數(shù)控機床與工業(yè)聯(lián)系最為密切。大力發(fā)展高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備，具有全局性戰(zhàn)略性的深遠意義。經(jīng)過高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國家科技重大專項的支持，我國數(shù)控機床行業(yè)在國際市場格局中，已經(jīng)從第三方陣進入第二方陣，并且培養(yǎng)出一批有能力沖刺國際先進水平的力量。
如果把現(xiàn)代工業(yè)看作摩天大廈的話，那么高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備則是這座大廈的基石。諸如汽車、飛機、艦船、百萬千瓦級核電設(shè)備等工業(yè)現(xiàn)代化所需的各類裝備設(shè)施制造，均離不開它的保障。
基于此，高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國家科技重大專項(簡稱專項)作為16個科技重大專項之一，并已被納入《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(20062020)》。
專項實施以來，成就斐然，已取得預期成效。專項技術(shù)總師、中國工程院院士盧秉恒近日接受了記者專訪，就該專項實施取得的重大突破、支撐國家需求、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展等方面進行權(quán)威解讀。
全面支撐國家重大需求
盧秉恒指出，專項涵蓋了高速、精密、智能、復合等功能的高檔數(shù)控機床和用熱加工、表面處理工藝對材料和零件進行成形、改性處理的基礎(chǔ)制造裝備，重點圍繞汽車、航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備等四大領(lǐng)域所需的高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備及其配套的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、關(guān)鍵技術(shù)進行研發(fā)。
其中，多軸聯(lián)動是數(shù)控機床中一項關(guān)鍵技術(shù)。多軸聯(lián)動是在一臺機床的多個坐標軸上同時運動，進行復雜形狀零件的加工，刀具或工件可在數(shù)控系統(tǒng)控制下同時協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)復雜形狀的加工，在現(xiàn)代國防裝備具有重要意義。艦艇、飛機、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)加工方法無法達到要求，必須采用多軸聯(lián)動、高速、高精度的數(shù)控機床才能滿足加工要求。
專項解決了很多重要的制造問題。盧秉恒說，以前我國做不了五軸聯(lián)動機床，所使用的數(shù)控系統(tǒng)也是國外制造的。這就會帶來一些問題。國外高檔數(shù)控機床對我們的航空航天企業(yè)不僅限制進口，即使進口了，其數(shù)控系統(tǒng)也留有信息后門，能對我們進行監(jiān)控，對于國防安全是一個很大的隱患。如今解決了五軸聯(lián)動，對于軍工和航空航天等領(lǐng)域需求是很大的保障。
針對中高檔數(shù)控機床進口依賴度高的現(xiàn)狀，十一五期間，專項重點對進口量大、市場需求面廣的加工中心和數(shù)控車床的研發(fā)進行了部署。機床企業(yè)開發(fā)出了一大批適應(yīng)市場需求，符合企業(yè)轉(zhuǎn)型升級方向的新產(chǎn)品，龍門式加工中心、五軸聯(lián)動加工中心等高檔產(chǎn)品制造技術(shù)趨于成熟;高精度加工裝備在制造精度上取得重要進展，部分解決了機床箱體、導軌等關(guān)鍵零件的加工需求。同時，專項大力推動了機床企業(yè)對高檔機床的研發(fā)和機床可靠性研究，在重要應(yīng)用領(lǐng)域建立了綜合檢驗驗證平臺，加強了創(chuàng)新實驗室建設(shè)，為企業(yè)的科研和質(zhì)量保障提供了支撐。
加減法互補生輝
數(shù)控機床與3D打印同屬于數(shù)控制造裝備領(lǐng)域。如果說3D打印是加法的話，那么數(shù)控機床加工則是減法。二者對制造業(yè)同等重要，需要同樣的關(guān)注與支持。盧秉恒認為，3D打印是通過材料的累加做增加，而數(shù)控機床是按照圖紙把大的材料切割成小的，做的是減法，3D打印與數(shù)控機床有很好的交叉點。
增材制造可以大幅度減少航空航天等結(jié)構(gòu)件的加工余量，可以簡便地加工復雜形狀的零件，從而減少對五軸聯(lián)動等高檔數(shù)控機床的需求量。通過增減一體化，兩者互補，實現(xiàn)完美統(tǒng)一。盧秉恒說。
不過，相比之下，發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床顯然是當務(wù)之急。目前，我國已連續(xù)多年成為世界第一大機床消費國。高檔數(shù)控機床的市場競爭、技術(shù)競爭十分激烈。美國、日本、德國等制造業(yè)強國在本國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段，都出臺過許多扶植政策。
盧秉恒表示，專項并非一般意義上的科研項目，而是國家層面的一項系統(tǒng)工程，體現(xiàn)了國家的意志。2008年，國務(wù)院常務(wù)會議審議并通過專項實施方案。專項的總體目標是：到2020年總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分產(chǎn)品國際領(lǐng)先;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，數(shù)控系統(tǒng)與功能部件研發(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;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80%立足國內(nèi);研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品，形成這一領(lǐng)域內(nèi)自主創(chuàng)新在一些點上的突破。
專項重點任務(wù)主要包括主機、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件和關(guān)鍵部件、共性技術(shù)、創(chuàng)新平臺建設(shè)、技術(shù)服務(wù)基地建設(shè)及應(yīng)用示范工程七個方面。大力發(fā)展高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備，具有全局性戰(zhàn)略性的深遠意義。
助力中國智造2025
2018年專項將進入收官之年。盧秉恒告訴記者。
盧秉恒指出，預計到2020年，通過突破關(guān)鍵核心技術(shù)，形成高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分技術(shù)國際領(lǐng)先，研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的重大產(chǎn)品和技術(shù);滿足國內(nèi)主要行業(yè)對制造裝備的基本需求。
就目前而言，在專項已安排的產(chǎn)品類研發(fā)任務(wù)中，大型汽車覆蓋件自動沖壓線等10多類設(shè)備已達到國際領(lǐng)先水平，完全可實現(xiàn)進口替代;高速龍門五軸加工中心等20多類產(chǎn)品基本達到國際先進水平，具備替代進口產(chǎn)品的水平;高檔數(shù)控系統(tǒng)、精密臥式加工中心等產(chǎn)品已完成階段性研發(fā)。但是，在功能性能、可靠性方面與國際先進水平還存在一定差距，五軸工具磨床、光柵尺及編碼器等產(chǎn)品尚需要進一步的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化驗證。
盧秉恒認為，就世界數(shù)控機床整體發(fā)展水平來看，我國的數(shù)控機床行業(yè)剛從第三方陣進入第二方陣，與第一方陣還是有很大差距，但是經(jīng)過專項的支持，我們已經(jīng)培養(yǎng)了一批力量，有能力沖刺國際先進水平。
典型案例
科德數(shù)控：突破五軸數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新
在數(shù)控機床專項的支持下，科德數(shù)控股份有限公司(簡稱科德數(shù)控)在母公司大連光洋科技集團(簡稱光洋集團)的領(lǐng)導下，研制出多種類型的系列化五軸聯(lián)動高檔數(shù)控機床，有力地保障了國產(chǎn)導彈發(fā)動機渦輪、航空發(fā)動機機匣、核電汽輪機葉片等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)。
科德五軸團隊2009年即承擔了專項首批課題，擔當五軸聯(lián)動臥式車銑復合加工中心研制任務(wù)，實現(xiàn)了S910燃氣輪機葉片首次在全國產(chǎn)五軸臥式車銑復合加工中心上完成銑削精加工。
科德數(shù)控生產(chǎn)車間
2010年，科德五軸團隊與牽頭承擔透平葉片五軸加工方向的無錫透平葉片有限公司，共同致力于核電大型葉片的五軸機床研制。在2015年研制出國內(nèi)首臺可加工67英寸核電葉片的五軸葉片銑削加工中心。目前，兩臺已交付用戶的KTurboM3000五軸葉片銑削加工中心已24小時連續(xù)生產(chǎn)，實現(xiàn)國產(chǎn)五軸機床與瑞士同類機床在相同工時定額下同等的加工質(zhì)量和加工精度。
如果把現(xiàn)代工業(yè)看作摩天大廈的話，那么高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備則是這座大廈的基石。諸如汽車、飛機、艦船、百萬千瓦級核電設(shè)備等工業(yè)現(xiàn)代化所需的各類裝備設(shè)施制造，均離不開它的保障。
基于此，高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國家科技重大專項(簡稱專項)作為16個科技重大專項之一，并已被納入《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(20062020)》。
專項技術(shù)總師、中國工程院院士盧秉恒
專項實施以來，成就斐然，已取得預期成效。專項技術(shù)總師、中國工程院院士盧秉恒近日接受了記者專訪，就該專項實施取得的重大突破、支撐國家需求、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展等方面進行權(quán)威解讀。
全面支撐國家重大需求
盧秉恒指出，專項涵蓋了高速、精密、智能、復合等功能的高檔數(shù)控機床和用熱加工、表面處理工藝對材料和零件進行成形、改性處理的基礎(chǔ)制造裝備，重點圍繞汽車、航空航天、船舶、發(fā)電設(shè)備等四大領(lǐng)域所需的高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備及其配套的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、關(guān)鍵技術(shù)進行研發(fā)。
其中，多軸聯(lián)動是數(shù)控機床中一項關(guān)鍵技術(shù)。多軸聯(lián)動是在一臺機床的多個坐標軸上同時運動，進行復雜形狀零件的加工，刀具或工件可在數(shù)控系統(tǒng)控制下同時協(xié)調(diào)運動，實現(xiàn)復雜形狀的加工，在現(xiàn)代國防裝備具有重要意義。艦艇、飛機、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)加工方法無法達到要求，必須采用多軸聯(lián)動、高速、高精度的數(shù)控機床才能滿足加工要求。
專項解決了很多重要的制造問題。盧秉恒說，以前我國做不了五軸聯(lián)動機床，所使用的數(shù)控系統(tǒng)也是國外制造的。這就會帶來一些問題。國外高檔數(shù)控機床對我們的航空航天企業(yè)不僅限制進口，即使進口了，其數(shù)控系統(tǒng)也留有信息后門，能對我們進行監(jiān)控，對于國防安全是一個很大的隱患。如今解決了五軸聯(lián)動，對于軍工和航空航天等領(lǐng)域需求是很大的保障。
針對中高檔數(shù)控機床進口依賴度高的現(xiàn)狀，十一五期間，專項重點對進口量大、市場需求面廣的加工中心和數(shù)控車床的研發(fā)進行了部署。機床企業(yè)開發(fā)出了一大批適應(yīng)市場需求，符合企業(yè)轉(zhuǎn)型升級方向的新產(chǎn)品，龍門式加工中心、五軸聯(lián)動加工中心等高檔產(chǎn)品制造技術(shù)趨于成熟;高精度加工裝備在制造精度上取得重要進展，部分解決了機床箱體、導軌等關(guān)鍵零件的加工需求。同時，專項大力推動了機床企業(yè)對高檔機床的研發(fā)和機床可靠性研究，在重要應(yīng)用領(lǐng)域建立了綜合檢驗驗證平臺，加強了創(chuàng)新實驗室建設(shè)，為企業(yè)的科研和質(zhì)量保障提供了支撐。
加減法互補生輝
數(shù)控機床與3D打印同屬于數(shù)控制造裝備領(lǐng)域。如果說3D打印是加法的話，那么數(shù)控機床加工則是減法。二者對制造業(yè)同等重要，需要同樣的關(guān)注與支持。盧秉恒認為，3D打印是通過材料的累加做增加，而數(shù)控機床是按照圖紙把大的材料切割成小的，做的是減法，3D打印與數(shù)控機床有很好的交叉點。
增材制造可以大幅度減少航空航天等結(jié)構(gòu)件的加工余量，可以簡便地加工復雜形狀的零件，從而減少對五軸聯(lián)動等高檔數(shù)控機床的需求量。通過增減一體化，兩者互補，實現(xiàn)完美統(tǒng)一。盧秉恒說。
不過，相比之下，發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床顯然是當務(wù)之急。目前，我國已連續(xù)多年成為世界第一大機床消費國。高檔數(shù)控機床的市場競爭、技術(shù)競爭十分激烈。美國、日本、德國等制造業(yè)強國在本國機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段，都出臺過許多扶植政策。
盧秉恒表示，專項并非一般意義上的科研項目，而是國家層面的一項系統(tǒng)工程，體現(xiàn)了國家的意志。2008年，國務(wù)院常務(wù)會議審議并通過專項實施方案。專項的總體目標是：到2020年總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分產(chǎn)品國際領(lǐng)先;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，數(shù)控系統(tǒng)與功能部件研發(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;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80%立足國內(nèi);研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的技術(shù)和產(chǎn)品，形成這一領(lǐng)域內(nèi)自主創(chuàng)新在一些點上的突破。
專項重點任務(wù)主要包括主機、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件和關(guān)鍵部件、共性技術(shù)、創(chuàng)新平臺建設(shè)、技術(shù)服務(wù)基地建設(shè)及應(yīng)用示范工程七個方面。大力發(fā)展高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備，具有全局性戰(zhàn)略性的深遠意義。
助力中國智造2025
2018年專項將進入收官之年。盧秉恒告訴記者。
盧秉恒指出，預計到2020年，通過突破關(guān)鍵核心技術(shù)，形成高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進入國際先進行列，部分技術(shù)國際領(lǐng)先，研究開發(fā)出若干具有原創(chuàng)性的重大產(chǎn)品和技術(shù);滿足國內(nèi)主要行業(yè)對制造裝備的基本需求。
就目前而言，在專項已安排的產(chǎn)品類研發(fā)任務(wù)中，大型汽車覆蓋件自動沖壓線等10多類設(shè)備已達到國際領(lǐng)先水平，完全可實現(xiàn)進口替代;高速龍門五軸加工中心等20多類產(chǎn)品基本達到國際先進水平，具備替代進口產(chǎn)品的水平;高檔數(shù)控系統(tǒng)、精密臥式加工中心等產(chǎn)品已完成階段性研發(fā)。但是，在功能性能、可靠性方面與國際先進水平還存在一定差距，五軸工具磨床、光柵尺及編碼器等產(chǎn)品尚需要進一步的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化驗證。
盧秉恒認為，就世界數(shù)控機床整體發(fā)展水平來看，我國的數(shù)控機床行業(yè)剛從第三方陣進入第二方陣，與第一方陣還是有很大差距，但是經(jīng)過專項的支持，我們已經(jīng)培養(yǎng)了一批力量，有能力沖刺國際先進水平。
典型案例
科德數(shù)控：突破五軸數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新
在數(shù)控機床專項的支持下，科德數(shù)控股份有限公司(簡稱科德數(shù)控)在母公司大連光洋科技集團(簡稱光洋集團)的領(lǐng)導下，研制出多種類型的系列化五軸聯(lián)動高檔數(shù)控機床，有力地保障了國產(chǎn)導彈發(fā)動機渦輪、航空發(fā)動機機匣、核電汽輪機葉片等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)。
科德五軸團隊2009年即承擔了專項首批課題，擔當五軸聯(lián)動臥式車銑復合加工中心研制任務(wù)，實現(xiàn)了S910燃氣輪機葉片首次在全國產(chǎn)五軸臥式車銑復合加工中心上完成銑削精加工。
科德數(shù)控生產(chǎn)車間
2010年，科德五軸團隊與牽頭承擔透平葉片五軸加工方向的無錫透平葉片有限公司，共同致力于核電大型葉片的五軸機床研制。在2015年研制出國內(nèi)首臺可加工67英寸核電葉片的五軸葉片銑削加工中心。目前，兩臺已交付用戶的KTurboM3000五軸葉片銑削加工中心已24小時連續(xù)生產(chǎn)，實現(xiàn)國產(chǎn)五軸機床與瑞士同類機床在相同工時定額下同等的加工質(zhì)量和加工精度。