中国航空航天行业分析(9)

装备了哈轴生产的多种型号的轴承，主要用于运载火箭的伺服机构中。航空航天领域实现突破机床企业仍需努力我国航空航天工业的快速发展推动了相关行业如机床行业的发展，另一方面，它的许多零部件最终要依赖机床的加工来实现，两者之间相辅相成。作为装备制造业的；工作母机，机床工具行业担负着提供优良装备的使命。在航空企业，使用的主要是大型、复合、精密、多轴联动高档机床，要求机床具有高刚性、高效率，对难加工材料进行切削，占比很小的国产机床往往只能用于一般工序或作为辅助设备，很少进入关键制造工序。作为火箭和飞船伺服系统支撑传动和承受载荷的关键部件，安装在各个节点和连接处的轴承，对控制火箭飞行姿态十分关键。

中航工业哈轴研制的轴承具有高精度、高性能、高可靠性等特点，在生产中严格按照航天专用滚动轴承技术条件进行管理，技术质量人员严格把关，使轴承在装备使用过程中运转正常、性能可靠，有力地保证了载人航天工程的顺利完成。航空航天产品从构成上可分为主机、发动机、机载设备或部件等组成部分，以上各部分零部件中的大多数需要经过切削加工这一工艺过程，数控加工技术和数控加工设备已成为航空航天产品制造中的主要需求之一。

航空航天产品制造对数控技术与装备的需求呈现以下六个特点：机械加工的数控化率要求高，几乎对各类数控机

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床都有需求；对数控机床利用率及数控加工效率要求高；数控加工已成为CAD/CAPP/CAM集成应用及；无图纸制造的基础；高速高精度数控切削加工已成必然趋势；要求对不同材料和结构的零部件数控加工工艺及切削参数进行优化；部分数控技术与装备具有专用性。对数控立式车床和立式车削中心、立式铣削加工中心、立卧转换加工中心、数控镗铣床、高效专用叶片加工中心、榫齿成形磨床、数控电火花加工机床等需求量较大，主要用于采用难加工材料、结构复杂的整体机匣、整体叶轮和叶盘等结构件和各种复杂型面叶片的加工。航天产品的发动机制造中，推力室内外壁结构、阀门、活门、转子叶片等的加工，对数控铣床/铣削中心、精密数控车床、数控镗铣床等数控设备有较多的需求。

航空机载设备的关键部件种类多、尺寸小、结构复杂、精度高，对精密数控镗铣床和加工中心、精密数控车床和车削中心、精密数控万能外圆磨床、数控电火花机床和线切割机床等数控设备有重要的需求，以满足各种壳体、阀体、液压偶件、液压平板阀、光管、激光陀螺反射镜、非球面光学零件等零部件的精密、超精密加工要求。航天产品的弹/箭/星载设备主要为控制、导引、探测部件等高精度的精密仪器与机械，对数控技术与装备的要求主要是：精密数控车床和车削中心、高精度万能数控磨床、数控光学坐标磨床和成形磨床、高精度数控电火花加工机床等。

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航空航天工业产品零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。飞机机身结构件主要有梁、框、肋、壁板等零件，此类零件大多为铝合金或钛合金材料，一般外形轮廓尺寸都很大，属薄壁多腔的整体框架结构，机械切削去除量大，表面质量要求高。加工此类零件需要大型、重型机床装备，要求工作台承重10吨以上，有效行程在15米以上的高刚性机床。航空发动机是国之重器，是装备制造业的尖端。

航空发动机由于研制难度高、技术含量高、产业回报高的特点，被誉为是现代工业；皇冠上的明珠。尽快在这一领域实现突破，对于增强我国经济和国防实力、提升综合国力具有重大意义。国家提出了2020年在航空航天领域机床国产化率达到80%的目标，这不仅成为期盼，也是寄予了大国崛起的希望，需要包括数控系统、功能部件、主机企业在内整个行业的一致努力。对此，机床企业还需努力，技术突破仍需卯足劲。

五轴立式铣削加工中心和五轴立式铣车复合加工中心，用于航天工业复杂的叶轮类工件加工。这两款机床由大连光洋科技工程有限公司凭借自主知识产权研制，技术指标达到国际先进水平。今年7月甚至出口德国。

中国航天科工集团从事航天器等高端装备制造，十多年来试用过多种国产数控机床，但由于“光栅尺”等核心部件

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无法自给，即使高价外购组装，整机协调性也达不到生产标准。大连光洋的五轴数控机床正是通过全产业链的自主研发，终于打破了这一瓶颈。

大型数控强力旋压机是航空航天领域大型薄壁回转体金属结构制造的必备装备，具备数控机床的高精度、重型机床的高刚度和重载荷等特点。该设备部件尺寸超大，总高度达18m，总重500t，结构复杂，研制过程历时10年，该项目由中国航天科技集团公司西安航天动力机械厂承办，浙江大学、武汉重型机床、中信重工、济南二机床等都参与了设计研制，2011年被列为高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项。

经过半年的旋压工艺试验，旋压出的零件各项性能指针符合用户要求，其旋轮推力和可旋压零件尺寸为亚洲之最，标志着中国在大型薄壁回转体金属结构件制造技术领域的研制水平达到新的高度。

中国航天科技集团公司八院新力厂研制的超大吨位3200吨（16米）双机联动数控板料折弯机，该机床将应用于航天地面装备的生产制造。

超大吨位折弯机是16毫米以上厚钢板折弯成形的关键设备，在石油管道生产、大型结构钢管生产和军用特种车辆制造领域有着广泛的应用。目前，国内只有少数几家大型企业拥有超大吨位折弯机生产能力。该厂研制生产的双机联动

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超大吨位数控折弯机，采用了当下流行的数控操作系统，实现了中英文菜单的全触屏操作和三维图形编程；同时，折弯机配臵了专用的液压控制系统、光栅尺、后挡料多轴控制、扰度补偿装臵等，有效保证了折弯精度。据悉，双机联动数控板料折弯机的折弯平行度可控制在2毫米以内，90度折弯角度误差在20分以内。

航空航天制造是国家重点领域，一直以来大量使用国外高档数控系统。目前，华中数控与大连机床集团合作，研制的高档数控机床被上海航天技术研究院选用，成功用于批量加工航天卫星零件，实现了国产高档数控系统在航天领域的突破。

中国航天科技集团公司第八研究院（上海航天技术研究院）是中国航天的骨干基地之一，创建于1961年8月，现直属于中国航天科技集团公司，主要承担研制的航天型号产品主要涉及战术导弹、运载火箭、应用卫星、载人航天、深空探测等五大领域。

华中数控与大连机床集团合作，已经为上海航天技术研究院提供了两台高档数控机床，全部配臵HNC-848全数字高档数控系统。用户评价在功能、性能、可靠性等方面，接近国际先进水平。其中，配臵华中HNC-848数控系统的DLH-20高速车削中心，其特点是高速、高精度、高刚性，配臵双轴闭环光栅尺，切削进给速度每分钟60米，大大提高了零件

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加工的效率。

另外一台VDBS-50高速立式加工中心，重复定位精度达到0.004mm，达到同类机床的国际先进水平，现用于加工航天卫星中的精密零件。

此外，北京航空航天大学首创3D打印制造飞机大型钛合金部件让中国成为迄今国际上唯一实现激光成形钛合金大型主承力关键构件在飞机上实际应用的国家。等等。

国家提出了2020年在航空航天领域机床国产化率达到80%的目标，这不仅成为期盼，也是寄予了大国崛起的希望，需要包括数控系统、功能部件、主机企业在内整个行业的一致努力。

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