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1、 2010 年度芜湖市科技计划项目申报书年度芜湖市科技计划项目申报书项项 目目 名名 称称：高精度重型数控卧式加工中心的研制高精度重型数控卧式加工中心的研制申申 报报 单单 位位 （公公章章） ： 主主 管管 部部 门门： 开开 发发 区区 综综 合合 局局 通通 讯讯 地地 址址： 芜湖市经济技术开发区芜湖市经济技术开发区 联联系系人人、电电话话： 申申 报报 日日 期期： 2 20 01 10 0 年年 8 8 月月 芜湖市科学技术局制芜湖市科学技术局制二二一一年年2编编 写写 说说 明明1、本申报书适用于申报芜湖市科技计划项目时使用，经主管部门审查签署意见并加盖公章后报送。2、申报单位指
2、项目直接承担单位。3、主管部门指申报单位的所在县区科技局、开发区经贸发展局或归口管理部门。4、文本规格为 A4 开，封面格式不变，正文一律用小 4 号宋体字打印，标题用小 4 号黑体字打印。一式四份。3目目 录录 一、项目概述.4二、项目的国内外研究现状和发展趋势.5三、项目的主要研究内容.10四、预期目标.16五、项目实施进度安排.17六、承担单位现有研究基础、实验条件和项目主要承担人.18七、合作单位在项目合作中的职责和任务.20八、经费概算（附资金概算表）.21九、项目的风险分析.22十、主管部门推荐意见.24十一、附件.25附表：.26芜湖市科技计划项目资金概算表.264一、项目概述一
3、、项目概述随着高精度重型数控卧式中心在汽车、飞机、军工等行业的广泛应用，我国也越来越重视相关的应用水平。为了迎接新的机遇与挑战，促进相关工业发展，提升本企业的技术能力，本公司在引进学习国内外先进技术的基础上，调研、收集、消化国内外先进产品和相关资料，针对加工的实际需要，正在自主系统化开发一种高精度重型数控卧式加工中心。该产品与国内同类产品相比，具有高速、精密、复合、超柔性、智能化等优点，该产品采用了先进的西门子数控系统，先进的机身制造工艺。本项目产品采用直线导轨高精度快速再定位方法、滚珠丝杠机械手换刀机构，在排屑器和传动部件主要部件上均有所突破，同时采用的进口数控系统体积小，功能强，程序设计简
4、单，维护方便，价格低廉。本项目技术经安徽科技情报研究所查新国内没有，主要技术已获得授权专利，专利号：201010142456、201020153787。研发成功后将能从根本上解决该类产品长期以来依赖进口技术的局面。不仅可以满足国内汽车、飞机、军工等行业需求，还可以出口海外，同时促使企业产品升级，进一步提高技术水平，调整产品结构，促进本地区经济发展。项目符合2010 年度芜湖市科技计划项目申报指南中“高新技术领域、3、装备制造产业、高速精密重型数控金切机床”所鼓励的范围。项目 2010 年 5 月开始设计，预计 2011 年 4 月完成开发，实现年产重型数控卧式加工中心 30 台的生产能力。本项
5、目共需资金 850 万元，全部由企业自筹。5二、项目的国内外研究现状和发展趋势二、项目的国内外研究现状和发展趋势温家宝总理 2007 年 9 月在大连机床集团视察时提出“数控机床的水平是一个国家机械化、现代化的重要标志，代表一个国家的科学水平、创新水平和综合能力，中国要成为生产数控机床的大国”的要求。当前，汽车及零部件制造业、机械制造业、航空航天工业、船舶制造业和农业机械制造业五大重点服务领域仍然是中国机床市场的重点，对机床的需求特别大，而且需求向大重型和高档次发展的趋势十分明显。“十一五”期间，中国机床工具行业将保持快速平稳发展的态势，将是一个持续增长的中国机床工业、开放的中国机床市场。纵观
6、振兴装备制造业的 16 个关键领域，每个领域的振兴都需要大批先进的数控机床来装备。如发展大型火力发电和核电机组、制造大型化工设备、开发大型海洋运输船舶、研制大型薄板冷热连轧成套设备、发展高速列车、新型地铁和轨道交通车辆等，都需要大批高速、精密、高效和专用数控机床来加工制造。同时，数控机床作为国防军工的战略装备，是各种武器装备最重要的制造手段，是国防军工装备现代化的重要保证。机床行业的发展使国家在世界制造领域地位提高，中国机床行业改革和发展取得了不小的成绩，中国市场竞争力大、发展潜力巨大，但是中国机床行业存在不足，在安全标准、技术标准、环保标准，存在很大差距。一是重型卧式数控车床，无论在品种、水
7、平、质量上都远远跟不上世界发达国家的发展速度。满足不了国防现代化和经济建设的需求。二是现在 40%进口重型卧式数控加工中心是高档产品。我们机床水平有提高，但创新的能力、创新的基础、创新的机制和创新的队伍都有很多问题需解决。三是产业结构存在严重失衡，结构不合理，主机多，功能部件少。特别是高档重型卧式数控车床数控部件基础产业薄弱，尽管国家在这方面做导向，有一定成绩，但总体评价仍是薄弱环节。不单是主机，在综合服务方面，包括刀具、夹具、工艺制造、程序编制及与工厂的物流系统、信息管理系统的联结。这些都是行业企业的“软肋”。最近几年来，我国数控加工技术发展迅速，国产数控车床已基本满足国内市场需要。高性能的
8、卧式车削中心和车铣复合中心，经由过程合资、引进技术和自主开发，某些产品已能餍足部门国内高端用户要求。可是，卧式车铣复合加6工中心、带 Y 轴或 C 轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心仍然首要 依靠进口。国产立式加工中心在技术上比较成熟，技术性能与国际水平靠近，生产厂家较多并具有一定批量，获得了国内用户认可。由于在性价比上具有优势，保质期过后维修服务用度较低，基本可以餍足国内市场的需要。当前的关键是鼎力大举提高产品的质量和可靠性，加强售前和售后服务。国产卧式加工中心虽能部分满足市场部门需要，但在精度和性能上与国外同类产品相比还有一定差距。国外卧式加工中心大部分都装有温度补偿
9、系统，定位精度较高，而 且精度保持性好。因此，最近几年卧式加工中心进口较多。在高速加工中心、五轴加工中心方面，国内各企业都开发出不少新产品。可是多数产品还没有颠末严酷的 生产考验，难以取得用户的普遍认可，仅个体品种进入企业生产现常关键在于需要颠末不同类型用户的生产考核，并加以不断改进和完善。高精度（亚微米级和纳米级）加工中心我国基本上处于空白状况，绝大部门依赖国外进口。目前我国卧式加工中心占全部加工中心生产量的 11%。其中，工作台宽度小于 600mm 占卧式加工中心生产量 30%以上，工作台宽度大于 600mm 小于1000mm 的占 40%，工作台宽度大于 1000mm 的占 30%以下。
10、国产的卧式加工中心基本上是一般精度的，没有温度补偿和精度补偿系统，在技术水平上与国外有较大差距。目前我国需求的精密卧式加工中心和高速卧式加工中心大多依赖进口。目前国内较先进的以沈阳一机设计生产的 HMC500 高速卧式加工中心为代表，具有集高速、高精及高可靠性等特点于一体，并具有双托盘交换功能，广泛适用于汽车、摩托车、仪表、液压件等行业，是箱体、壳体、阀体等零部件加工的理想设备，尤其适合汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体等零件的成套加工生产线。机床采用典型的箱中箱结构，具有较高的刚性和快速响应特性。机床各轴均采用先进的直驱技术，具有高速、高精等特点。双托盘交换结构的应用，极大的减少了工件装卡时间
11、，提高了生产效率。独特的托盘交换器结构，不但保证了托盘交换的快速性和准确性，也极大的降低了客户将来换件维修的费用。快速换刀装置能极大的满足汽车生产线加工节拍的需要。机床主要部件结构均通过有限元分析优化，保证整机具有较高的动静刚度和热稳定性。整机采用全7封全防，并配有油雾吸收装置，更加环保。机床结构设计紧凑，占地面积更小。各轴快移速度均为 60m/min，加速度高达 1g，极大缩短机床切削辅助时间。2 2、国外研究现状、国外研究现状国外汽车工业的大批量生产，每种零件的生产纲领少则几万件，多则几十万件，甚至上百万件，生产节拍为每件几秒钟到几十秒钟，其生产设备采用高效自动化装备。由于市场对产品的多样
12、化需要和产品的不断更新，汽车生产厂家对加工设备提出高效高柔性要求，即在满足大批量生产的前提下，加工设备既要具备适应多品种 生产的能力，还必须具备可迅速调整适应新产品生产的能力。传统的组合机床或专用机床自动线虽然生产效率高，但缺少“柔性”，难以满足汽车工业发展变化的需要，而普通加工中心虽然具有“柔性”，但因单轴加工，其效 率远不如组合机床或专用机床的多轴加工。因此，自 80 年代中期以来，开发适应大批量生产的高速加工中心便成为国外机床工业技术发展的主流之一。近十多年来，新型刀具材料的不断出现与机械制造技术及控制技术的发展相结合，把切削加工的能力和水平提高到一个崭新的高度，从而促进了高速加工中心的开发与发展。2.1 新型刀具材料的出现和应用具有足够的耐热性、耐磨性和耐破损性的刀具材料是高速加工的前提。采用涂层碳化钨硬质合金、碳(氮)化钛硬质合金、陶瓷刀具材料、立方氮化硼(CBN)、 立方/六方复合氮化硼(WBN)和聚晶金刚石(PCD)等新型材料刀具，其切削用量比常规提高了几倍到几十倍。目前受高速机床性能等技术条
