數(shù)控機(jī)床精度保持性和可靠性

　　隨著世界科技的進(jìn)步和機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備，是裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重。數(shù)控機(jī)床的擁有量以及其性能水平的高低，已成為衡量   綜合   的一項(xiàng)重要標(biāo)志。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的、持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)的機(jī)床行業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步。本世紀(jì)以來，我國(guó)已連續(xù)十年成為世界上   大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)和國(guó)。2009年，我國(guó)   成為世界機(jī)床   制造大國(guó)。2011年中國(guó)的機(jī)床銷售額達(dá)到277億美元，比上年增長(zhǎng)32%，穩(wěn)居   。
　　但是，與發(fā)達(dá)   相比，我們的差距仍然明顯：我國(guó)從的基本上都是高中檔機(jī)床，而出口的主要是中低檔機(jī)床，進(jìn)出口逆差都保持在較。金屬加工機(jī)床額132.4億美元，出口額24.2億美元，逆差高達(dá)108.2億美元，進(jìn)出
口逆差又創(chuàng)造了新的歷史紀(jì)錄。2012年1-6月，我國(guó)金屬加工機(jī)床49635臺(tái)，其中6月金屬加工機(jī)床8616臺(tái)，創(chuàng)歷史   高紀(jì)錄。
　　速增長(zhǎng)，一方面說明國(guó)內(nèi)需求，另一方面也反映了國(guó)產(chǎn)機(jī)床與機(jī)床的巨大差距。不僅   機(jī)床的供給能力仍然嚴(yán)重不足，而且國(guó)產(chǎn)中檔機(jī)床的   競(jìng)爭(zhēng)力也提高得比較慢，中   數(shù)控機(jī)床及其數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件還是主要依賴，中國(guó)機(jī)床工業(yè)還是大而不強(qiáng)。中國(guó)機(jī)床額居高不下的根本原因，在于絕大部分國(guó)產(chǎn)機(jī)床與機(jī)床在質(zhì)量和深層次技術(shù)上存在差距。
　　參與機(jī)床重大專項(xiàng)調(diào)研的四大服務(wù)(航空航天、船舶、汽車和發(fā)電設(shè)備)的用戶專家和機(jī)床企業(yè)普遍認(rèn)為：目前，國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)已經(jīng)可以研制出在精度和速度等技術(shù)參數(shù)和水平接近的數(shù)控機(jī)床，但是在精度保持性和性等表現(xiàn)機(jī)床內(nèi)在水平方面的差距比較大。因此，造成國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率低的根本原因不是速度和精度等技術(shù)指標(biāo)無法達(dá)到，而是在于表現(xiàn)機(jī)床內(nèi)在水平的穩(wěn)定性和性方面比較差。精度保持性和性追趕上   水平，才是提升機(jī)床品質(zhì)和技術(shù)水平的   高境界，也才能地提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的   競(jìng)爭(zhēng)力，這需要主機(jī)企業(yè)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)在基礎(chǔ)理論、手段和制造裝備等方面下很大的功夫。
　　在上述背景下，2010年9月國(guó)務(wù)院審議并通過了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，將“   裝備制造業(yè)”列為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。“有了裝備制造業(yè)，才算是制造業(yè)強(qiáng)國(guó)”，工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)王富昌在接受《科技口報(bào)》記者采訪時(shí)表示。鑒于   數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐作用，《   中長(zhǎng)期和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 - 2020年)》將“   數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”列為十六個(gè)   科技重大專項(xiàng)之一。該專項(xiàng)確立的目標(biāo)是：到2020年，四大服務(wù)所需的   數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備要達(dá)到80%以上來源于國(guó)產(chǎn)機(jī)床。在目前已開展的各主機(jī)和功能部件課題中，都把提高機(jī)床的性放在了重要的位置。在2009-2011年的重大專項(xiàng)課題申報(bào)指南中，都將“性設(shè)計(jì)與性能試驗(yàn)技術(shù)”作為“共性技術(shù)”的重要課題，課題目標(biāo)規(guī)定主機(jī)平均故障間隔時(shí)間(MTBF ，  Mean operating Time Between Failures)要達(dá)到900小時(shí)，關(guān)鍵部件的MTBF提高50%以上，明確要求要開展整機(jī)及零部件的性建模與評(píng)估、故障模式及影響分析(FMEA， Failure Mode and Effect Analysis、性預(yù)計(jì)和分配等技術(shù)的研究。2013年的課題申報(bào)指南要求主機(jī)產(chǎn)品的MTBF達(dá)到1500小時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)MTBF大于20000小時(shí)，主軸MTBF大于2500小時(shí)，轉(zhuǎn)塔刀架滿載荷無故障運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)不低于30萬次。
　　由此可見，提高機(jī)床性是一項(xiàng)緊迫而艱巨的任務(wù)。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，特別是高速、數(shù)控機(jī)床，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴并且生產(chǎn)數(shù)量少，很難像電子產(chǎn)品那樣通過抽樣統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)而獲取性指標(biāo)。性預(yù)計(jì)和分配工作可以為設(shè)計(jì)方案優(yōu)化、設(shè)計(jì)過程控制、進(jìn)行性試驗(yàn)以及降低壽命周期費(fèi)用等提供重要依據(jù)，是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有規(guī)定性指標(biāo)機(jī)床的指導(dǎo)性和基礎(chǔ)性工作。因此，在上述性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中，性預(yù)計(jì)與分配作為性設(shè)計(jì)的重要手段需要大量運(yùn)用。在各個(gè)設(shè)計(jì)階段應(yīng)通過開展性預(yù)計(jì)和分配工作來推動(dòng)數(shù)控機(jī)床性設(shè)計(jì)，“按需牽引”，以設(shè)計(jì)、生產(chǎn)符合規(guī)定的性指標(biāo)的產(chǎn)品，不能等待產(chǎn)品既成之后再進(jìn)行“事后把關(guān)”和“補(bǔ)課”。