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高檔數控機床與基礎制造裝備技術(shù)路線(xiàn)圖
我國已連續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(lái)十年，電子與通訊設備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備、汽車(chē)、船舶、工程機械與農業(yè)機械等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及新材料、新技術(shù)的不斷進(jìn)步將對數控機床與基礎裝備提出新的戰略性需求和轉型挑戰。
對數控機床與基礎制造裝備的需求將由中低檔向高檔轉變、由單機向包括機器人上下料和在線(xiàn)檢測功能的制造單元和成套系統轉變、由數字化向智能化轉變、由通用機床向量體裁衣的個(gè)性化機床轉變，電子與通訊設備制造裝備將是新的需求熱點(diǎn)。
目標
到2020年，高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，數控系統標準型、智能型國內市場(chǎng)占有率分別達到60%、10%，主軸、絲杠、導軌等中高檔功能部件國內市場(chǎng)占有率達到50%;到2025年，高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，其中用于汽車(chē)行業(yè)的機床裝備平均無(wú)故障時(shí)間達到2000小時(shí)，精度保持性達到5年;數控系統標準型、智能型國內市場(chǎng)占有率分別達到80%、30%;主軸、絲杠、導軌等中高檔功能部件國內市場(chǎng)占有率達到80%;高檔數控機床與基礎制造裝備總體進(jìn)入世界強國行列。
配圖3D模型：數控機床鈑金總裝
發(fā)展重點(diǎn)
1
【重點(diǎn)產(chǎn)品】電子信息設備加工裝備
重點(diǎn)開(kāi)發(fā) 20000～60000 r/min 高速鉆攻中心、五軸聯(lián)動(dòng)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(xiàn)等。
2
【重點(diǎn)產(chǎn)品】航空航天裝備大型結構件制造與裝配裝備
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)鋁/鎂/鈦/高溫合金等難加工材料用多軸聯(lián)動(dòng)龍門(mén)數控銑床、五坐標蒙皮鏡像加工機床,機器人集群自動(dòng)鉆鉚、復合材料自動(dòng)鋪絲/鋪帶、多維摩擦焊、超塑/擴散成形、精密控制熱處理、結構疲勞及承載力測試裝備、大飛機及大型火箭數字化總裝等。
3
【重點(diǎn)產(chǎn)品】航空發(fā)動(dòng)機制造關(guān)鍵裝備
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)針對葉片、葉輪、渦輪盤(pán)、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(chē)銑中心、鏜床、內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(diǎn)產(chǎn)品】
重點(diǎn)開(kāi)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、高功率激光復合焊、多點(diǎn)壓力成形等平面、曲面分段流水線(xiàn)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(guò) 1000 米飽合潛水焊接裝備等。
5
【重點(diǎn)產(chǎn)品】軌道交通裝備關(guān)鍵零部件成套加工裝備
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)鋁鎂合金/不銹鋼車(chē)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(chē)核心制造裝備、120Km/h 以上移動(dòng)式高速焊軌設備,時(shí)速 350Km/h 以上列車(chē)用齒輪、軸承、輪對、轉向架、制動(dòng)系統等輕量化加工成形成套裝備等。
6
【重點(diǎn)產(chǎn)品】汽車(chē)關(guān)鍵零部件加工成套裝備及生產(chǎn)線(xiàn)
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機/變速箱等高效加工/近凈成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線(xiàn);開(kāi)發(fā)柴油高壓共軌、汽車(chē)安全、低成本超高強鋼/鋁合金/碳纖維汽車(chē)零部件、新能源汽車(chē)機電耦合系統等產(chǎn)業(yè)化急需的高效加工與成形、在線(xiàn)檢測與裝配成套裝備。
7
【重點(diǎn)產(chǎn)品】汽車(chē)四大工藝總成生產(chǎn)線(xiàn)
面向中高端車(chē)型，以超高強鋼/鋁合金/碳纖維輕質(zhì)高強材料應用為方向，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)輕量化異種材質(zhì)混合車(chē)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)保節能型涂裝、數字化機器人裝配等生產(chǎn)線(xiàn)。
8
【重點(diǎn)產(chǎn)品】大容量電力裝備制造裝備
重點(diǎn)開(kāi)百萬(wàn)千瓦級核電主泵優(yōu)質(zhì)鑄造、氣輪機焊接轉子制造成套裝備、百萬(wàn)千瓦級水輪機轉輪等機器人焊接成套裝備、超高壓輸變電設備精密制造裝備、數字化裝配成套裝備等。
9
【重點(diǎn)產(chǎn)品】工程及農業(yè)機械生產(chǎn)線(xiàn)
重點(diǎn)研發(fā)工程和農業(yè)機械發(fā)動(dòng)機、變速箱以及高壓大流量液壓系統的精密加工成形裝備與成套生產(chǎn)線(xiàn),開(kāi)發(fā)焊接、涂裝、裝配等基于機器人的生產(chǎn)線(xiàn)。
10
【重點(diǎn)產(chǎn)品】增材制造裝備
重點(diǎn)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合材料等高性能大型關(guān)鍵構件高效增材制造工藝、成套裝備、專(zhuān)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動(dòng)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。
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【重點(diǎn)產(chǎn)品】高檔數控系統
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)多軸、多通道，高精度插補、動(dòng)態(tài)補償和智能化編程、具有自監控、維護、優(yōu)化、重組等功能的智能型數控系統;提供標準化基礎平臺，允許開(kāi)發(fā)商、不同軟硬件模塊介入，具有標準接口、模塊化、可移植性、可擴展性及可互換性等功能的開(kāi)放型數控系統。
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【重點(diǎn)產(chǎn)品】高性能功能部件
重點(diǎn)開(kāi)發(fā) 20000～40000r/min 高速電主軸、多軸聯(lián)動(dòng)主軸頭、精密光柵、告訴高精度主軸軸承、1-2 級滾珠絲杠導軌、定位精度小于 6”的轉臺等，研發(fā)高性能功能部件精密加工、成形、檢測、裝配成套裝備。
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【關(guān)鍵共性技術(shù)】數字化協(xié)同設計及 3D/4D 全制造流程仿真技術(shù)
開(kāi)展基于開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )、眾創(chuàng )式協(xié)同創(chuàng )新設計以及面向裝備產(chǎn)品全生命周期的數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據平臺。
16
【關(guān)鍵共性技術(shù)】復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雜型面材料，研究高速、高效加工與先進(jìn)成形技術(shù)。
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【關(guān)鍵共性技術(shù)】100%在線(xiàn)檢測技術(shù)
基于機器視覺(jué)、非接觸測量及靈巧機器人等先進(jìn)技術(shù)，研究 100%在線(xiàn)檢測技術(shù)。
應用示范工程
1.國家科技重大專(zhuān)項“高檔數控機床與基礎制造裝備”智能化升級工程
2.航空航天高端制造裝備應用示范工程
3.汽車(chē)輕量化材質(zhì)關(guān)鍵部件及總成新工藝裝備應用示范工程
4.艦船平面/曲面智能化加工流水線(xiàn)應用示范工程
戰略支撐與保障
1.建議組建國家數控機床共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng )新中心，集中解決數字化設計技術(shù)、動(dòng)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合。
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