坚持自主创新服务航空制造

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1、D。。。lopmentWa，ofcm。。。NCM。。n。Ⅻ国产数控机床发展之路坚持自主创新服务航空制造ServiceAviationManufacturingWithIndependentInnovation沈阳机床(集团)中捷机床有限公司贺鑫元沈阳机床(集团)中捷机床有限公司副总经理。工学博士，曾任沈阳机床股份有限公司技术中心设计员．沈阳机床(集团)有限责任公司设计研究院室主任．沈阳机床(集团)有限责任公司设计研究院副院长。2009年中国以4000多亿元人民币成为世界机床工具产值最大的国家，作为中国机床行业的一名工程技术人员，为我们国家能够取得这样

2、的成绩感到自豪和骄傲。同时我们必须看到，中国机床工具行业虽然在2009年全球经济一片下滑景象之中傲然增长，但我国高档数控机床的产业化水平还不高，一大批机床制造企业基础还十分薄弱，国内市场所需的高档数控机床仍主要依赖进口。以金属切削机床为例，尽装备服务于工艺，工艺是装备的最终目的，为实现工艺与装备的紧密融合，数控机床与基础制造装备研发和生产单位必须了解和熟悉用户工艺，深入研究用户工艺。管中国进口金切机床总值占国内金切机床消费总值的百分比正在逐年减少，但进口金切机床总值却一直保持不变。而进口这些高档机床产品的行业主要集中在航空、航天、能源、船舶、汽车等重

3、点行业，它们对机床的性能要求较高，尤其对机床的运动精度、运动速度、运转稳定性、智能监控等方面的要求比其他行业要高很多。以飞机制造业为例，该行业零部件的加工多以使用五坐标数控机床为主，因此在多轴联动精度、零件加工一致性、基于网络的故障诊断方面都有独特的要求，对国产数控机床而言，以上技术层面还有待提高。差距与分析作为机床制造商，我们也一直在思考造成供需差距的原因。总的来看，国内机床业在用户工艺研究、产业结构和技术研发方面存在较大差距。1缺失用户工艺研究装备服务于工艺，工艺是装备的最终目的，为实现工艺与装备的紧密融合，数控机床与基础制造装备研发和生产单位必

4、须了解和熟悉用户工艺，深入研究用户工艺。对于一个优秀的五坐标机床制造商，应该不仅仅提供给客户机床设备，更应该提供工艺软件和整体解决方案，而在这方面我国与国外著名机床制造商之间存在着显著差距，这是我们的弱项。以世界著名的德国机床制造商DS～Technology公司为例，他们针对航空航天制造业，通过深入研究飞机典型零件的加工工艺，发现A、曰轴角加速度大可导致刀具轨迹与数控程序指令偏差小，达到加工精度高的要求，从而有针对性地开发了新型万能铣头SprintZ3，把并联技术真正应用到机床的开发中，使机床在动刚度、运动相应速度等方面都得到了大大的提高。再以切削验

5、收试件为例，传统数控机床通常以NAS979为切削验收试件，但飞机零件加工对2个回转轴的运动精度要求较高，尤其是对回转轴的反向间隙有严格要求，因此国内航空企业推出s件作为切削验收样件。作为机床制造商，我们应以此为2010年第4期·航空制造技术57切入点，深入研究航空航天制造业的用户工艺。2不完整的数控机床产业链航空制造业主要以多轴联动加工为主，因此数控系统、CAM软件、核心功能部件都是制造装备中的核心部分。(1)数控系统。由于飞机零件在多轴联动插补精度、多轴高速插补、多轴联动伺服参数匹配、基于网络的故障诊断等方面的要求，所以其对数控系统有很高的要求。我

6、们现在所采用的数控系统以Siemens、HEIDENHAIN、Fidia、Fanuc为主，完全依赖于进口，尽管可以借助于这些国外数控系统厂商提供的二次开发接口做功能扩展，但这是完全受制于人的。国外发达国家都有属于自己的数控系统，如德国有Siemens、Heidenhain、日本有Fanuc、意大利有Fidia、西班牙有Fagor、美国有Hass，而中国却没有与之媲美的高档数控系统。(2)CAM软件。CAM软件应用也是飞机零件加工中的重要环节之一，在刀具轨迹优化、提高加工效率和加工质量、卡具辅助支撑等方面起着重要的作用。目前航空企业采用的CAM软件主要

7、有UG、CATIA等，完全依赖国外软件产品。由于一般CAM软件的后置能力有限，飞机零件加工特殊，其后置处理程序需要特殊定制，并且航空制造业涉及到国家安全问题，更不能让国外厂商从事二次开发和后置处理程序开发的工作，因此后置处理的开发一直是被忽视的环节。柔性卡具与机床加工的联动，就需要对后置处理进行特殊定制，这种柔性卡具在飞机大型曲面薄壁件的加工方面应用广泛。(3)核心功能部件。作为核心功能部件之一，对于五坐标机床而言，万能铣头在飞机零件加工精度中起主要影响作用。目前58航空制造技术·2010年第4期万能铣头从运动轴上分可为AC、BC和AB万能铣头等几种

8、主要结构形式。国内机床制造商所开发并得到成熟应用的五坐标数控机床采用的AC、BC万能铣头，几乎全部依靠国外进