机床工具业“中国机械工业科学技术奖”分析
发布时间：2007-03-08
来源：中国自动化网
类型：
产业分析
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2006年度机床工具行业“中国机械工业科学技术奖”获奖情况分析
2006年机床工具行业获得“中国机械工业科学技术奖”的获奖项目已经确定。机床工具行业申报参加“中国机械工业科学技术奖”评审共有35项，最后确定获奖共有17个项目获奖，其中：获得一等奖2项，二等奖4项，三等奖11项。特别重要的是，这些获奖项目都是在用户使用并得到验证是可靠的具有自主创新的产品。(2006年度机床工具行业的获奖情况见文后附表)
一、高档数控机床自主研发能力提高速度加快
近几年，我国数控机床的快速增长，国产高档数控机床的技术水平获得阶段性的突破，使得机床行业发展的被动局面逐渐得到改善。从2006年度机床工具行业申报和获得“中国机械工业科学技术奖”的项目中可以看出，近几年机床工具的企业机床工具的企业加大了研发高档数控机床及其配套部件的力度，大大提高了开发高档数控机床的能力，研制开发出一批为发电设备、交通运输、航空航天、国防军工等国家重点工程项目所需要的重大装备。这些获奖项目在技术创新和新产品开发等方面，在行业中都具有一定代表性，特别是获得一等奖的项目更是行业的佼佼者，这些项目的技术水平高，技术难度大，社会和经济效益好，对行业技术进步作用大。以下对获得一等奖的项目进行简单介绍和分析。
1.齐重数控设备股份有限公司完成的“Q1-105数控曲拐专用机床”项目。该机床主要用于加工大型船用曲拐拐径的开档、外圆柱面、倒角、空刀机曲面的加工。机床的主要技术指标为：最大车削直径5500mm、最大加工高度1600mm、最大工件重量60t、工作台直径Φ5400mm、刀架最大切削力80kn、最大扭矩200Kn.m，滑板水平和垂直行程分别为2800mm和1300mm、刀尖中心距床身导轨水平距离3155mm、工作台转速0.34-40r/min等。机床工作台与床身采用分离式结构，工作台中心带卸荷机构，工作台主轴系统与工作台静压导轨整体式结构，滑板采用大悬伸平衡装置，卡具带有工件重量平衡机构，使工作台旋转始终处于平衡状态，在机床的设计和制造中解决了大悬伸、打偏载、冲击载荷、大切削力等技术难题，使整机具有高抗振性。该数控曲拐机床解决了国内数控曲拐机床只能长期依赖进口的历史。过去进口也经常供货紧张，处于“有船无轴”的被动局面，交货期没有保障，直接影响国内船厂的生产经营。而且，大型曲轴进口价格不断上涨，有的在几年内涨了近两倍，如日本生产的曲轴进口价格已由一根30万美元涨到50万美元，严重影响了制造成本。该机床的研制成功，为国家大型船舶、军工等重点项目提供急需的关键设备，填补了国内空白，为国内首创，其主要性能指标达到国际同类产品先进水平。
2.湖南大学和湖大海捷制造技术有限公司完成的“凸轮轴高效高精度磨削关键技术及CNC8312磨床”项目。项目是在“机械技术发展基金项目”等两个研究成果的基础上完成的，融入了多年研究的有关工艺、测试、高速加工、精密加工、软件开发、工艺优化等研究成果，并对这些成果进行整体集成和系统配置，针对高速精密数控凸轮磨床的关键技术，深入系统研究了非圆轮廓的高速磨削、强力磨削和精密磨削新工艺，解决了合金冷激铸铁凸轮轴的加工难题，并提出工件轮廓表面恒线速磨削方法，建立高速磨床整机的动力学模型和高精度离散凸轮轮廓，开发了全数控非圆轮廓高速磨削软件，实现了在加工工艺和方法上的重大突破，曾获得有关国家专利6项。研制成功的CNC8312数控高速凸轮轴磨床，取得了具有自主知识产权的创新成果，其加工范围达到Φ120*1000mm、CBN砂轮最高磨削线速度120m/s，加工轮廓精度达到0.02mm、加工表面粗糙度Ra≤0.32μm，加工效率2.5分钟/根，该机床采用了可调间隙节流的静压主轴系，使用碗型金刚滚轮修整，单片样板自动分度，自动跟踪中心架，可实现强力、精密和切点跟踪磨削工艺等，整体技术达到国内领先水平。多年来经过不断改进，产业化逐步扩大，产量已经达到年销售5-8台，得到用户的认可和好评，可部分替代同类型的进口设备。
二、申报和获奖项目的技术水平全面提高
获得二等奖的项目具备了很高的技术水平。获得二等奖项目简要介绍如下：
1.北京机床所精密机电有限公司完成的“μ2000/800H高精度卧式加工中心研制”项目。该高精度卧式加工中心的主轴技术参数：工作台尺寸为800*800mm、主轴最高转速12000r/min、快速移动48m/min、定位精度0.006mm、重复定位精度0.003mm、可实现五轴联动；并成功研制出新型高速大扭矩主轴单元，机床具有良好的动态及静态刚度和动态稳定性，温升小，噪音低，振动小低速无爬行，可实现高速及及大扭矩切削等特点。整机主要技术指标达到国际先进水平。
2.哈尔滨理工大学完成的“硬态切削技术、超硬刀具及其切削数据库的开发”项目。该项目主要研究刀具硬态切削规律，界定硬态切削技术的应用范围，探明硬态干式切削条件下降低刀具磨损速度和提高刀具寿命的规律，开发了成套超硬刀具制造技术，自主开发特殊结构的金刚石砂轮，以及其它超硬刀具产品的开发，开发的刀具产品性能处于国内领先水平，可部分替代进口产品，广泛应用于军工、航空、汽车、电站、轴承、仪表、重型机械等机械加工领域，特别适用于自动化程度较高的数控机床及自动生产线上。同时进行了超硬刀具多媒体切削数据库的开发，对PCBN、PCD等刀具的推广应用具有指导和推动作用。超硬刀具是属于高效刀具，具有大幅度提高加工效率、缩短加工周期、降低加工成本、以车代磨、减少环境污染等优点，创造了很好社会效益。
3.天津市天锻压机有限公司完成并获得一等奖的“THP10-10000100000千牛数控等温锻造液压机”项目。该设备是国家重大技术装备创新产品，其公称压力为100000千牛(1万吨)、移动工作台尺寸为3.5*3.0米、工作台移动行程≥3500mm、工作台载荷≥60000kg、工作行程≥1600mm、滑块空程下降速度≥100m/s、滑块慢速工作速度为0.005-0.5mm/s，模具和工件需要在近1000℃的高温工况下工作。该超大吨位液压机以油代替水基乳化液为介质，可直接选用标准液压元件，减少液压系统的制造难度，但提高了密封难度；采用油泵直接传动取代泵-蓄能器的供油形式，可减少能量损耗；采用组合框架式带缸滑块的机身结构，取代三梁四柱传统结构；可进行远程故障分析、诊断控制，服务器终端可对远在异地设备运行状况实时监测和调试等。该液压机结构复杂、体积庞大，技术难度大。该公司已经取得数控等温锻造液压机专利技术成果18项，为我国生产大型等温锻件填补了空白，整机达到国际先进、国内领先的技术水平。该设备研制成功为我国航空航天高新技术产品和国家重点建设项目提供了关键重大技术装备，该产品用途广泛，主要用于航空、航天、武器装备、船舶制造、有色冶金、化工、机械等行业的国家重点建设项目，产品具有很好的市场需求前景。
4.苏州电加工机床研究所和苏州中特机电科技有限公司完成的“数控电火花轮胎模加工工艺机设备”项目。该项目是用电火花加工方法研制的数控电火花轮胎模具加工设备，并在设备的专业化、自动化、数控化和产业化等方面取得突破。设备的主要技术参数：工作台直径Φ800mm、最大生产率200～1200mm2/min、最佳表面粗糙度Ra1.25μm、分度精度1″等，其主要技术及工艺具有国际先进水平。该项目同时研制了专用数控系统、自适用控制的高效电火花脉冲电源、伺服系统和分度驱动系统，实现了高效稳定的放电加工，保证了加工精度和分度精度，提高了模具的档次和质量。改变了长期以来我国轮胎模具制造技术落后、效率低、质量差的局面，大大提高了模具制造行业的制造水平，进一步扩大了电加工技术的应用和产品种类，促进了特种加工行业的技术进步。可以替代同类机床的进口，并有较好的出口前景，还可直接用于航空和军工等行业的环件电火花加工。
5.获得三等奖项目大都是填补国内空白和具有先进技术水平的产品，且都产生了很好的经济效益，并为机床工具行业的技术进步起到推用作用。
近几年，我国机床工具行业各项经济指标都在快速增长，从2006年度机床工具行业申报和获奖的项目来看，我国高档数控机床产品及其配套产品的技术水平进一步提高，数量和品种在不断增多。表明机床工具企业普遍提高了自主创新意识，越来越重视产品的技术水平和新产品的研发，市场观念在不断加强，更加重视对国家重点工程项目需要的关键设备研发和生产，更加关心开发新产品的经济效益。在“自主创新”的精神指导下，机床工具行业将进一步提高，为机床工具行业能够持续、高速发展打下有利基础。
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