若干年后,在梳理我國重大裝備的國產(chǎn)化史冊時,2013年9月6日將成為重要一頁。這天,我國百噸級大型強力旋壓設(shè)備“SY-100L大型立式CNC強力旋壓機”正式通過了用戶單位西安航天動力機械廠的驗收。經(jīng)過十年的技術(shù)儲備與研制,在“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項的支持下,百噸級數(shù)控旋壓設(shè)備終于不負眾望,通過了用戶試驗并正式交付使用。
由“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項實施管理辦公室主辦,中航工業(yè)北京航空制造工程研究所、航天科技西安航天動力機械廠、中航工業(yè)航空專用裝備研發(fā)工程中心、中航工業(yè)航空制造技術(shù)中心承辦的大型數(shù)控強力旋壓設(shè)備及技術(shù)應(yīng)用推介會于9月6日在西安舉辦。會上,工信部裝備司巡視員王富昌、中科院院士曹春曉等領(lǐng)導(dǎo)和專家對該設(shè)備給予高度評價,來自航空、航天、船舶等領(lǐng)域的應(yīng)用單位代表同樣給予認可。
亞洲之最
9月6日上午,在西安航天動力機械廠,借著SY-100L大型立式CNC強力旋壓機設(shè)備驗收之機,記者和其他與會者一起觀摩了大型薄壁零件旋壓成形的過程。
在設(shè)備“用戶評價報告”顯示,設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡潔、布局合理、功能齊全、便于維護、強度高、剛性好、具有同步進刀、錯距旋壓、旋壓力動態(tài)顯示、操作智能化、旋壓力自動調(diào)節(jié)等特點,特別是旋壓力自動調(diào)節(jié)功能目前屬國內(nèi)外同類產(chǎn)品首創(chuàng),填補了旋壓工藝上的空白。
“地上14米,地下三米。作為該設(shè)備制造的主要參與方,一同參觀的中信重工集團鑄鍛銷售公司副總經(jīng)理黃國軍從專業(yè)的角度告訴記者,盡管這臺設(shè)備在體量上并不是很大(與該企業(yè)制造的其他大型裝備產(chǎn)品相比),但對技術(shù)參數(shù)要求非常高,是多方參與、歷時十年研制成功的,足見其分量和含金量。而且,百噸級旋壓裝備,目前在我國目前是獨一無二的,也堪稱亞洲之最。他告訴記者,目前該技術(shù)領(lǐng)域除了美國和俄羅斯,只有中國可以達到這個水平。
何為十年磨一劍?中航工業(yè)北京航空制造工程研究所所長張軍介紹,研制大型立式數(shù)控強力旋壓設(shè)備,主要滿足航空、航天、船舶、發(fā)電、汽車等行業(yè)大型薄壁回轉(zhuǎn)體零件的制造。2001年,西安航天動力機械廠啟動了大型數(shù)控強力旋壓機床的研制項目。2004年初,正式和中航工業(yè)北京航空制造工程研究所簽訂設(shè)備研制合同。該項目被工信部列為國家“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(簡稱“04數(shù)控機床專項”)2011年度課題。在浙江大學、武漢重型機床有限公司、中信重工、濟南二機床等相關(guān)部件承制單位的大力協(xié)助下,中航工業(yè)北京航空制造工程研究所與西安航天動力機械廠克服種種困難,實現(xiàn)了2011年11月進入用戶現(xiàn)場總裝,2012年11月完成設(shè)備靜態(tài)、動態(tài)及功能調(diào)試開始試旋。
截至目前,經(jīng)過半年多時間的旋壓工藝試驗表明,該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)強度高、剛性好、控制精度高,具有同步進刀、錯距旋壓、旋壓力智能調(diào)節(jié)等先進功能,整體性能優(yōu)越,旋壓出的零件各項性能指標符合用戶的使用要求,其旋輪推力和可旋壓零件尺寸堪稱亞洲之最。
機械科學研究總院副院長王德成對該設(shè)備的成功給予高度評價。他說,該設(shè)備是“04數(shù)控機床專項”繼3.6萬噸擠壓機、8萬噸鍛壓機之后在旋壓裝備方面從無到有的一個新突破。
王德成說道,該項目的成功研制,實現(xiàn)了工藝和設(shè)備的兩大突破。首先是工藝的突破。如果說兩年前,“04數(shù)控機床專項”實現(xiàn)了擠壓工藝、鍛壓工藝的突破,今天則實現(xiàn)了旋壓工藝的新突破。這是“04數(shù)控機床專項”大型數(shù)控成形這個主題攻關(guān)目標的一個重要實現(xiàn)。
設(shè)備的突破主要體現(xiàn)在,它將有力支撐專項在航空航天、船舶、發(fā)電和汽車四大領(lǐng)域中,大型薄壁回轉(zhuǎn)體零件成形的需求。“04數(shù)控機床專項”當時就是瞄準航空航天、船舶、發(fā)電和汽車四大領(lǐng)域的。應(yīng)該說,該裝備的突破,明顯打破了國外技術(shù)封鎖對上述四大領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的制約,彌補了現(xiàn)有成形工藝和裝備的不足,提升了大型復(fù)雜精密成形裝備的覆蓋能力。
用戶牽引
回顧十年的研制歷程,參與設(shè)備研制的專家無不感慨,大型立式數(shù)控強力旋壓設(shè)備具備數(shù)控機床的高精度、重型機床的強剛度和重載荷等特點,調(diào)研立項、設(shè)計難度大,精度要求高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,關(guān)鍵零件采購困難,部件尺寸超大,制造難度大,各單位、各部門配合協(xié)調(diào)難度大,裝配難度大,檢驗難度大,調(diào)試與旋壓難度大,研制經(jīng)費緊張,周期更是不斷被調(diào)整,各個環(huán)節(jié)都面臨巨大挑戰(zhàn)。大型立式數(shù)控強力旋壓機的研制成功,標志著我國在大型薄壁回轉(zhuǎn)體金屬結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)領(lǐng)域的研制達到新的高度,是產(chǎn)、學、研、用協(xié)作的成果。
張軍表示,國家重大專項對高端裝備研制的支持就是針對航空、航天、船舶等領(lǐng)域急需而又難以進口的高端制造裝備,突破西方國家的技術(shù)封鎖,從點到面徹底擺脫高端制造裝備受制于人的局面;與此同時,探索高端專用裝備開發(fā)的全新模式,聯(lián)合多家裝備生產(chǎn)單位、大學,發(fā)揮技術(shù)與專業(yè)化優(yōu)勢,進而實現(xiàn)裝備的使用單位和制造單位成功合作和雙贏局面。
除了工藝和設(shè)備的突破,王德成告訴記者,項目的突破還體現(xiàn)在它將成為“04數(shù)控機床專項”堅持產(chǎn)學研用合作模式的成功范例。在這臺設(shè)備里,有多個技術(shù)合作,包括大型鑄鍛件、液壓控制等,每一個作為單獨的技術(shù)存在,都滿足了一個“題目”的體量,都是挑戰(zhàn),應(yīng)該說,都是技術(shù)上尖銳的極限制造的挑戰(zhàn)。在專項辦建議下,在牽頭單位的全力組織下,形成了產(chǎn)學研用最具優(yōu)勢的力量的合作。
王德成同時認為,歷時十年儲備,最終在“04數(shù)控機床專項”的支持下取得了突破,也再次證明了國家設(shè)立重大專項,特別是“04數(shù)控機床專項”,對國防、軍工等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要和核心作用。技術(shù)不是一日之功,要有長期準備,但國家瓶頸需求、高端技術(shù)挑戰(zhàn)仍離不開國家支持。
王富昌對此表示贊同。他說,“04數(shù)控機床專項”在實施過程中,不斷地探索、改進和調(diào)整,主要強調(diào)了四個方面。
一是“需求牽引”。列入專項的課題一定是國民經(jīng)濟及國防建設(shè)亟需的,而不是為了完成某一項指標。
二是產(chǎn)學研用密切結(jié)合,特別是制造和使用密切結(jié)合。因為制造企業(yè)不熟悉用戶需求和工藝不行?,F(xiàn)在安排的課題大都是“用戶牽頭”。
三是主機和數(shù)控系統(tǒng)、刀具等功能部件相結(jié)合。盡管國產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件在實際應(yīng)用中還有一定的“差距”,特別是重大專項研究的一些設(shè)備都是比較高檔的,但我們一定強調(diào)給他們機會,每個題目都要求把數(shù)控系統(tǒng)、功能部件參與進去,只有這樣,才能把國產(chǎn)功能部件“帶”起來。
四是強調(diào)要“用”?,F(xiàn)在的課題要求用戶至少用半年。任何研制都不能保證百分之百成功,所以“使用”是非常重要的。
可以看出,“04數(shù)控機床專項”經(jīng)過幾年的實施,不斷改進和調(diào)整,已經(jīng)有了更明確的思路。
王富昌表示,“04數(shù)控機床專項”已經(jīng)實施五年,目前正在做中期評估,明確下一步的工作重點。他希望,相關(guān)企業(yè)要積極參與其中,為專項的實施出謀劃策,特別是航空航天等領(lǐng)域的“幾大集團”,應(yīng)該對航空、航天等國家亟需的相關(guān)裝備研制提出建議。