數控機床精度保持性和可靠性

　　隨著世界科技的進步和機床工業的發展，數控機床作為機床工業的主流產品，已成為裝備制造業實現現代化的關鍵設備，是裝備制造業發展的重中之重。數控機床的擁有量以及其性能水平的高低，已成為衡量   綜合   的一項重要標志。隨著國民經濟的、持續增長，我國的機床行業取得了長足的發展與進步。本世紀以來，我國已連續十年成為世界上   大的機床消費國和國。2009年，我國   成為世界機床   制造大國。2011年中國的機床銷售額達到277億美元，比上年增長32%，穩居   。
　　但是，與發達   相比，我們的差距仍然明顯：我國從的基本上都是高中檔機床，而出口的主要是中低檔機床，進出口逆差都保持在較。金屬加工機床額132.4億美元，出口額24.2億美元，逆差高達108.2億美元，進出
口逆差又創造了新的歷史紀錄。2012年1-6月，我國金屬加工機床49635臺，其中6月金屬加工機床8616臺，創歷史   高紀錄。
　　速增長，一方面說明國內需求，另一方面也反映了國產機床與機床的巨大差距。不僅   機床的供給能力仍然嚴重不足，而且國產中檔機床的   競爭力也提高得比較慢，中   數控機床及其數控系統和關鍵功能部件還是主要依賴，中國機床工業還是大而不強。中國機床額居高不下的根本原因，在于絕大部分國產機床與機床在質量和深層次技術上存在差距。
　　參與機床重大專項調研的四大服務(航空航天、船舶、汽車和發電設備)的用戶專家和機床企業普遍認為：目前，國內的一些企業已經可以研制出在精度和速度等技術參數和水平接近的數控機床，但是在精度保持性和性等表現機床內在水平方面的差距比較大。因此，造成國產數控機床市場占有率低的根本原因不是速度和精度等技術指標無法達到，而是在于表現機床內在水平的穩定性和性方面比較差。精度保持性和性追趕上   水平，才是提升機床品質和技術水平的   高境界，也才能地提高國產數控機床的   競爭力，這需要主機企業和相關研究機構在基礎理論、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月國務院審議并通過了《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，將“   裝備制造業”列為七大戰略性新興產業之一。“有了裝備制造業，才算是制造業強國”，工業和信息化部裝備工業司副司長王富昌在接受《科技口報》記者采訪時表示。鑒于   數控機床和基礎制造裝備對我國裝備制造業發展的關鍵支撐作用，《   中長期和技術發展規劃綱要(2006 - 2020年)》將“   數控機床與基礎制造裝備”列為十六個   科技重大專項之一。該專項確立的目標是：到2020年，四大服務所需的   數控機床與基礎制造裝備要達到80%以上來源于國產機床。在目前已開展的各主機和功能部件課題中，都把提高機床的性放在了重要的位置。在2009-2011年的重大專項課題申報指南中，都將“性設計與性能試驗技術”作為“共性技術”的重要課題，課題目標規定主機平均故障間隔時間(MTBF ，  Mean operating Time Between Failures)要達到900小時，關鍵部件的MTBF提高50%以上，明確要求要開展整機及零部件的性建模與評估、故障模式及影響分析(FMEA， Failure Mode and Effect Analysis、性預計和分配等技術的研究。2013年的課題申報指南要求主機產品的MTBF達到1500小時，數控系統MTBF大于20000小時，主軸MTBF大于2500小時，轉塔刀架滿載荷無故障運轉次數不低于30萬次。
　　由此可見，提高機床性是一項緊迫而艱巨的任務。對于數控機床來說，特別是高速、數控機床，結構復雜、價格昂貴并且生產數量少，很難像電子產品那樣通過抽樣統計試驗而獲取性指標。性預計和分配工作可以為設計方案優化、設計過程控制、進行性試驗以及降低壽命周期費用等提供重要依據，是設計和生產具有規定性指標機床的指導性和基礎性工作。因此，在上述性指標的實現過程中，性預計與分配作為性設計的重要手段需要大量運用。在各個設計階段應通過開展性預計和分配工作來推動數控機床性設計，“按需牽引”，以設計、生產符合規定的性指標的產品，不能等待產品既成之后再進行“事后把關”和“補課”。