或将不再被“卡脖子”!专家研制尖端数控机床,美国羡慕不已

工业的进步离不开数控机床的发展,而高端数控机床市场长久以来被德国和日本垄断,中国数控机床的发展起步较晚,我国圆珠笔头上的小金属球曾极度依赖进口,因为这种金属球对设备精密度要求很高,当时国内机床整体上比较落后,但经过数十年发展我国已经熟练掌握其生产工艺,此外美国多次重金求购一种装备但都被拒绝,这种设备到底有多厉害?

或将不再被“卡脖子”!专家研制尖端数控机床,美国羡慕不已

数控机床被英、日垄断

很多重要零部件的加工需要依靠数控机床,其精密度通常要求达到毫米、微米,甚至是纳米级别,仅凭人类肉眼判断无法达到其精密级别,这就需要借助计算机,和机床联合,实现数字化控制,才能实现发动机转轴、高铁轴承和飞机扇轮等的精密加工。

但是在数控机床技术领域,西方国家拥有先进的技术,其中德国数控机床享誉全球,拥有极高的发言权,日本数控机床技术则为后起之秀,德、日两国甚至曾一度垄断数控机床市场。在意识到我国技术薄弱后,中国决定发力自研国产数控机床,近些年来成效显著并取得多项创新成果,例如我国华中科技大学张海鸥教授成果研发让美国都羡慕不已的3D打印数控机床。

或将不再被“卡脖子”!专家研制尖端数控机床,美国羡慕不已

专家研发3D数控机床

相信很多人对3D打印技术多有了解,一款名为3D打印笔的儿童玩具深受小朋友喜爱,其原理较为简单,在笔内装入塑料颗粒,经笔体内融化后由笔尖流出,并在极短时间内凝固,使绘画脱离纸面的二维限制,可以绘制出三维立体作品。

而所谓3D数控机床可以说是3D打印技术与传统机床的结合,与玩具笔相比,其原料是金属,需要更严苛的热源温度条件,一般的金属熔化工艺不可避免地会带入气孔、裂纹等缺陷,导致最终成品强度不够或者根本不成型。

为提升机器打印质量,张海鸥教授团队想出一个办法,那就是将铸锻铣三个步骤集中于一台机器。为保证打印速度和成品质量,传统降低电流而使焊枪温度下降的方法不被采用,而是创新性地在焊枪口增加了一套智能降温装置,给打印出来的金属降温,外加激光脉冲技术进行打磨操作,既保证金属充分融化又不影响打印速度。

或将不再被“卡脖子”!专家研制尖端数控机床,美国羡慕不已

禁止出口让美国着急

而对于合金原料,其熔点控制更加复杂,需要计算机辅助控制,采用智能降温技术灵活调整系统。以往国内厂商多生产较为低端的数控机床,少数高端数控机床企业瓜分军工市场,而商用高端数控机床则依赖进口。

但国产铸锻铣一体化3D打印数控机床的问世无疑将打破这种局面,在尖端数控机床领域我国将赶超日本,实现弯道超车,并拥有一定的国际发言权。要知道,美国公司曾多次重金求购这种设备被拒绝。

当前这种机床已经能够生产歼20的发动机、直-20的传动器等的零部件,其质量超过国外尖端数控机床切削产品。而我们也不能骄傲,应该继续实施高端技术研发计划,相信在不久的将来,我国数控机床、芯片制造、武器和航空航天等领域遍地开花!