機床工具業“中國機械工業科學技術獎”分析
2006年度機床工具行業“中國機械工業科學技術獎”獲獎情況分析
2006年機床工具行業獲得“中國機械工業科學技術獎”的獲獎項目已經確定。機床工具行業申報參加“中國機械工業科學技術獎”評審共有35項，最后確定獲獎共有17個項目獲獎，其中：獲得一等獎2項，二等獎4項，三等獎11項。特別重要的是，這些獲獎項目都是在用戶使用并得到驗證是可靠的具有自主創新的產品。(2006年度機床工具行業的獲獎情況見文后附表)
一、高檔數控機床自主研發能力提高速度加快
近幾年，我國數控機床的快速增長，國產高檔數控機床的技術水平獲得階段性的突破，使得機床行業發展的被動局面逐漸得到改善。從2006年度機床工具行業申報和獲得“中國機械工業科學技術獎”的項目中可以看出，近幾年機床工具的企業機床工具的企業加大了研發高檔數控機床及其配套部件的力度，大大提高了開發高檔數控機床的能力，研制開發出一批為發電設備、交通運輸、航空航天、國防軍工等國家重點工程項目所需要的重大裝備。這些獲獎項目在技術創新和新產品開發等方面，在行業中都具有一定代表性，特別是獲得一等獎的項目更是行業的佼佼者，這些項目的技術水平高，技術難度大，社會和經濟效益好，對行業技術進步作用大。以下對獲得一等獎的項目進行簡單介紹和分析。
1.齊重數控設備股份有限公司完成的“Q1-105數控曲拐專用機床”項目。該機床主要用于加工大型船用曲拐拐徑的開檔、外圓柱面、倒角、空刀機曲面的加工。機床的主要技術指標為：最大車削直徑5500mm、最大加工高度1600mm、最大工件重量60t、工作臺直徑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別為2800mm和1300mm、刀尖中心距床身導軌水平距離3155mm、工作臺轉速0.34-40r/min等。機床工作臺與床身采用分離式結構，工作臺中心帶卸荷機構，工作臺主軸系統與工作臺靜壓導軌整體式結構，滑板采用大懸伸平衡裝置，卡具帶有工件重量平衡機構，使工作臺旋轉始終處于平衡狀態，在機床的設計和制造中解決了大懸伸、打偏載、沖擊載荷、大切削力等技術難題，使整機具有高抗振性。該數控曲拐機床解決了國內數控曲拐機床只能長期依賴進口的歷史。過去進口也經常供貨緊張，處于“有船無軸”的被動局面，交貨期沒有保障，直接影響國內船廠的生產經營。而且，大型曲軸進口價格不斷上漲，有的在幾年內漲了近兩倍，如日本生產的曲軸進口價格已由一根30萬美元漲到50萬美元，嚴重影響了制造成本。該機床的研制成功，為國家大型船舶、軍工等重點項目提供急需的關鍵設備，填補了國內空白，為國內首創，其主要性能指標達到國際同類產品先進水平。
2.湖南大學和湖大海捷制造技術有限公司完成的“凸輪軸高效高精度磨削關鍵技術及CNC8312磨床”項目。項目是在“機械技術發展基金項目”等兩個研究成果的基礎上完成的，融入了多年研究的有關工藝、測試、高速加工、精密加工、軟件開發、工藝優化等研究成果，并對這些成果進行整體集成和系統配置，針對高速精密數控凸輪磨床的關鍵技術，深入系統研究了非圓輪廓的高速磨削、強力磨削和精密磨削新工藝，解決了合金冷激鑄鐵凸輪軸的加工難題，并提出工件輪廓表面恒線速磨削方法，建立高速磨床整機的動力學模型和高精度離散凸輪輪廓，開發了全數控非圓輪廓高速磨削軟件，實現了在加工工藝和方法上的重大突破，曾獲得有關國家專利6項。研制成功的CNC8312數控高速凸輪軸磨床，取得了具有自主知識產權的創新成果，其加工范圍達到Φ120*1000mm、CBN砂輪最高磨削線速度120m/s，加工輪廓精度達到0.02mm、加工表面粗糙度Ra≤0.32μm，加工效率2.5分鐘/根，該機床采用了可調間隙節流的靜壓主軸系，使用碗型金剛滾輪修整，單片樣板自動分度，自動跟蹤中心架，可實現強力、精密和切點跟蹤磨削工藝等，整體技術達到國內領先水平。多年來經過不斷改進，產業化逐步擴大，產量已經達到年銷售5-8臺，得到用戶的認可和好評，可部分替代同類型的進口設備。
二、申報和獲獎項目的技術水平全面提高
獲得二等獎的項目具備了很高的技術水平。獲得二等獎項目簡要介紹如下：
1.北京機床所精密機電有限公司完成的“μ2000/800H高精度臥式加工中心研制”項目。該高精度臥式加工中心的主軸技術參數：工作臺尺寸為800*800mm、主軸最高轉速12000r/min、快速移動48m/min、定位精度0.006mm、重復定位精度0.003mm、可實現五軸聯動；并成功研制出新型高速大扭矩主軸單元，機床具有良好的動態及靜態剛度和動態穩定性，溫升小，噪音低，振動小低速無爬行，可實現高速及及大扭矩切削等特點。整機主要技術指標達到國際先進水平。
2.哈爾濱理工大學完成的“硬態切削技術、超硬刀具及其切削數據庫的開發”項目。該項目主要研究刀具硬態切削規律，界定硬態切削技術的應用范圍，探明硬態干式切削條件下降低刀具磨損速度和提高刀具壽命的規律，開發了成套超硬刀具制造技術，自主開發特殊結構的金剛石砂輪，以及其它超硬刀具產品的開發，開發的刀具產品性能處于國內領先水平，可部分替代進口產品，廣泛應用于軍工、航空、汽車、電站、軸承、儀表、重型機械等機械加工領域，特別適用于自動化程度較高的數控機床及自動生產線上。同時進行了超硬刀具多媒體切削數據庫的開發，對PCBN、PCD等刀具的推廣應用具有指導和推動作用。超硬刀具是屬于高效刀具，具有大幅度提高加工效率、縮短加工周期、降低加工成本、以車代磨、減少環境污染等優點，創造了很好社會效益。
3.天津市天鍛壓機有限公司完成并獲得一等獎的“THP10-10000100000千牛數控等溫鍛造液壓機”項目。該設備是國家重大技術裝備創新產品，其公稱壓力為100000千牛(1萬噸)、移動工作臺尺寸為3.5*3.0米、工作臺移動行程≥3500mm、工作臺載荷≥60000kg、工作行程≥1600mm、滑塊空程下降速度≥100m/s、滑塊慢速工作速度為0.005-0.5mm/s，模具和工件需要在近1000℃的高溫工況下工作。該超大噸位液壓機以油代替水基乳化液為介質，可直接選用標準液壓元件，減少液壓系統的制造難度，但提高了密封難度；采用油泵直接傳動取代泵-蓄能器的供油形式，可減少能量損耗；采用組合框架式帶缸滑塊的機身結構，取代三梁四柱傳統結構；可進行遠程故障分析、診斷控制，服務器終端可對遠在異地設備運行狀況實時監測和調試等。該液壓機結構復雜、體積龐大，技術難度大。該公司已經取得數控等溫鍛造液壓機專利技術成果18項，為我國生產大型等溫鍛件填補了空白，整機達到國際先進、國內領先的技術水平。該設備研制成功為我國航空航天高新技術產品和國家重點建設項目提供了關鍵重大技術裝備，該產品用途廣泛，主要用于航空、航天、武器裝備、船舶制造、有色冶金、化工、機械等行業的國家重點建設項目，產品具有很好的市場需求前景。
4.蘇州電加工機床研究所和蘇州中特機電科技有限公司完成的“數控電火花輪胎模加工工藝機設備”項目。該項目是用電火花加工方法研制的數控電火花輪胎模具加工設備，并在設備的專業化、自動化、數控化和產業化等方面取得突破。設備的主要技術參數：工作臺直徑Φ800mm、最大生產率200～1200mm2/min、最佳表面粗糙度Ra1.25μm、分度精度1″等，其主要技術及工藝具有國際先進水平。該項目同時研制了專用數控系統、自適用控制的高效電火花脈沖電源、伺服系統和分度驅動系統，實現了高效穩定的放電加工，保證了加工精度和分度精度，提高了模具的檔次和質量。改變了長期以來我國輪胎模具制造技術落后、效率低、質量差的局面，大大提高了模具制造行業的制造水平，進一步擴大了電加工技術的應用和產品種類，促進了特種加工行業的技術進步。可以替代同類機床的進口，并有較好的出口前景，還可直接用于航空和軍工等行業的環件電火花加工。
5.獲得三等獎項目大都是填補國內空白和具有先進技術水平的產品，且都產生了很好的經濟效益，并為機床工具行業的技術進步起到推用作用。
近幾年，我國機床工具行業各項經濟指標都在快速增長，從2006年度機床工具行業申報和獲獎的項目來看，我國高檔數控機床產品及其配套產品的技術水平進一步提高，數量和品種在不斷增多。表明機床工具企業普遍提高了自主創新意識，越來越重視產品的技術水平和新產品的研發，市場觀念在不斷加強，更加重視對國家重點工程項目需要的關鍵設備研發和生產，更加關心開發新產品的經濟效益。在“自主創新”的精神指導下，機床工具行業將進一步提高，為機床工具行業能夠持續、高速發展打下有利基礎。
2006年機床工具行業獲得“中國機械工業科學技術獎”的獲獎項目已經確定。機床工具行業申報參加“中國機械工業科學技術獎”評審共有35項，最后確定獲獎共有17個項目獲獎，其中：獲得一等獎2項，二等獎4項，三等獎11項。特別重要的是，這些獲獎項目都是在用戶使用并得到驗證是可靠的具有自主創新的產品。(2006年度機床工具行業的獲獎情況見文后附表)
一、高檔數控機床自主研發能力提高速度加快
近幾年，我國數控機床的快速增長，國產高檔數控機床的技術水平獲得階段性的突破，使得機床行業發展的被動局面逐漸得到改善。從2006年度機床工具行業申報和獲得“中國機械工業科學技術獎”的項目中可以看出，近幾年機床工具的企業機床工具的企業加大了研發高檔數控機床及其配套部件的力度，大大提高了開發高檔數控機床的能力，研制開發出一批為發電設備、交通運輸、航空航天、國防軍工等國家重點工程項目所需要的重大裝備。這些獲獎項目在技術創新和新產品開發等方面，在行業中都具有一定代表性，特別是獲得一等獎的項目更是行業的佼佼者，這些項目的技術水平高，技術難度大，社會和經濟效益好，對行業技術進步作用大。以下對獲得一等獎的項目進行簡單介紹和分析。
1.齊重數控設備股份有限公司完成的“Q1-105數控曲拐專用機床”項目。該機床主要用于加工大型船用曲拐拐徑的開檔、外圓柱面、倒角、空刀機曲面的加工。機床的主要技術指標為：最大車削直徑5500mm、最大加工高度1600mm、最大工件重量60t、工作臺直徑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別為2800mm和1300mm、刀尖中心距床身導軌水平距離3155mm、工作臺轉速0.34-40r/min等。機床工作臺與床身采用分離式結構，工作臺中心帶卸荷機構，工作臺主軸系統與工作臺靜壓導軌整體式結構，滑板采用大懸伸平衡裝置，卡具帶有工件重量平衡機構，使工作臺旋轉始終處于平衡狀態，在機床的設計和制造中解決了大懸伸、打偏載、沖擊載荷、大切削力等技術難題，使整機具有高抗振性。該數控曲拐機床解決了國內數控曲拐機床只能長期依賴進口的歷史。過去進口也經常供貨緊張，處于“有船無軸”的被動局面，交貨期沒有保障，直接影響國內船廠的生產經營。而且，大型曲軸進口價格不斷上漲，有的在幾年內漲了近兩倍，如日本生產的曲軸進口價格已由一根30萬美元漲到50萬美元，嚴重影響了制造成本。該機床的研制成功，為國家大型船舶、軍工等重點項目提供急需的關鍵設備，填補了國內空白，為國內首創，其主要性能指標達到國際同類產品先進水平。
2.湖南大學和湖大海捷制造技術有限公司完成的“凸輪軸高效高精度磨削關鍵技術及CNC8312磨床”項目。項目是在“機械技術發展基金項目”等兩個研究成果的基礎上完成的，融入了多年研究的有關工藝、測試、高速加工、精密加工、軟件開發、工藝優化等研究成果，并對這些成果進行整體集成和系統配置，針對高速精密數控凸輪磨床的關鍵技術，深入系統研究了非圓輪廓的高速磨削、強力磨削和精密磨削新工藝，解決了合金冷激鑄鐵凸輪軸的加工難題，并提出工件輪廓表面恒線速磨削方法，建立高速磨床整機的動力學模型和高精度離散凸輪輪廓，開發了全數控非圓輪廓高速磨削軟件，實現了在加工工藝和方法上的重大突破，曾獲得有關國家專利6項。研制成功的CNC8312數控高速凸輪軸磨床，取得了具有自主知識產權的創新成果，其加工范圍達到Φ120*1000mm、CBN砂輪最高磨削線速度120m/s，加工輪廓精度達到0.02mm、加工表面粗糙度Ra≤0.32μm，加工效率2.5分鐘/根，該機床采用了可調間隙節流的靜壓主軸系，使用碗型金剛滾輪修整，單片樣板自動分度，自動跟蹤中心架，可實現強力、精密和切點跟蹤磨削工藝等，整體技術達到國內領先水平。多年來經過不斷改進，產業化逐步擴大，產量已經達到年銷售5-8臺，得到用戶的認可和好評，可部分替代同類型的進口設備。
二、申報和獲獎項目的技術水平全面提高
獲得二等獎的項目具備了很高的技術水平。獲得二等獎項目簡要介紹如下：
1.北京機床所精密機電有限公司完成的“μ2000/800H高精度臥式加工中心研制”項目。該高精度臥式加工中心的主軸技術參數：工作臺尺寸為800*800mm、主軸最高轉速12000r/min、快速移動48m/min、定位精度0.006mm、重復定位精度0.003mm、可實現五軸聯動；并成功研制出新型高速大扭矩主軸單元，機床具有良好的動態及靜態剛度和動態穩定性，溫升小，噪音低，振動小低速無爬行，可實現高速及及大扭矩切削等特點。整機主要技術指標達到國際先進水平。
2.哈爾濱理工大學完成的“硬態切削技術、超硬刀具及其切削數據庫的開發”項目。該項目主要研究刀具硬態切削規律，界定硬態切削技術的應用范圍，探明硬態干式切削條件下降低刀具磨損速度和提高刀具壽命的規律，開發了成套超硬刀具制造技術，自主開發特殊結構的金剛石砂輪，以及其它超硬刀具產品的開發，開發的刀具產品性能處于國內領先水平，可部分替代進口產品，廣泛應用于軍工、航空、汽車、電站、軸承、儀表、重型機械等機械加工領域，特別適用于自動化程度較高的數控機床及自動生產線上。同時進行了超硬刀具多媒體切削數據庫的開發，對PCBN、PCD等刀具的推廣應用具有指導和推動作用。超硬刀具是屬于高效刀具，具有大幅度提高加工效率、縮短加工周期、降低加工成本、以車代磨、減少環境污染等優點，創造了很好社會效益。
3.天津市天鍛壓機有限公司完成并獲得一等獎的“THP10-10000100000千牛數控等溫鍛造液壓機”項目。該設備是國家重大技術裝備創新產品，其公稱壓力為100000千牛(1萬噸)、移動工作臺尺寸為3.5*3.0米、工作臺移動行程≥3500mm、工作臺載荷≥60000kg、工作行程≥1600mm、滑塊空程下降速度≥100m/s、滑塊慢速工作速度為0.005-0.5mm/s，模具和工件需要在近1000℃的高溫工況下工作。該超大噸位液壓機以油代替水基乳化液為介質，可直接選用標準液壓元件，減少液壓系統的制造難度，但提高了密封難度；采用油泵直接傳動取代泵-蓄能器的供油形式，可減少能量損耗；采用組合框架式帶缸滑塊的機身結構，取代三梁四柱傳統結構；可進行遠程故障分析、診斷控制，服務器終端可對遠在異地設備運行狀況實時監測和調試等。該液壓機結構復雜、體積龐大，技術難度大。該公司已經取得數控等溫鍛造液壓機專利技術成果18項，為我國生產大型等溫鍛件填補了空白，整機達到國際先進、國內領先的技術水平。該設備研制成功為我國航空航天高新技術產品和國家重點建設項目提供了關鍵重大技術裝備，該產品用途廣泛，主要用于航空、航天、武器裝備、船舶制造、有色冶金、化工、機械等行業的國家重點建設項目，產品具有很好的市場需求前景。
4.蘇州電加工機床研究所和蘇州中特機電科技有限公司完成的“數控電火花輪胎模加工工藝機設備”項目。該項目是用電火花加工方法研制的數控電火花輪胎模具加工設備，并在設備的專業化、自動化、數控化和產業化等方面取得突破。設備的主要技術參數：工作臺直徑Φ800mm、最大生產率200～1200mm2/min、最佳表面粗糙度Ra1.25μm、分度精度1″等，其主要技術及工藝具有國際先進水平。該項目同時研制了專用數控系統、自適用控制的高效電火花脈沖電源、伺服系統和分度驅動系統，實現了高效穩定的放電加工，保證了加工精度和分度精度，提高了模具的檔次和質量。改變了長期以來我國輪胎模具制造技術落后、效率低、質量差的局面，大大提高了模具制造行業的制造水平，進一步擴大了電加工技術的應用和產品種類，促進了特種加工行業的技術進步。可以替代同類機床的進口，并有較好的出口前景，還可直接用于航空和軍工等行業的環件電火花加工。
5.獲得三等獎項目大都是填補國內空白和具有先進技術水平的產品，且都產生了很好的經濟效益，并為機床工具行業的技術進步起到推用作用。
近幾年，我國機床工具行業各項經濟指標都在快速增長，從2006年度機床工具行業申報和獲獎的項目來看，我國高檔數控機床產品及其配套產品的技術水平進一步提高，數量和品種在不斷增多。表明機床工具企業普遍提高了自主創新意識，越來越重視產品的技術水平和新產品的研發，市場觀念在不斷加強，更加重視對國家重點工程項目需要的關鍵設備研發和生產，更加關心開發新產品的經濟效益。在“自主創新”的精神指導下，機床工具行業將進一步提高，為機床工具行業能夠持續、高速發展打下有利基礎。
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