自2009年以来，在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项（以下简称“04专项”）的支持下，大连机床集团先后参与或牵头实施了“系列高速立、卧加工中心”课题（编号：2009ZX04001-011）、“研发制造高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨”课题（编号：2009ZX04011-033）、“高速、高刚度大功率电主轴及驱动装置开发研究”课题（编号：2009ZX04010-022）、“系列化全功能数控动力刀架”课题（编号：2009ZX04011-051）以及“大型链式刀库和高速盘式刀库及自动换刀装置开发研究”课题（编号：2011ZX04011-022）。通过上述课题的实施，主要实现了对刀库和主轴等国产功能部件的配套应用，配套率达90%。在此期间，还获得了一系列相关专利，包括：“换刀机械手锁紧机构-ZL 2009 2 0012156.6”、“加工中心主轴用自动打刀卸荷装置-ZL 2010 2 0571834.5”、“具有油膜阻尼套辅助支撑的主轴箱-ZL 2010 2 0626895.7”、“立卧自动交换自动回转式主轴头-ZL 2009 10012249.3”，以及“滑套式铣头自动锁紧机构-ZL 2012 2 0432074.9”和“用于加工中心的刀具升降机构-ZL 2010 10515541.X”。

配套应用基本情况

到目前为止，大连机床集团配套应用的刀库产品主要有：MDH系列链式刀库和MDV系列圆盘式刀库；配套应用的主轴产品主要有：MDH和HDL系列电主轴，MDV、TD、VDF、VDL和VDW系列机械主轴。

作为具备国际先进水平的机床产品，大连机床集团开发的MDH和HDM系列高速精密卧式加工中心，已配备了国产化的电主轴和大型链式刀库。其中，MDH系列机床的主轴转速达到6000～12000r/min，换刀时间最快可以达到1.2s（T-T）和3.4s（C-C），定位精度0.014mm，重复定位精度0.006mm。目前，这些机床已被用于大连一汽柴油发动机公司的缸体缸盖生产线、一汽无锡柴油机厂的气缸缸体缸盖生产线，以及航天八院的发电汽轮机高温合金叶片叶轮类零件加工生产线上。

在用户使用过程中，国产刀库系统出现了“抓刀后刀具不正”的问题。经维修调整，最终实现了正常应用。依托04专项课题，经优化、改进，配备国产功能部件的机床达到了900h的可靠性指标（MTBF）要求。

供需合作，共促发展

多年来，在04专项的支持下，大连机床集团积极与功能部件企业合作，共同推动国产功能部件的发展及其在国产机床上的配套应用。例如，与大连高金数控集团有限公司一起，围绕刀库和主轴展开了合作。通过合作，解决了一系列技术难题，包括：设计中的结构静动态稳定性问题、有限元拓扑优化问题，生产中的安装问题，以及实际应用中的主轴易损坏问题等，通过对结构、散热和轴承受力等进行优化，提高了主轴性能，使其满足了8000～10000r/min的指标要求。

与此同时，合作双方还共同制定了相关标准，从而为国产功能部件在机床主机上的配套应用打下了良好的基础。

存在的差距

实际应用表明，与同类进口产品相比，上述刀库和主轴等国产功能部件还存在一定的差距，主要表现在精度和高速性能上。因此，还需要进一步开展有关润滑、减震、散热和实时监测等方面的研究，以为今后向智能制造方向发展做好准备。不仅如此，目前一些关键零件，如凸轮和电主轴的电机等还不能自给，尚需要进口。

此外，作为对机床精度影响较大的关键功能部件，丝杠导轨的国产化使用率还很低，迫切需要加强与相关功能部件企业的合作，以实现对丝杠导轨的国产化配套。

大连机床集团使用的大型链式刀库  

大连机床集团使用的高速圆盘刀库

大连机床集团使用的电主轴   

大连机床集团使用的机械主轴