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高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備技術(shù)路線圖
我國已連續(xù)多年成為世界最大的機床裝備生產(chǎn)國、消費國和進(jìn)口國。未來十年，電子與通訊設(shè)備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備、汽車、船舶、工程機械與農(nóng)業(yè)機械等重點產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及新材料、新技術(shù)的不斷進(jìn)步將對數(shù)控機床與基礎(chǔ)裝備提出新的戰(zhàn)略性需求和轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。
對數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備的需求將由中低檔向高檔轉(zhuǎn)變、由單機向包括機器人上下料和在線檢測功能的制造單元和成套系統(tǒng)轉(zhuǎn)變、由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變、由通用機床向量體裁衣的個性化機床轉(zhuǎn)變，電子與通訊設(shè)備制造裝備將是新的需求熱點。
目標(biāo)
到2020年，高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過70%，數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國內(nèi)市場占有率分別達(dá)到60%、10%，主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中高檔功能部件國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%;到2025年，高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過80%，其中用于汽車行業(yè)的機床裝備平均無故障時間達(dá)到2000小時，精度保持性達(dá)到5年;數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國內(nèi)市場占有率分別達(dá)到80%、30%;主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中高檔功能部件國內(nèi)市場占有率達(dá)到80%;高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強國行列。
配圖3D模型：數(shù)控機床鈑金總裝
發(fā)展重點
1
【重點產(chǎn)品】電子信息設(shè)備加工裝備
重點開發(fā) 20000～60000 r/min 高速鉆攻中心、五軸聯(lián)動高速加工中心、PSA 貼敷機以及機器人化智能檢測裝配生產(chǎn)線等。
2
【重點產(chǎn)品】航空航天裝備大型結(jié)構(gòu)件制造與裝配裝備
重點開發(fā)鋁/鎂/鈦/高溫合金等難加工材料用多軸聯(lián)動龍門數(shù)控銑床、五坐標(biāo)蒙皮鏡像加工機床,機器人集群自動鉆鉚、復(fù)合材料自動鋪絲/鋪帶、多維摩擦焊、超塑/擴散成形、精密控制熱處理、結(jié)構(gòu)疲勞及承載力測試裝備、大飛機及大型火箭數(shù)字化總裝等。
3
【重點產(chǎn)品】航空發(fā)動機制造關(guān)鍵裝備
重點開發(fā)針對葉片、葉輪、渦輪盤、機匣、主軸等關(guān)鍵零部件加工用的精加工臥式加工中心、車銑中心、鏜床、內(nèi)外圓磨機床以及重載慣性摩擦焊、碾壓成形、單晶鑄造、高溫真空熱處理、表面強化、激光微孔成形裝備等。
4
【重點產(chǎn)品】
重點開發(fā)船舶及海工高強鋼板單面焊雙面成形(FCB)、曲面分段柔性支撐、高功率激光復(fù)合焊、多點壓力成形等平面、曲面分段流水線關(guān)鍵裝備;大型柴油機缸體、曲軸、齒輪、葉片、海工齒條等先進(jìn)加工成形工藝裝備;水深超過 1000 米飽合潛水焊接裝備等。
5
【重點產(chǎn)品】軌道交通裝備關(guān)鍵零部件成套加工裝備
重點開發(fā)鋁鎂合金/不銹鋼車體的高效激光/攪拌摩擦焊新型裝備，30 噸軸重重載電力機車核心制造裝備、120Km/h 以上移動式高速焊軌設(shè)備,時速 350Km/h 以上列車用齒輪、軸承、輪對、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)等輕量化加工成形成套裝備等。
6
【重點產(chǎn)品】汽車關(guān)鍵零部件加工成套裝備及生產(chǎn)線
重點開發(fā)汽車發(fā)動機/變速箱等高效加工/近凈成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線;開發(fā)柴油高壓共軌、汽車安全、低成本超高強鋼/鋁合金/碳纖維汽車零部件、新能源汽車機電耦合系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)化急需的高效加工與成形、在線檢測與裝配成套裝備。
7
【重點產(chǎn)品】汽車四大工藝總成生產(chǎn)線
面向中高端車型，以超高強鋼/鋁合金/碳纖維輕質(zhì)高強材料應(yīng)用為方向，重點開發(fā)輕量化異種材質(zhì)混合車身、基于國產(chǎn)機器人的伺服沖壓/模壓成形、高效連接(激光焊、鉚、粘)、環(huán)保節(jié)能型涂裝、數(shù)字化機器人裝配等生產(chǎn)線。
8
【重點產(chǎn)品】大容量電力裝備制造裝備
重點開百萬千瓦級核電主泵優(yōu)質(zhì)鑄造、氣輪機焊接轉(zhuǎn)子制造成套裝備、百萬千瓦級水輪機轉(zhuǎn)輪等機器人焊接成套裝備、超高壓輸變電設(shè)備精密制造裝備、數(shù)字化裝配成套裝備等。
9
【重點產(chǎn)品】工程及農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)線
重點研發(fā)工程和農(nóng)業(yè)機械發(fā)動機、變速箱以及高壓大流量液壓系統(tǒng)的精密加工成形裝備與成套生產(chǎn)線,開發(fā)焊接、涂裝、裝配等基于機器人的生產(chǎn)線。
10
【重點產(chǎn)品】增材制造裝備
重點突破具有系列原創(chuàng)技術(shù)的鈦合金、高強合金鋼、高強鋁合金、高溫合金、非金屬工程材料與復(fù)合材料等高性能大型關(guān)鍵構(gòu)件高效增材制造工藝、成套裝備、專用材料及工程化關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展激光、電子束、離子束及其它能源驅(qū)動的主工藝裝備;攻克材料制備、打印頭、智能軟件等瓶頸，打造產(chǎn)業(yè)鏈。
11
【重點產(chǎn)品】高檔數(shù)控系統(tǒng)
重點開發(fā)多軸、多通道，高精度插補、動態(tài)補償和智能化編程、具有自監(jiān)控、維護(hù)、優(yōu)化、重組等功能的智能型數(shù)控系統(tǒng);提供標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)平臺，允許開發(fā)商、不同軟硬件模塊介入，具有標(biāo)準(zhǔn)接口、模塊化、可移植性、可擴展性及可互換性等功能的開放型數(shù)控系統(tǒng)。
13
【重點產(chǎn)品】高性能功能部件
重點開發(fā) 20000～40000r/min 高速電主軸、多軸聯(lián)動主軸頭、精密光柵、告訴高精度主軸軸承、1-2 級滾珠絲杠導(dǎo)軌、定位精度小于 6”的轉(zhuǎn)臺等，研發(fā)高性能功能部件精密加工、成形、檢測、裝配成套裝備。
14
【關(guān)鍵共性技術(shù)】數(shù)字化協(xié)同設(shè)計及 3D/4D 全制造流程仿真技術(shù)
開展基于開放式網(wǎng)絡(luò)、眾創(chuàng)式協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計以及面向裝備產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化全流程建模與仿真技術(shù)。
15
【關(guān)鍵共性技術(shù)】精密及超精密機床的可靠性及精度保持技術(shù)
研究高精度機床的可靠性和精度穩(wěn)定性關(guān)鍵技術(shù)及推進(jìn)路徑，并建立可靠性及精度保持性大數(shù)據(jù)平臺。
16
【關(guān)鍵共性技術(shù)】復(fù)雜型面和難加工材料高效加工及成形技術(shù)
針對航空航天裝備用難加工及復(fù)雜型面材料，研究高速、高效加工與先進(jìn)成形技術(shù)。
17
【關(guān)鍵共性技術(shù)】100%在線檢測技術(shù)
基于機器視覺、非接觸測量及靈巧機器人等先進(jìn)技術(shù)，研究 100%在線檢測技術(shù)。
應(yīng)用示范工程
1.國家科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”智能化升級工程
2.航空航天高端制造裝備應(yīng)用示范工程
3.汽車輕量化材質(zhì)關(guān)鍵部件及總成新工藝裝備應(yīng)用示范工程
4.艦船平面/曲面智能化加工流水線應(yīng)用示范工程
戰(zhàn)略支撐與保障
1.建議組建國家數(shù)控機床共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，集中解決數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、動靜熱特性試驗技術(shù)以及可靠性、精度保持性等制約性關(guān)鍵技術(shù)。
2.建議組建國家先進(jìn)成形工藝創(chuàng)新中心、推進(jìn)制造工藝與制造裝備的緊密結(jié)合。
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