2025中國制造之數控機床

2.1 數控機床與基礎制造裝備 

數控機床是指具有高速、精密、智能、復合、多軸聯動、網絡通信等功能的數控機床，基礎制造裝備是制造各種機器和設備的裝備之總稱。數控機床與基礎制造裝備包括金屬切削加工機床、特種加工機床、鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工工藝裝備、增材制造裝備等，具有基礎性、通用性、和戰略性的特征。 

2.1.1需求 

我國已連續多年成為世界zui大的機床裝備生產國、消費國和進口國。未來十年，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、船舶、工程機械與農業機械等重點產業的快速發展以及新材料、新技術的不斷進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轉變、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轉變、由數字化向智能化轉變、由通用機床向量體裁衣的個性化機床轉變，電子與通訊設備制造裝備將是新的需求熱點。 

2.1.2目標 

到2020年，數控機床與基礎制造裝備國內*超過70%，數控系統標準型、智能型國內*分別達到60%、10%，主軸、絲杠、導軌等中功能部件國內*達到50%； 

到2025年，數控機床與基礎制造裝備國內*超過80%，其中用于汽車行業的機床裝備平均*時間達到2000小時，精度保持性達到5年；數控系統標準型、智能型國內*分別達到80%、30%；主軸、絲杠、導軌等中功能部件國內*達到80%；數控機床與基礎制造裝備總體進入世界強國行列。 

2.1.3發展重點 

1.重點產品 

重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等重點產業發展的需要，開發數控機床、先進成形裝備及成組工藝生產線。 

（1）電子信息設備加工裝備 

重點開發20000～60000 r/min高速鉆攻中心、五軸聯動高速加工中心、PSA貼敷機以及機器人化智能檢測裝配生產線等。 

（2）航空航天裝備大型結構件制造與裝配裝備 

重點開發鋁/鎂/鈦/高溫合金等難加工材料用多軸聯動龍門數控銑床、五坐標蒙皮鏡像加工機床,機器人集群自動鉆鉚、復合材料自動鋪絲/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）航空發動機制造關鍵裝備 

重點開發針對葉片、葉輪、渦輪盤、機匣、主軸等關鍵零部件加工用的精加工臥式加工中心、車銑中心、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）船舶及海洋工程裝備關鍵制造裝備 

重點開發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、多點壓力成形等平面、曲面分段流水線關鍵裝備；大型柴油機缸體、曲軸、齒輪、葉片、海工齒條等先進加工成形工藝裝備；水深超過1000米飽合潛水焊接裝備等。 

（5）軌道交通裝備關鍵零部件成套加工裝備 

重點開發鋁鎂合金/不銹鋼車體的激光/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備,時速350Km/h以上列車用齒輪、軸承、輪對、轉向架、制動系統等輕量化加工成形成套裝備等。 

（6）汽車關鍵零部件加工成套裝備及生產線 

重點開發汽車發動機/變速箱等加工/近凈成形裝備及成組工藝生產線；開發柴油高壓共軌、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等產業化急需的加工與成形、在線檢測與裝配成套裝備。 

（7）汽車四大工藝總成生產線 

面向中車型，以超高強鋼/鋁合金/碳纖維輕質高強材料應用為方向，重點開發輕量化異種材質混合車身、基于國產機器人的伺服沖壓/模壓成形、連接（激光焊、鉚、粘）、環保節能型涂裝、數字化機器人裝配等生產線。 

（8）大容量電力裝備制造裝備 

重點開百萬千瓦級核電主泵鑄造、氣輪機焊接轉子制造成套裝備、百萬千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）工程及農業機械生產線 

重點研發工程和農業機械發動機、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線,開發焊接、涂裝、裝配等基于機器人的生產線。 

2.增材制造裝備 

重點突破具有系列原創技術的鈦合金、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鍵構件增材制造工藝、成套裝備、材料及工程化關鍵技術，發展激光、電子束、離子束及其它能源驅動的主流工藝裝備；攻克材料制備、打印頭、智能軟件等瓶頸，打造產業鏈。 

3.數控系統 

重點開發多軸、多通道，高精度插補、動態補償和智能化編程、具有自監控、維護、優化、重組等功能的智能型數控系統；提供標準化基礎平臺，允許開發商、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放型數控系統。 

4.高性能功能部件 

重點開發20000～40000r/min 高速電主軸、多軸聯動主軸頭、精密光柵、告訴高精度主軸軸承、1-2級滾珠絲杠導軌、定位精度小于6”的轉臺等，研發高性能功能部件精密加工、成形、檢測、裝配成套裝備。 

5.關鍵共性技術 

(1) 數字化協同設計及3D/4D全制造流程仿真技術 

開展基于開放式網絡、眾創式協同創新設計以及面向裝備產品全生命周期的數字化全流程建模與仿真技術。 

(2) 精密及超精密機床的可靠性及精度保持技術 

研究高精度機床的可靠性和精度穩定性關鍵技術及推進路徑，并建立可靠性及精度保持性大數據平臺。 

(3) 復雜型面和難加工材料加工及成形技術 

針對航空航天裝備用難加工及復雜型面材料，研究高速、加工與先進成形技術。 

(4) 100%在線檢測技術 

基于機器視覺、非接觸測量及靈巧機器人等先進技術，研究100%在線檢測技術。 

2.1.4應用示范工程 

1.國家科技重大專項“數控機床與基礎制造裝備”智能化升級工程 

2.航空航天制造裝備應用示范工程 

3.汽車輕量化材質關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協同創新中心，集中解決數字化設計技術、動靜熱特性試驗技術以及可靠性、精度保持性等制約性關鍵技術。 

2.建議組建國家先進成形工藝創新中心、推進制造工藝與制造裝備的緊密結合。

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