2017年9月26日，工信部組織專家組在天津賽瑞機(jī)械有限公司(以下簡(jiǎn)稱“賽瑞”)對(duì)中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“武重集團(tuán)”)牽頭承擔(dān)的國(guó)家重大科技專項(xiàng)——CKX53280超重型數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床進(jìn)行了驗(yàn)收。

這標(biāo)志著在經(jīng)過(guò)近五年的實(shí)際生產(chǎn)考核之后，該設(shè)備的研制取得圓滿成功；同時(shí)這也標(biāo)志著我國(guó)的極限制造設(shè)備邁入了世界一流行列。

所謂極限制造是指超大型和超重型裝備的制造，包括超臨界及超超臨界發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子，百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電站的核反應(yīng)堆壓力容器、堆芯吊籃、蒸汽發(fā)生器，大型及超大型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪體，超大噸位全旋轉(zhuǎn)起重船的旋轉(zhuǎn)支承，以及大型及超大型的礦山設(shè)備和船舶零件等。

作為服務(wù)于重點(diǎn)領(lǐng)域戰(zhàn)略產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，極限制造需要超大型和超重型的特種設(shè)備來(lái)支撐，而研發(fā)這些特種設(shè)備的能力則是集中體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家科技和工業(yè)能力的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。

我國(guó)的極限制造設(shè)備從上世紀(jì)60年代初的萬(wàn)噸水壓機(jī)項(xiàng)目起步，在短短50多年的時(shí)間里從無(wú)到有，從弱到強(qiáng)，直到今天躋身世界一流行列，其發(fā)展過(guò)程可謂殊為不易。

具體到武重集團(tuán)，該企業(yè)從引進(jìn)德國(guó)希斯莊明(Schiess Brighton)和意大利SAFOP公司的重型加工設(shè)備及其技術(shù)開(kāi)始，先后突破了滾動(dòng)軸承主軸箱、雙齒輪齒條無(wú)間隙驅(qū)動(dòng)、大型一腔一泵閉式恒流靜壓導(dǎo)軌和雙螺母無(wú)間隙特種滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)等核心技術(shù)，并帶動(dòng)了一大批基礎(chǔ)零部件，如大型特種滾珠絲杠和大型特種軸承的跨越式發(fā)展。

以大型特種滾珠絲杠為例，該零部件需要用沉淀硬化特種不銹鋼材料(一般為1Cr15Co14Mo5VN)制造，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的高溫固化和低溫深冷處理才能滿足力學(xué)要求，因此這一零部件的研制極大提升了我國(guó)特種鋼材的冶煉和加工水平。

然而正是在此過(guò)程中，受到國(guó)際和國(guó)內(nèi)宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響，機(jī)械制造行業(yè)嚴(yán)重不景氣，武重集團(tuán)陷入了巨大的困境中，甚至一度瀕臨破產(chǎn)。幸虧中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)出手相救，才挽救了這個(gè)極限制造設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的主力企業(yè)。

之后，起死回生的武重集團(tuán)在國(guó)家重大科技專項(xiàng)的支持下研發(fā)了一批具有世界先進(jìn)水平甚至世界領(lǐng)先水平的國(guó)之重器，有力的支持了我國(guó)高端制造業(yè)的跨越式發(fā)展，CKX53280超重型數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床的研制成功就是其中的典型。

CKX53280超重型數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床是迄今為止全世界加工規(guī)格最大的立式銑車床。該設(shè)備可以加工最大直徑為28m，最大高度為13m，最大重量為800t的超大型和超重型工件；其工作臺(tái)主軸功率達(dá)225kW，扭矩高達(dá)1000kNm；工作臺(tái)車削轉(zhuǎn)速范圍0.08-8r/min，工作臺(tái)銑削轉(zhuǎn)速范圍為0.0002-0.2r/min，均為無(wú)極調(diào)速；工作臺(tái)徑向跳動(dòng)不大于0.015mm，工作臺(tái)任意分度誤差不大于±2”。

無(wú)論是從加工尺寸還是加工精度來(lái)講，CKX53280都是全球同類設(shè)備中的佼佼者。CKX53280還具備車、銑、鏜、鉆、磨復(fù)合加工功能，能夠?qū)崿F(xiàn)工件在一次裝夾的情況下完成大部分甚至所有加工工序，加工適應(yīng)能力很強(qiáng)。

為了滿足如此苛刻的加工性能要求，CKX53280采用了特殊的設(shè)計(jì)方案。其主要基礎(chǔ)件采用了熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)，提高了熱穩(wěn)定性；工作臺(tái)徑向采用高精端雙列圓柱滾子軸承定心，軸向采用大型滾珠止推軸承承載；刀架滑枕為大型特種滾珠絲杠副傳動(dòng)，而導(dǎo)軌則采用了一腔一泵閉式恒流靜壓導(dǎo)軌。

特別是為了滿足工作臺(tái)對(duì)大負(fù)載高精度加工的需求，CKX53280專門(mén)采用了雙主軸電機(jī)無(wú)間隙傳動(dòng)技術(shù)。其原理為：工作臺(tái)徑向兩端的兩臺(tái)完全相同的主軸電機(jī)分別帶動(dòng)兩臺(tái)完全相同的主變速箱，四個(gè)主變速箱的輸出齒輪(直徑較小)再帶動(dòng)主軸齒輪(直徑較大)轉(zhuǎn)動(dòng)，其基本構(gòu)型如下圖所示，圖中只畫(huà)了一半，另一半傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在圖中最大的齒輪的另一面，構(gòu)型與之對(duì)稱。

從圖中可以看出，兩邊各一對(duì)共四個(gè)小齒輪共同夾住了主軸的大齒輪，由于伺服系統(tǒng)的作用，大齒輪在啟動(dòng)和換向的過(guò)程中始終受到伺服系統(tǒng)中的間隙補(bǔ)償算法根據(jù)主軸扭矩負(fù)載情況設(shè)置的偏置力矩的作用，無(wú)法在小齒輪的間隙中擺動(dòng)，從而極大的提高了工作臺(tái)的任意分度精度。

CKX53280自2012年11月2日交付賽瑞投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，極大的提高了賽瑞的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，并為賽瑞的海外業(yè)務(wù)擴(kuò)展提供了有力的支持，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

該設(shè)備同時(shí)還解決了我國(guó)核電和水電領(lǐng)域發(fā)電容量突破千萬(wàn)千瓦的難題，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家的壟斷和技術(shù)封鎖，為我國(guó)重點(diǎn)領(lǐng)域戰(zhàn)略裝備的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

值得注意的是，與CKX53280同時(shí)交付賽瑞的其他三件國(guó)之重器也同樣不可小覷：DL250超重型臥式數(shù)控銑床的最大承載重量達(dá)500t，其核心零部件之一——1000mm直徑高精度靜壓主軸軸承的徑向跳動(dòng)僅為0.006mm，均達(dá)到了世界同類產(chǎn)品的最高水平；FB320超重型數(shù)控落地鏜銑床的主軸直徑達(dá)320mm，最高轉(zhuǎn)速達(dá)1000r/min，達(dá)到了世界一流水平；XKU2680超重型數(shù)控龍門(mén)鏜銑床實(shí)現(xiàn)了大跨距、高速度、高剛性和高精度快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，龍門(mén)間距達(dá)10m，工作臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)64m，實(shí)屬世界罕見(jiàn)。

而包括CKX53280在內(nèi)的這些國(guó)之重器除了數(shù)控系統(tǒng)采用德國(guó)西門(mén)子(Siemens)840系列，部分測(cè)量元器件采用德國(guó)海德漢(Heidenhain)或英國(guó)雷尼紹(Renishaw)的產(chǎn)品，以及個(gè)別液壓件需要采用美國(guó)穆格(Moog)或德國(guó)利勃海爾(Liebherr)的產(chǎn)品之外，其他核心和關(guān)鍵技術(shù)及零部件(如主軸電機(jī)和伺服電機(jī)等，因?yàn)樗鼈冊(cè)谶@種應(yīng)用場(chǎng)合下都是專屬訂制品，國(guó)際市場(chǎng)上根本沒(méi)有符合要求的產(chǎn)品)均為自主可控，自主配套率都達(dá)到了很高的水平。

從上述產(chǎn)品可以看出，如今的武重集團(tuán)在極限制造裝備方面的水平已經(jīng)與昔日的老師希斯莊明平起平坐，某些領(lǐng)域甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)后者的超越；而武重的另一位昔日的老師——意大利SAFOP則已經(jīng)在2012年被北一機(jī)床收購(gòu)，成為了后者的子公司。

另外，與同行友商一樣，武重集團(tuán)也成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品輸出。今年8月1日，WL3500重型數(shù)控臥式車床通過(guò)了俄羅斯客戶的驗(yàn)收，將遠(yuǎn)赴友邦安裝調(diào)試；同樣在今年下半年，WZ1600重型數(shù)控臥式銑車床也出口到了寶島臺(tái)灣，加入了臺(tái)灣中龍鋼鐵公司的生產(chǎn)線。

50多年來(lái)，我國(guó)的極限制造設(shè)備不斷的發(fā)展壯大，將自己的身影嵌入了共和國(guó)前進(jìn)的每一個(gè)腳印。在我國(guó)的極限制造設(shè)備已然躋身世界一流水平的今天，我們更有理由相信，這些國(guó)之重器不但能為“軍民融合”的國(guó)家戰(zhàn)略和“中國(guó)制造2025”規(guī)劃提供強(qiáng)有力的支撐，更能實(shí)現(xiàn)中國(guó)高端裝備“走出去”的宏偉目標(biāo)，為“一帶一路”倡議和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)強(qiáng)大的力量。