若干年后，梳理我國重大裝備的國產(chǎn)化史冊，2013年9月6日將成為重要一頁(yè)。這天，我國首臺大型強力旋壓設備“SY-100L大型立式CNC強力旋壓機”正式通過(guò)了用戶(hù)單位西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)的驗收。經(jīng)過(guò)十年的技術(shù)儲備與研制，在“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專(zhuān)項的支持下，百?lài)嵓墧悼匦龎涸O備終于不負眾望，通過(guò)了用戶(hù)試驗并正式交付使用。
由“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專(zhuān)項實(shí)施管理辦公室主辦、中航工業(yè)北京航空制造工程研究所、航天科技西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)、中航工業(yè)航空專(zhuān)用裝備研發(fā)工程中心、中航工業(yè)航空制造技術(shù)中心承辦的大型數控強力旋壓設備及技術(shù)應用推介會(huì )2013年9月6日在西安舉辦。會(huì )上，工信部裝備司巡視員王富昌、中科院院士曹春曉等領(lǐng)導和專(zhuān)家對該設備給予高度評價(jià)。來(lái)自航空、航天、船舶等領(lǐng)域的應用單位代表同樣給予認可。
亞洲之最
2013年9月6日上午，在西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)這個(gè)原本是國家保密的單位，借著(zhù)SY-100L大型立式CNC強力旋壓機設備驗收之機，記者和與會(huì )者一起觀(guān)摩了大型薄壁零件旋壓成形的過(guò)程。
記者拿到的設備“鑒定書(shū)”顯示：設備具有結構簡(jiǎn)潔、布局合理、功能齊全、便于維護、強度高、剛性好、具有同步進(jìn)刀、錯距旋壓、旋壓力動(dòng)態(tài)顯示、操作智能化、旋壓力自動(dòng)調節等特點(diǎn)，特別是旋壓力自動(dòng)調節功能目前屬?lài)鴥韧馔��?lèi)產(chǎn)品首創(chuàng )，填補了旋壓工藝上的空白。
“地上14米，地下三米。”這臺大機器給記者的第一印象是威武。至于如何“旋”，作為外行，很難判定其“專(zhuān)業(yè)”所在。“技術(shù)聽(tīng)起來(lái)很專(zhuān)業(yè)，設備看起來(lái)很大。”記者試圖把問(wèn)題拋給一同參觀(guān)的中信重工集團鑄鍛銷(xiāo)售公司的副總經(jīng)理黃國軍。作為該設備制造的主要參與方，他從專(zhuān)業(yè)的角度告訴記者，盡管這臺設備在體量上并不是很大（與該企業(yè)制造的其他大型裝備產(chǎn)品相比），但對技術(shù)參數要求非常高，多方參與、歷時(shí)十年研制成功，足見(jiàn)其分量和含金量。而且，作為百?lài)嵓壭龎貉b備，在我國目前是獨一無(wú)二的，也堪稱(chēng)亞洲之最。作為軍事愛(ài)好者，他告訴記者，目前該技術(shù)領(lǐng)域除了美國和俄羅斯，只有中國可以達到這個(gè)水平。
何為十年磨一劍？中航工業(yè)北京航空制造工程研究所所長(cháng)張軍介紹，研制大型立式數控強力旋壓設備，主要滿(mǎn)足航空、航天、船舶、核工業(yè)、化工等行業(yè)大型薄壁回轉體零件的制造。為了解決國防急需的大推力運載火箭、導彈、飛機發(fā)動(dòng)機等制造瓶頸，推動(dòng)旋壓結構件在大飛機、飛機發(fā)動(dòng)機、導彈和大型壓力容器上的應用，填補我國的戰略空白， 2001年，西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)啟動(dòng)了大型數控強力旋壓機床的研制項目。2004年初正式和中航工業(yè)北京航空制造工程研究所簽訂設備研制合同。該項目被工信部列為國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專(zhuān)項（簡(jiǎn)稱(chēng)“04數控機床專(zhuān)項”）2011年度課題。在浙江大學(xué)、武漢重型機床有限公司、中信重工、濟南二機床等相關(guān)部件承制單位大力協(xié)助下，中航工業(yè)北京航空制造工程研究所與西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)克服種種困難，實(shí)現了2011年11月進(jìn)入用戶(hù)現場(chǎng)總裝，2012年11月完成設備靜態(tài)、動(dòng)態(tài)及功能調試開(kāi)始試旋。
截至目前，經(jīng)過(guò)半年多時(shí)間的旋壓工藝試驗表明，該設備整體結構強度高、剛性好、控制精度高，具有同步進(jìn)刀、錯距旋壓、旋壓力智能調節等先進(jìn)功能，整體性能優(yōu)越，旋壓出的零件各項性能指標符合用戶(hù)的使用要求，其旋輪推力和可旋壓零件尺寸堪稱(chēng)亞洲之最。
機械科學(xué)研究總院副院長(cháng)王德成對該設備的成功給予高度評價(jià)。他說(shuō)，它是“04數控機床專(zhuān)項”繼3.6萬(wàn)噸擠壓機、8萬(wàn)噸鍛壓機之后在旋壓裝備方面從無(wú)到有的一個(gè)新突破。
王德成告訴記者，該項目的成功研制，實(shí)現了工藝和設備的兩大突破。首先是工藝的突破。如果說(shuō)兩年前，“04數控機床專(zhuān)項”實(shí)現了擠壓工藝、鍛壓工藝的突破，今天則實(shí)現了旋壓工藝的新突破。這是“04數控機床專(zhuān)項”大型數控成形這個(gè)主題攻關(guān)目標的一個(gè)重要實(shí)現。
設備的突破主要體現在：它將有力支撐專(zhuān)項在航空航天、船舶、發(fā)電和汽車(chē)四大領(lǐng)域中，大型薄壁回轉體零件成形的需求。“04數控機床專(zhuān)項”當時(shí)就是瞄準航空航天、船舶、發(fā)電和汽車(chē)四大領(lǐng)域。應該說(shuō)，該裝備突破，明顯打破了國外技術(shù)封鎖對上述四大領(lǐng)域發(fā)展瓶頸的制約，彌補了現有成形工藝和裝備的不足，提升了大型復雜精密成形裝備的覆蓋能力。
與會(huì )專(zhuān)家表示，強力旋壓技術(shù)和設備不僅在航空發(fā)動(dòng)機、航天運載工具、船舶的殼體類(lèi)零件的制造方面具有廣泛的應用前景 ，在核反應堆的回轉件、化工行業(yè)大型高壓容器、汽車(chē)行業(yè)鋁合金輪轂及其他民用領(lǐng)域壓力容器的制造方面具有很高的推廣價(jià)值。
用戶(hù)牽引
回顧十年的研制歷程，參與設備研制的專(zhuān)家無(wú)不感慨，大型立式數控強力旋壓設備具備數控機床的高精度、重型機床的強剛度和重載荷等特點(diǎn)，調研立項難度大、設計難度大，精度要求高、結構復雜、關(guān)鍵零件采購困難，部件尺寸超大、制造難度大，各單位、各部門(mén)配合協(xié)調難度大，裝配難度大、檢驗難度大、調試與旋壓難度大，經(jīng)費難度大，周期更是不斷的被調整，在各個(gè)環(huán)節都面臨巨大挑戰。大型立式數控強力旋壓機的研制成功，標志著(zhù)我國在大型薄壁回轉體金屬結構件制造技術(shù)領(lǐng)域的研制達到新的高度，是產(chǎn)、學(xué)、研、用協(xié)作的成果。
張軍表示，國家重大專(zhuān)項對高端裝備研制的支持就是為解決航空、航天、船舶等領(lǐng)域所需求迫切而又難以進(jìn)口的高端制造裝備，突破西方國家的技術(shù)封鎖，從點(diǎn)到面徹底擺脫高端制造裝備受制于人的局面；與此同時(shí)，探索高端專(zhuān)用裝備開(kāi)發(fā)的全新模式，聯(lián)合多家裝備生產(chǎn)單位、大學(xué)，發(fā)揮技術(shù)與專(zhuān)業(yè)化優(yōu)勢，進(jìn)而實(shí)現裝備的使用單位和制造單位成功合作和雙贏(yíng)的局面。
除了工藝和設備的突破，王德成告訴記者，項目的突破還體現在它將成為“04數控機床專(zhuān)項”堅持產(chǎn)學(xué)研用合作模式的成功范例。在這臺設備里，有多個(gè)技術(shù)合作，包括大型鑄鍛件、液壓控制等，每一個(gè)作為單獨的技術(shù)存在，都滿(mǎn)足了一個(gè)“題目”的體量，都是挑戰，應該說(shuō)，都是技術(shù)上尖銳的極限制造的挑戰。在專(zhuān)項辦建議下，在牽頭單位的全力組織下，形成了產(chǎn)學(xué)研用最優(yōu)勢的力量的合作。
據透露，與其他課題相比，這個(gè)項目的答辯次數最多。王德成說(shuō)：三年三次，每一次都實(shí)現了“團隊”的優(yōu)化。而且，在答辯過(guò)程中，有多個(gè)院士聯(lián)合建議“一定要啟動(dòng)”。在建議下，代表行業(yè)優(yōu)勢力量的多家單位走在了一起。實(shí)現了產(chǎn)學(xué)研的優(yōu)勢合作。
“需要強調的是，歷時(shí)10年，不離不棄，同樣體現了西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)、航天四院對國產(chǎn)裝備及重大專(zhuān)項的高度信任。”王德成認為，用戶(hù)牽引對裝備國產(chǎn)化的重要意義不言而喻。
他同時(shí)認為，技術(shù)歷時(shí)10年儲備，最終在“04數控機床專(zhuān)項”的支持下取得了突破，也再次證明了國家設立重大專(zhuān)項，特別是“04數控機床專(zhuān)項”，對國防、軍工等戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要和核心作用。技術(shù)不是一日之功，要有長(cháng)期準備，但國家瓶頸需求、高端技術(shù)挑戰仍離不開(kāi)國家支持。
王富昌對此表示贊同。他說(shuō)，“04數控機床專(zhuān)項”在實(shí)施過(guò)程中，不斷地探索、改進(jìn)和調整，主要強調了四個(gè)方面。一是“需求牽引”，列入專(zhuān)項的課題一定是國民經(jīng)濟及國防建設亟需的，而不是為了完成某一項指標。
二是產(chǎn)學(xué)研用密切結合，特別是制造和使用密切結合。因為制造企業(yè)不熟悉用戶(hù)需求和工藝不行。現在安排的課題大都是“用戶(hù)牽頭”。
三是主機和數控系統、刀具等功能部件相結合。盡管?chē)�產(chǎn)的數控系統、功能部件在實(shí)際應用中還有一定的“差距”，特別是重大專(zhuān)項研究的一些設備都是比較高檔的，但我們一定強調要給他們機會(huì )，每個(gè)題目都要求把數控系統、功能部件參與進(jìn)去，只有這樣，才能把國產(chǎn)功能部件“帶”起來(lái)。
四是強調要“用”。現在的課題要求在用戶(hù)至少用半年。任何研制都不能保證百分之百成功，所以“使用”是非常重要的。
可以看出，“04數控機床專(zhuān)項”經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)施，不斷改進(jìn)和調整，已經(jīng)有了更明確的思路。
王富昌表示，“04數控機床專(zhuān)項”已經(jīng)實(shí)施五年，目前正在做中期評估，明確下一步的工作重點(diǎn)。他希望，相關(guān)企業(yè)要積極參與其中，為專(zhuān)項的實(shí)施出謀劃策，特別是航空航天等領(lǐng)域的“幾大集團”，應該對航空、航天等國家亟需的相關(guān)裝備研制提出建議。他同時(shí)強調，希望用戶(hù)企業(yè)一如既往地采用國產(chǎn)設備。