國(guó)產(chǎn)航母下水,國(guó)產(chǎn)飛機(jī)上天,“中國(guó)制造”從技術(shù)水平到競(jìng)爭(zhēng)力都有了全面提升。這種提升不僅是航空航天,也體現(xiàn)在國(guó)家工業(yè)的方方面面。中國(guó)的精密機(jī)床也在上升飛速,近幾年為航空、航天、汽車、船舶和發(fā)電設(shè)備等制造領(lǐng)域研發(fā)的高端數(shù)控機(jī)床品種已達(dá)100余種。
精密機(jī)床是指坐標(biāo)鏜床、螺紋磨床、蝸桿磨床、齒輪磨床、光學(xué)磨床、高精度外園磨床、高精度滾刀磨床、高精度螺紋車床以及其他高精度機(jī)床。20世紀(jì)50年代后期,美國(guó)最早進(jìn)行超精密加工機(jī)床方面的研究,首先發(fā)展了金剛石刀具的超精密切削技術(shù),稱為SPDT(Single Point Diamond Turning)技術(shù),并發(fā)展了相應(yīng)的空氣軸承主軸的超精密機(jī)床。
經(jīng)過逾半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,精密機(jī)床的研發(fā)水平、制造水平、產(chǎn)品質(zhì)量都有了很大的提升?,F(xiàn)如今,精密機(jī)床在世界各國(guó)發(fā)展?fàn)顩r如何呢?我國(guó)自產(chǎn)的精密機(jī)床又處于什么水平,與美、日、德等先進(jìn)機(jī)床相比又如何呢?
美國(guó)
美國(guó)是開展超精密加工技術(shù)研究最早的國(guó)家,也是迄今處于世界領(lǐng)先地位的國(guó)家。1984年,美國(guó)著名的勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研制出一臺(tái)大型光學(xué)金剛石車床(Large Optics Diamond Turning Machine,LODTM),至今仍代表了超精密加工設(shè)備的最高水平。美國(guó)研發(fā)的FANUC 15i數(shù)控系統(tǒng),既可以單點(diǎn)金剛石車削有色金屬、晶體和高分子材料,也可以超精密磨削光學(xué)玻璃、陶瓷、硬質(zhì)合金和黑色金屬。目前,美國(guó)的精密機(jī)床能夠用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈及載人飛船用球面非球面大型零件等。
德國(guó)
德國(guó)機(jī)床以精度和耐用聞名,雖然德國(guó)機(jī)床起步比美國(guó)晚,但其機(jī)床技術(shù)先后超過英、法,并趕上美國(guó)。德國(guó)政府認(rèn)為機(jī)床工業(yè)是整個(gè)機(jī)器制造業(yè)中最重要、最活躍、最具創(chuàng)造力的部門,重視機(jī)床工業(yè)的戰(zhàn)略性重要地位,在多方面大力扶植。德國(guó)政府的政策是自己造機(jī)床,學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù),自主研發(fā),強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際相結(jié)合,企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作,對(duì)機(jī)床精益求精。同時(shí),德國(guó)重視機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用,其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件,在質(zhì)量、性能上居世界前列。
日本
日本也很重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展,并且政府通過規(guī)劃、法規(guī)(如機(jī)振法、機(jī)電法、機(jī)信法等)引導(dǎo)機(jī)床工業(yè)發(fā)展。日本學(xué)習(xí)德國(guó)重視人才和機(jī)床元部件配套,借鑒美國(guó)質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù),并逐漸在世界機(jī)床行業(yè)占據(jù)重要地位。如今,日本的超精加工機(jī)床生產(chǎn)廠家有十多家,產(chǎn)品大多采用0.01μm。高分辨率的CNC系統(tǒng)和激光干涉儀測(cè)量,納米級(jí)光刻已超過了美國(guó),居世界領(lǐng)先地位。超精加工機(jī)床的加工精度已達(dá)亞微米級(jí)(0.1μm以下),粗糙度達(dá)Ra0.01μm,最高水平的機(jī)床已用于制造超大規(guī)模集成電路,刻線寬度可達(dá)0.3μm。
中國(guó)
近年來,國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭向好。近日,據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,在中國(guó)航天科工集團(tuán)三院導(dǎo)彈總裝廠房里,一排排大型五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床正在按照設(shè)定的程序聯(lián)合加工試制件產(chǎn)品,這樣的大型高檔國(guó)產(chǎn)機(jī)床在航天三院有41臺(tái),分別用于導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)、材料熱成型等領(lǐng)域的精密加工制造。當(dāng)前,我國(guó)數(shù)控機(jī)床正處于快速提升階段,為航空、航天、汽車、船舶和發(fā)電設(shè)備等制造領(lǐng)域研發(fā)的高端數(shù)控機(jī)床品種達(dá)100余種,有一些已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平,拉近了與國(guó)外先進(jìn)機(jī)床制造企業(yè)得技術(shù)差距,在艦艇上的導(dǎo)航雷達(dá)、潛艇上都開始運(yùn)用。
與美、德、日等發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)機(jī)床相比,中國(guó)機(jī)床還存在一定的差距,但這并不妨礙我們前進(jìn)的決心?!吨袊?guó)制造2025》將數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備列為“加快突破的戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域”,提出要加強(qiáng)前瞻部署和關(guān)鍵技術(shù)突破,積極謀劃搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制造點(diǎn),提高國(guó)際分工層次和話語權(quán)。中國(guó)也一直在行動(dòng),堅(jiān)持貫徹落實(shí)《中國(guó)制造2025》計(jì)劃,進(jìn)一步發(fā)展機(jī)床行業(yè)。
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