2025中國制造之?dāng)?shù)控機(jī)床

2.1 數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備 

數(shù)控機(jī)床是指具有高速、精密、智能、復(fù)合、多軸聯(lián)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通信等功能的數(shù)控機(jī)床，基礎(chǔ)制造裝備是制造各種機(jī)器和設(shè)備的裝備之總稱。數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備包括金屬切削加工機(jī)床、特種加工機(jī)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(chǔ)性、通用性、和戰(zhàn)略性的特征。 

2.1.1需求 

我國已連續(xù)多年成為世界zui大的機(jī)床裝備生產(chǎn)國、消費(fèi)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(jī)械與農(nóng)業(yè)機(jī)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(duì)數(shù)控機(jī)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(duì)數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備的需求將由中低檔向轉(zhuǎn)變、由單機(jī)向包括機(jī)器人上下料和在線檢測(cè)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(jī)床向量體裁衣的個(gè)性化機(jī)床轉(zhuǎn)變，電子與通訊設(shè)備制造裝備將是新的需求熱點(diǎn)。 

2.1.2目標(biāo) 

到2020年，數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)*超過70%，數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國內(nèi)*分別達(dá)到60%、10%，主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中功能部件國內(nèi)*達(dá)到50%； 

到2025年，數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)*超過80%，其中用于汽車行業(yè)的機(jī)床裝備平均*時(shí)間達(dá)到2000小時(shí)，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)*分別達(dá)到80%、30%；主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中功能部件國內(nèi)*達(dá)到80%；數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強(qiáng)國行列。 

2.1.3發(fā)展重點(diǎn) 

1.重點(diǎn)產(chǎn)品 

重點(diǎn)針對(duì)航空航天裝備、汽車、電子信息設(shè)備等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)數(shù)控機(jī)床、先進(jìn)成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線。 

（1）電子信息設(shè)備加工裝備 

重點(diǎn)開發(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(jī)以及機(jī)器人化智能檢測(cè)裝配生產(chǎn)線等。 

（2）航空航天裝備大型結(jié)構(gòu)件制造與裝配裝備 

重點(diǎn)開發(fā)鋁/鎂/鈦/高溫合金等難加工材料用多軸聯(lián)動(dòng)龍門數(shù)控銑床、五坐標(biāo)蒙皮鏡像加工機(jī)床,機(jī)器人集群自動(dòng)鉆鉚、復(fù)合材料自動(dòng)鋪絲/鋪帶、多維摩擦焊、超塑/擴(kuò)散成形、精密控制熱處理、結(jié)構(gòu)疲勞及承載力測(cè)試裝備、大飛機(jī)及大型火箭數(shù)字化總裝等。 

（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造關(guān)鍵裝備 

重點(diǎn)開發(fā)針對(duì)葉片、葉輪、渦輪盤、機(jī)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(jī)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(qiáng)化、激光微孔成形裝備等。 

（4）船舶及海洋工程裝備關(guān)鍵制造裝備 

重點(diǎn)開發(fā)船舶及海工高強(qiáng)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(diǎn)壓力成形等平面、曲面分段流水線關(guān)鍵裝備；大型柴油機(jī)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）軌道交通裝備關(guān)鍵零部件成套加工裝備 

重點(diǎn)開發(fā)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(jī)車核心制造裝備、120Km/h以上移動(dòng)式高速焊軌設(shè)備,時(shí)速350Km/h以上列車用齒輪、軸承、輪對(duì)、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)系統(tǒng)等輕量化加工成形成套裝備等。 

（6）汽車關(guān)鍵零部件加工成套裝備及生產(chǎn)線 

重點(diǎn)開發(fā)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)/變速箱等加工/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(qiáng)鋼/鋁合金/碳纖維汽車零部件、新能源汽車機(jī)電耦合系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)化急需的加工與成形、在線檢測(cè)與裝配成套裝備。 

（7）汽車四大工藝總成生產(chǎn)線 

面向中車型，以超高強(qiáng)鋼/鋁合金/碳纖維輕質(zhì)高強(qiáng)材料應(yīng)用為方向，重點(diǎn)開發(fā)輕量化異種材質(zhì)混合車身、基于國產(chǎn)機(jī)器人的伺服沖壓/模壓成形、連接（激光焊、鉚、粘）、環(huán)保節(jié)能型涂裝、數(shù)字化機(jī)器人裝配等生產(chǎn)線。 

（8）大容量電力裝備制造裝備 

重點(diǎn)開百萬千瓦級(jí)核電主泵鑄造、氣輪機(jī)焊接轉(zhuǎn)子制造成套裝備、百萬千瓦級(jí)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪等機(jī)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）工程及農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)線 

重點(diǎn)研發(fā)工程和農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)、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(jī)器人的生產(chǎn)線。 

2.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(qiáng)合金鋼、高強(qiáng)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)件增材制造工藝、成套裝備、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(dòng)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(chǎn)業(yè)鏈。 

3.數(shù)控系統(tǒng) 

重點(diǎn)開發(fā)多軸、多通道，高精度插補(bǔ)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)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(tái)，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(kuò)展性及可互換性等功能的開放型數(shù)控系統(tǒng)。 

4.高性能功能部件 

重點(diǎn)開發(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(jí)滾珠絲杠導(dǎo)軌、定位精度小于6”的轉(zhuǎn)臺(tái)等，研發(fā)高性能功能部件精密加工、成形、檢測(cè)、裝配成套裝備。 

5.關(guān)鍵共性技術(shù) 

(1) 數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)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(jì)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)。 

(2) 精密及超精密機(jī)床的可靠性及精度保持技術(shù) 

研究高精度機(jī)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(tái)。 

(3) 復(fù)雜型面和難加工材料加工及成形技術(shù) 

針對(duì)航空航天裝備用難加工及復(fù)雜型面材料，研究高速、加工與先進(jìn)成形技術(shù)。 

(4) 100%在線檢測(cè)技術(shù) 

基于機(jī)器視覺、非接觸測(cè)量及靈巧機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)，研究100%在線檢測(cè)技術(shù)。 

2.1.4應(yīng)用示范工程 

1.國家科技重大專項(xiàng)“數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”智能化升級(jí)工程 

2.航空航天制造裝備應(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(jī)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(jì)技術(shù)、動(dòng)靜熱特性試驗(yàn)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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