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打破西方封锁:中国尖端数控机床问世助潜艇实现隐形

    武器装备关系国家安危,其生产制造不可能完全依赖国外数控机床。虽然中国早在上世纪90年代就已成为全球数一数二的数控机床进口大国,但西方国家一直在“卡我们的脖子”,不仅采购渠道不畅、难以获得高端设备(注:欧洲就严禁5轴联动数控机床技术外泄,引进国必须保证不将之用于军事目的才能购买),而且必须接受外国厂商所谓“最终用户访问”(注:外方可借此获得数控机床的最终用途、使用情况等重要情报)的苛刻条件,极易造成失泄密。

  为摆脱受制于人的局面,中国政府出台政策——国内数控机床厂商只要每年技术研发投入不低于产品销售额的5%,就能享受国家补贴。同时,数控机床被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确定的16个国家科技重大攻关项目之一。按照规划,到2020年,中国航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床将有70%至80%立足国内。

  沈阳机床开发的A、C摆角高速加工中心,解决了航空领域的大型铝合金高速加工难题。济南第二机床厂开发的桥式5轴龙门加工中心,解决了航天领域的钛合金锻件加工难题。沈阳机床开发的大型车铣复合机床,整体提高了船舶大型曲轴加工的精度和加工效率,对于解决我国船舶动力落后问题发挥了积极作用。陕西秦川机床集团研发的5轴联动数控叶片磨床,已在黎明航空发动机公司的发动机叶片磨削生产线上得到应用,保证了航空企业的批量生产需要。

  武汉重型机床厂研制的CKX53160数控单柱移动立式车铣床,完成了对三峡水电站550吨巨型水轮机转轮的加工任务。该厂还研制出重型7轴5联动车铣复合加工机床,可承重100吨,能一次装夹完成大型军用船舶螺旋桨的全部工序加工。武重DL210数控重型卧式机床则是在引进的德国技术基础上开发而成的。

  特别值得一提的是大连机床2006年研发成功的国产首台9轴5联动数控机床。想当年,苏联只从日本东芝搞到4台9轴数控机床,就让本国核潜艇静音性能大大提升,令西方苦心经营数十载、耗资数百亿美元建成的反潜探测网毁于一旦。可想而知,国产9轴数控机床的问世,或将推动中国潜艇的静音性能“迈上新台阶”。

  2010年调查表明,与10年前相比,国产数控机床占有率明显提升,其在军工、能源领域的应用数量增加了2倍,占整个机床使用量的三分之二,是进口数控机床数量的2倍。特别是1999年驻前南大使馆被炸后,痛定思痛的中国军工业得到大笔拨款,开始了规模空前的新一轮技改,并普遍采取“少量高端进口机床与大批国产普通机床相结合”的模式。据悉,各军工集团“十二五”中后期进口机床数量比“十一五”下降近6成,以往的进口大户中航工业也下降了近15%。中船重工2013年安排的总投资中,进口设备金额不到5%。

  但在看到可喜成绩的同时,我们仍不得不正视这样一个严肃的现实——目前,国内的中高端数控机床多系进口。即便能够组装制造,关键功能元部件——数控系统、数控刀架、主轴单元、刀库及滚珠丝杠副(注:一种传动装置)和滚动直线导轨副(注:起支撑和导向作用的部件)也严重依赖进口。尤其是被称为“机床大脑”的数控系统(由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器组成),因国内起步不久,90%的数控系统还需要从日本发那科(FANUC)和三菱(MITSUBISHI)、德国西门子(SIMENES)和利勃海尔等公司进口。其中,日本发那科和德国西门子就占据了全球高端数控系统市场80%的份额。

  需要说明的是,外国对华销售机床都是把软件和单机分开卖的,比如利勃海尔数控系统16个软件包的总价(人民币200万至300万元)就相当于一台5轴联动机床(进口价格30万至47万美元),如此暴利简直是“打劫”。另外,国产的数控刀具在使用寿命、可靠性等方面也与国外存在很大差距,主要表现为耐用度较低,比如5轴联动数控机床,国外产品连续能工作1500小时无故障,而国产这一指标约为1000小时,相差三分之一。据悉,国产数控机床的故障大多发生在功能部件上,这是影响前者使用和推广的主要根源。

  虽然从2013年起中国大幅减少进口日本机床,但由于高端产品不能自给,只得转向购买德国、美国、英国和意大利机床,价格上比较吃亏。有数据显示,2015年中国出口数控机床平均单价仅3万美元,而进口一台平均要花费16万美元。究其原因,还是在于国产机床附加值较低,缺乏高速、高精、复合、智能等方面的核心技术。

  大连机床负责人就曾表示,该厂可以向国际先进水平追平95%,但剩下的5%绝非一个企业甚至一个行业就能做到,而是需要包括钢铁、冶金、标准件、数控、工艺、检测在内的全国工业战线一起努力,提升整体水平。 

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