更生、獨(dú)立自主發(fā)展起來的尖端技術(shù)和關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大科學(xué)技術(shù)都污蔑為從美國“竊取”或非法“獲得”)。
南京四開電子企業(yè)有限公司總經(jīng)理陸啟建告訴記者,機(jī)床控制部分的五軸聯(lián)動數(shù)控,是數(shù)控技術(shù)中難度最大、應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。它主要應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動化加工。
今年六七月份,國家發(fā)展和改革委員會工業(yè)司委托中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會組織30名行業(yè)專家,對航空、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備和機(jī)床工具行業(yè)61家企業(yè)和院所進(jìn)行了專項調(diào)研。“通過對飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)主要關(guān)鍵件制造工藝和設(shè)備進(jìn)行的摸底調(diào)查,我們認(rèn)為,航空工業(yè)工藝復(fù)雜,所需機(jī)床多為五軸聯(lián)動等高精度機(jī)床。” 據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會人士介紹,發(fā)動機(jī)加工大量使用高精度機(jī)床,機(jī)匣加工需要多功能、高精度數(shù)控機(jī)床,如數(shù)控立車、數(shù)控精密鏜床和五軸加工中心,數(shù)控系統(tǒng)要具有高級編程功能。
“中國的數(shù)控企業(yè)有信心、也有能力打破國外公司的壟斷和技術(shù)壁壘,用我們開發(fā)的中國‘大腦’來裝備我國的當(dāng)家設(shè)備,突破國外封鎖。”武漢華中數(shù)控有限公司負(fù)責(zé)人說。華中數(shù)控走以通用工業(yè)微機(jī)為硬件平臺的技術(shù)路線,通過軟件技術(shù)的創(chuàng)新,實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的突破。用通用的工業(yè)計算機(jī)和電子器件,自主開發(fā)出打破國外封鎖的4通道、9軸聯(lián)動“華中1型”高性能數(shù)控系統(tǒng),達(dá)到國際先進(jìn)水平。
觸角不斷延伸
不僅如此,我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品已延伸到成套、復(fù)合領(lǐng)域:中捷機(jī)床廠按7個月交貨期為上海磁懸浮列車工程項目交出4條以數(shù)控鏜銑床為主體的生產(chǎn)線,是體現(xiàn)我國機(jī)床工業(yè)提供成套設(shè)備能力的杰出代表。
數(shù)控超重型機(jī)床是水、火、核電電站設(shè)備制造、造船、冶金礦山等重大裝備制造業(yè)及重兵器制造的關(guān)鍵設(shè)備,我國已經(jīng)成為少數(shù)幾個超重型機(jī)床供應(yīng)國之一。DL250型5米數(shù)控超重型臥式鏜車床是武重集團(tuán)自主研發(fā)制造的新產(chǎn)品,是迄今為止世界上最大規(guī)格的超重型數(shù)控臥式車床,該機(jī)床總重達(dá)1450噸,其中主軸箱重量就達(dá)到177噸,主軸端面跳動和徑向跳動均在0.008毫米之內(nèi)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,在這臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的重大技術(shù)裝備上,武重集團(tuán)實現(xiàn)了3大技術(shù)突破:一是該裝備的超重型高精度主軸箱重量之大,強(qiáng)度和剛性要求之高,達(dá)到了當(dāng)前世界主軸箱制造的極限;二是超長床身的制造工藝研究和精度達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。該<