数控机床行业助力中国航空航天工业发展腾飞 - 中华DIY论坛

2016年8月初，发射天宫二号空间实验室的长征二号FT2火箭及发射神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一火箭，安全运抵酒泉卫星发射中心发射场，开展发射场区总装和测试工作。这标志着我国新一轮载人航天任务正式进入发射准备阶段。

航空航天工业是精密机床需求的重要客户，天宫二号空间实验室、神十一整装待发，机床行业功不可没。复合型高端数控机床是装备制造业的重要工作母机，其发展直接关系到国家经济和战略安全，是衡量国家工业水平的标志性产品。航空航天工业是精密机床需求的重要客户，近年来嫦娥三号探测器登月，神舟十号载人飞船成功发射，天宫二号空间实验室、神十一整装待发等消息振奋人心，全国人民都为祖国航空事业迈入新的领域感到骄傲。

而航空航天事业成功的背后，有我国精密机床的强大支持。航空航天工业产品零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。这就对其加工设备提出了更高要求，为了推动航空航天事业的发展，近几年来，有实力的机床生产厂家开始研发制造高端数控机床以替代进口，为民族事业作出了贡献。航空航天发展背后有精密机床做支撑，航空航天工业是精密机床需求的重大客户，也是机床工业最重要的巿场之一。

随着中国大飞机计划、天津航天城等项目的正式启动，成套大型精密高档数控机床配套装备的需求已经迫在眉睫。我国高端装备制造业十二五规划公布，其中将航空航天装备制造列在首位。在神舟十号系列飞船及运载火箭上应用的大量轴承部件来自河南两家企业：河南煤化集团洛阳LYC轴承有限公司和洛阳轴研科技股份有限公司。记者了解到，洛阳LYC轴承有限公司生产的轴承大多用在飞船、火箭的核心和关键部位，表现出色，多次获得了中国载人航天工程办公室的表彰。该公司的轴承很轻，达到了国际通用标准的最高精度级别，而其技术水平在国际上处于先进地位。同样，洛阳轴研科技股份有限公司承担了我国载人航天系统中七大系统的特种轴承研究任务，除了航天员、载人飞船、运载火箭、着陆场等系统外，公司还参与了空间实验室系统的专用轴承研制工作。高档数控机床国家重大专项近年来的进展，其中多个项目涉及航空工业企业。

武汉重型机床集团的WHGS7000车铣复合加工中心，四川长征机床集团的GMC2500H/2X60A五坐标横梁移动龙门加工中心等都分别应用于沈飞、西飞等航空工业主机厂所。中航工业哈轴一直以来都是中国航天事业稳定的轴承供应商，多次助力神舟系列飞船成功遨游太空。此次飞天的神舟十号装备了哈轴生产的多种型号的轴承，主要用于运载火箭的伺服机构中。航空航天领域要实现突破，机床企业仍需努力。我国航空航天工业的快速发展推动了相关行业如机床行业的发展，另一方面，它的许多零部件最终要依赖机床的加工来实现，两者之间相辅相成。作为装备制造业的工作母机，机床工具行业担负着提供优良装备的使命。在航空企业，使用的主要是大型、复合、精密、多轴联动高档机床，要求机床具有高刚性、高效率，对难加工材料进行切削，占比很小的国产机床往往只能用于一般工序或作为辅助设备，很少进入关键制造工序。作为火箭和飞船伺服系统支撑传动和承受载荷的关键部件，安装在各个节点和连接处的轴承，对控制火箭飞行姿态十分关键。

中航工业哈轴研制的轴承具有高精度、高性能、高可靠性等特点，在生产中严格按照航天专用滚动轴承技术条件进行管理，技术质量人员严格把关，使轴承在装备使用过程中运转正常、性能可靠，有力地保证了载人航天工程的顺利完成。航空航天产品从构成上可分为主机、发动机、机载设备或部件等组成部分，以上各部分零部件中的大多数需要经过切削加工这一工艺过程，数控加工技术和数控加工设备已成为航空航天产品制造中的主要需求之一。

航空航天产品制造对数控技术与装备的需求呈现以下特点：机械加工的数控化率要求高，几乎对各类数控机床都有需求；对数控机床利用率及数控加工效率要求高；数控加工已成为CAD/CAPP/CAM集成应用及；无图纸制造的基础；高速高精度数控切削加工已成必然趋势；要求对不同材料和结构的零部件数控加工工艺及切削参数进行优化；部分数控技术与装备具有专用性。对数控立式车床和立式车削中心、立式铣削加工中心、立卧转换加工中心、数控镗铣床、高效专用叶片加工中心、榫齿成形磨床、数控电火花加工机床等需求量较大，主要用于采用难加工材料、结构复杂的整体机匣、整体叶轮和叶盘等结构件和各种复杂型面叶片的加工。航天产品的发动机制造中，推力室内外壁结构、阀门、活门、转子叶片等的加工，对数控铣床/铣削中心、精密数控车床、数控镗铣床等数控设备有较多的需求。

航空机载设备的关键部件种类多、尺寸小、结构复杂、精度高，对精密数控镗铣床和加工中心、精密数控车床和车削中心、精密数控万能外圆磨床、数控电火花机床和线切割机床等数控设备有重要的需求，以满足各种壳体、阀体、液压偶件、液压平板阀、光管、激光陀螺反射镜、非球面光学零件等零部件的精密、超精密加工要求。航天产品的弹/箭/星载设备主要为控制、导引、探测部件等高精度的精密仪器与机械，对数控技术与装备的要求主要是：精密数控车床和车削中心、高精度万能数控磨床、数控光学坐标磨床和成形磨床、高精度数控电火花加工机床等。

航空航天工业产品零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。飞机机身结构件主要有梁、框、肋、壁板等零件，此类零件大多为铝合金或钛合金材料，一般外形轮廓尺寸都很大，属薄壁多腔的整体框架结构，机械切削去除量大，表面质量要求高。加工此类零件需要大型、重型机床装备，要求工作台承重10吨以上，有效行程在15米以上的高刚性机床。航空发动机是国之重器，是装备制造业的尖端。

航空发动机由于研制难度高、技术含量高、产业回报高的特点，被誉为是现代工业皇冠上的明珠。尽快在这一领域实现突破，对于增强我国经济和国防实力、提升综合国力具有重大意义。国家提出了2020年在航空航天领域机床国产化率达到80%的目标，这不仅成为期盼，也是寄予了大国崛起的希望，需要包括数控系统、功能部件、主机企业在内整个行业的一致努力。对此，机床企业还需努力，技术突破仍需卯足劲。