数控机床是关系国家战略地位、体现国家综合国力水平的基础产业，其技术水平的高低，是衡量国家工业化水平的重要标志。数控机床由各种功能部件在床身、立柱上组装而成，因此，功能部件成为数控机床的重要组成部分。功能部件的性能，直接影响和制约着数控机床的整机性能水平。因此，发展功能部件，是发展我国数控机床的重要环节，意义重大。

使用国产功能部件的意义

近年来，在国家的大力支持下，国产功能部件的技术水平有了较大提升，在国产中、高档数控机床上的应用越来越多。这一发展趋势，无论对功能部件配套企业，还是机床企业乃至国家整体制造业都具有重要的意义。

1. 对机床企业的意义

首先，有助于提高机床性价比，提升产品竞争力。功能部件是机床的重要组成部分，根据机床的结构特点和配置，功能部件的价格一般占机床总成本的60%～70%。过去多年来，国内机床企业大量配套进口功能部件，导致机床成本居高不下，市场竞争力明显不足，成为制约国产中、高档数控机床发展的瓶颈。近年来，国产功能部件的发展，为机床企业提供了更高性价比的选择，这对于机床企业提升竞争力将不无裨益。

其次，调试、售后服务及升级改造更为便利。比如，用户在机床使用过程中，因加工工艺的调整和改进，可能需要对机床进行升级改造，包括要求某些功能部件开放或增加一些功能。如果采用进口功能部件，就意味着机床企业和机床用户需要为此花费大量的开支，甚至因供应商的技术封锁而遭受拒绝。而采用国产功能部件，则从机床的前期调试到使用过程中的升级改造直至后期维修，都提供了便利，并帮助机床企业和用户节省了费用。

第三，便于机床企业与功能部件企业加强沟通，结成利益共同体，建立良好的战略合作伙伴关系，开展深层次合作，从而共同开发出适应机床结构特点的功能部件，提升机床的性能水平和市场竞争力。

2. 对功能部件配套企业的意义

首先，有助于国产功能部件的可持续发展。国产功能部件，尤其是新开发的功能部件，只有在推广应用的前提下，才能发现问题并解决问题，其性能才能得到不断完善，国产功能部件的发展才具有可持续性。

其次，有助于功能部件技术水平的快速提升。通过机床企业的应用，便于功能部件配套企业了解机床企业的具体需求和切合实际的建议，以及通过机床企业建立试验、应用示范平台，从而有助于其产品性能的不断提高，并在应用中形成示范效应，逐渐提升其产品的品牌形象和影响力。

3. 对国家整体制造业的意义

作为制造大国，我国对数控机床的需求一直很大，特别是对中、高档数控机床的需求一致保持增长态势。但长期以来，我国使用的中、高档数控机床，大部分都采用进口功能部件，这意味着国内机床企业虽然增加了产值，利润却很微薄。目前，我国航空航天、军工等高端技术产业所需的关键设备还依赖进口，所需的高精尖机床还面临国外的封锁和禁售，使我国高端技术产业的发展受到制约。显然，这与我国数控机床功能部件性能不稳定、可靠性较低和技术水平不高等有关。因此，大力发展、使用国产功能部件，对提升我国机床制造业的整体水平，推动国家整体制造业的发展都意义重大。

宝鸡忠诚的国产功能部件相关课题进展情况

自2009年以来，在04专项的支持下，宝鸡忠诚机床股份有限公司（以下简称“宝鸡忠诚”）先后参与或牵头实施了多项有关国产功能部件的课题，具体见表。

表 宝鸡忠诚机床股份有限公司参与或牵头实施的国产功能部件相关课题

1. 国产中高档数控转塔刀架系列产品开发及批量应用示范

该课题的主要任务是：以宝鸡忠诚目前制造的系列车削中心、系列数控车床和数控立式车床为基础，对国产数控转塔刀架及伺服动力刀架的可靠性系列实用技术进行研究，开展新产品的综合性能测试和对比测试；通过大量的试验和改进，完善产品的功能与性能，提高质量稳定性，形成结构成熟、功能可靠的系列化转塔刀架产品；通过开展刀架与主机的适应性等应用技术研究，实现国产数控转塔刀架在国产中、高档数控车床上的批量配套应用。

通过本课题的实施，开发出了具有高精度、高可靠性的数控转塔刀架，以及具有高可靠性的伺服动力刀架系列产品，并在批量生产的中、高档机床上实现了多种结构刀架的配套应用。

截止到2015年12月底，已累计制造完成1102台配有国产刀架的中、高档数控机床，形成了应用示范。这些配有国产刀架的CK、CH系列斜床身车床，已在上海XX汽车零部件公司、上海XX机械厂、重庆XX实业有限公司、常州市XX机械厂、深圳市XX精密机械有限公司等得到了应用，覆盖了汽车、航空、航天、工程机械、3C、军工和五金等众多行业。

宝鸡忠诚对上述机床使用情况进行了密切跟踪和用户回访。根据用户的反馈，大部分机床应用状况良好，加工效率和加工精度等都满足了用户的使用要求。个别机床在使用中出现了故障，经及时维修，很快恢复了正常。

根据用户的反馈，有些机床在使用中出现漏水、内防护刚性差等问题，希望后续能得到完善，为此，宝鸡忠诚已作出了积极的改进。

2. 高速数控车床及车削中心

该课题的主要任务是，将国产功能部件配套应用于宝鸡忠诚开发的CK7516GS高速数控车床、CH7516GS高速数控车削中心上。为此，宝鸡忠诚配套应用了2套陕西汉江机床有限公司制造的高速滚珠丝杠和2套武汉华中数控股份有限公司生产的数控系统。目前，这些机床已在宝鸡忠诚精密零件制造有限公司、秦川机床工具集团有限公司和烟台海德机床有限公司得到了应用，主要用于加工汽车、石油机械等行业的零件。

经过近几年的使用，用户认为，机床故障率低，可实现高速度、多工序加工，与原来的普通数控机床相比，效率明显提升。在加工精度和加工质量方面，与其他厂家的类似数控车床相比，也有明显改善，尤其是表面质量，在批量加工中的表面粗糙度均被控制在1.6µm之内，有些材质能接近0.8µm，加工后外圆圆度一般在3µm左右。

用户希望在制造细节上完善机床的防护外观，使其更加美观。

3. BM63150C精密数控车床及BM63150X车削中心

该课题的主要任务是，将国产功能部件配套应用于宝鸡忠诚开发的BM63150C精密数控车床及BM63150X车削中心上。为此，宝鸡忠诚配套应用了2套陕西汉江机床有限公司生产的滚珠丝杠和2套武汉华中数控股份有限公司生产的数控系统。目前，该课题机床已在宝鸡忠诚六号车间和山东博特精工股份有限公司得到了应用，主要用于加工机床主轴类零件。

经长时间使用，用户对机床表现给予了认可，主要包括：一台机床即可完成轴或盘类零件复杂的车、钻、攻等加工工序，并可实现同心度要求较高的零件加工；加工效率高，故障率低；无漏油、漏水、漏电现象；操作方便，人机界面人性化，编程简单容易；全封闭防护设计，安全可靠。

用户希望机床的防护门玻璃再大一些，便于观察机床加工情况。

为支持国产功能部件发展做出的积极努力

总之，自2009年以来，在04专项的支持下，宝鸡忠诚先后实施了多项与国产功能部件相关的课题。借助这一宝贵的实践平台，宝鸡忠诚与国产功能部件企业精诚合作，顺利完成了国产功能部件在多项课题中的应用，促进了国产功能部件的发展。

1. 功能部件的选用及设计开发

首先，根据机床的性能和功能特点，与功能部件企业一起，通过严谨的对比、筛选，最终选择出适合机床性能要求的功能部件，确保了功能部件即满足了机床的使用要求，又不会产生过多的富余量，避免了“大马拉小车”的情况，这样，就使功能部件的应用得到了准确定位，起到了很好的示范推广效应。

其次，在功能部件的设计开发中，宝鸡忠诚与功能部件企业分享了自身在功能部件的实际应用中积累的大量经验，提出了改进、完善建议，从而避免了弯路，提高了开发效率。

2. 功能部件的调试

由于针对课题应用的功能部件，对其性能、功能的要求很高，而且这些功能部件大都属于新开发产品，没有得到成熟应用，因此，在将这些功能部件装配到机床上后，需要经过大量的调试，才能确保功能部件达到最佳的工作状态，以满足机床的性能和功能需求。

为此，宝鸡忠诚与功能部件企业密切配合，将其调试经验毫无保留地应用到调试工作中，不仅帮助功能部件企业提高了调试能力，使其归纳总结出一套成熟可靠的调试方法，而且加快了调试进度，保证了功能部件在机床上的可靠稳定应用。

3. 开展大量的功能部件性能测试、对比试验工作

为提高国产功能部件的性能，需要对功能部件进行大量的试验，通过获取大量的实验数据，为功能部件的改进和完善提供理论依据和实践经验。这些试验，通常是将功能部件装配到机床上开展的在线及模拟实际工况的试验，以确保获得的数据真实、准确。为此，宝鸡忠诚提供了大量机床设备作为试验平台，并设计、制作了试验所需的工装零件。根据功能部件企业对试验内容的要求，承担了大量试验工作，为各种试验的顺利完成和获取大量真实、准确的数据提供了保障。具体包括：

（1）功能部件综合性能测试，包括各种功能部件的精度、可靠性等测试。通过大量测试，逐步完善和改进功能部件的功能和性能。

国产刀架的精度检测

国产刀架的加载试验

国产刀架的加载试验

国产刀架的运转性能试验

国产刀架的运转性能试验

国产丝杠的精度检测

（2）对比试验。进行国产功能部件与进口功能部件之间的对比试验，通过对相关试验数据的对比，分析国产功能部件与进口功能部件在功能、性能和可靠性等方面的差距，从而有目的地改进和完善国产功能部件，缩小与进口功能部件的差距。

4. 开展国产功能部件的应用示范

与国产功能部件企业合作，宝鸡忠诚开展了国产功能部件应用示范工程。通过功能部件的应用示范，开展了一系列功能部件与主机的适用性研究和功能部件的可靠性技术研究，为提升功能部件的性能和可靠性、实现国产功能部件在机床上的批量配套应用提供了有力保障。

使用国产功能部件的体会

近年来，国产功能部件发展迅速，功能和性能都有了较大提升。借助04专项课题，宝鸡忠诚在机床上使用了大量的国产功能部件。通过实际应用，主要体会如下：

1. 降低了机床成本，提升了市场竞争力

由于采用了国产功能部件，机床成本大幅度降低。虽然与采用进口功能部件的机床相比，机床的功能和性能有所下降，但在满足用户使用要求的前提下，用户更愿意选择性价比高的机床。基于此，宝鸡忠诚先后开发了多款部分或全部配备国产功能部件的数控机床。从实际销售情况看，此类机床得到了用户的认可。因此，宝鸡忠诚计划加大国产功能部件在机床上的配套应用。

2. 提升了机床的售后服务质量

在售后维修方面，采用国产功能部件的响应速度和价格明显比采用进口功能部件更有优势。宝鸡忠诚在用户回访时发现，用户在使用进口机床时谨小慎微或闲置不用，只有在加工精度要求特别高的零件时才开机使用，问其原因，主要是担心机床一旦出现故障，特别是进口功能部件的故障，就需要支付较高的维修费用，延长机床的维修待机时间。因此，一些客户在采购机床时，专门提出：只要机床的性能能满足使用要求，就配备国产功能部件。这也增强了宝鸡忠诚使用国产功能部件的信心。

国产功能部件取得的进步

近年来，国产功能部件企业借助04专项带来的机遇，在技术研发、核心产品的系列化及产品的市场竞争力方面都取得了明显成效，功能部件的速度、精度和可靠性等性能指标也有了很大提升。对此，可以通过以下两个课题予以说明。

在宝鸡忠诚牵头实施的“国产中高档数控转塔刀架系列产品开发及批量应用示范”课题中，作为国产功能部件企业，烟台环球机床附件集团有限公司根据课题要求，积极开展各类数控刀架综合性能测试。通过大量的性能测试和对比试验，不断对刀架进行结构调整和改进，最终完成了具有自主知识产权的、性能稳定的数控转塔刀架产业化生产以及伺服动力刀架的系列化开发。其中，数控转塔刀架的分度精度4＂，重复定位精度1.6＂，满载荷无故障运转次数不低于30万次；伺服动力刀架的刀具最高转速达到6000r/min，重复定位精度1.6＂，满载荷无故障运转次数大于30万次。这些刀架的各项技术水平都接近国际先进水平。以上实例表明，通过专项的实施，提高了国产功能部件的技术水平，缩小了与进口功能部件的差距。

在宝鸡忠诚牵头实施的“高速数控车床及车削中心”课题中，机床的X、Z向进给速度必须达到42m/min，从而对滚珠丝杠的DN值提出了很高的要求。为此，陕西汉江机床有限公司积极开展技术研究，最终开发出满足这一速度要求的滚珠丝杠。通过这项课题，陕西汉江机床有限公司掌握了高速滚珠丝杠的结构设计、工艺及检测等技术手段，为其后期开发高速系列产品打下了坚实的基础。

存在的问题和差距

虽然国产功能部件取得了较大进步，但与进口产品相比，在精度保持性、噪声和可靠性等方面还存在较大差距。以宝鸡忠诚牵头实施的“高速数控车床及车削中心”课题为例，所配套的滚珠丝杠虽然达到了速度指标要求，但与进口产品相比，在精度保持性和噪音方面还存在一定的差距。

对国产功能部件企业的建议

从机床主机企业的角度来看，国产功能部件企业应加强产品的综合性能测试和试验技术，包括产品的适用性试验、批量化产品的互换性试验、精度保持性测试及可靠性测试等。因为机床主机企业不会对功能部件进行这些检测，也不具备这样的检测能力和手段，因此，要求功能部件在出厂前必须经过各种“考验”才能提供给主机企业使用，这样才能保证在最终用户那里不会出现过多问题，否则，对主机和功能部件的品牌都会带来影响。目前，进口功能部件企业都有自身成熟的产品试验平台和相对完善的测试方法，国产功能部件企业应在此方面有所突破和提高。

在此，对国产功能部件企业提出一些建议：

1. 提高自主研发和创新能力。目前，虽然一些国产功能部件企业通过技术引进、与国外企业开展技术合作等方式，提高了技术水平和研发能力，但这种方式只能掌握二、三流技术。因此，关键还要加强自主研发能力的提升，夯实基础，掌握并开发出具有自主知识产权的技术和产品。

2. 积极主动地与主机企业进行合作，大力开展产品示范应用工程，逐步提高产品质量和品牌形象。

3. 多回访用户，虚心听取主机企业和终端用户的反馈意见，不断使自身产品满足主机企业和用户的需要。

4. 提高产品售前技术能力，特别是在产品的技术选型方法和新产品的推广方面，需要多与主机企业进行沟通交流。

宝鸡忠诚下一步使用国产功能部件的目标

通过实施“直升机复杂结构关键零件国产数控机床和系统生产线示范应用”课题（课题编号：2015ZX04001201），将国产功能部件配套应用到4台机床上，每台机床的国产功能部件配套比例不低于50%，并完成模拟实际工况运行2000小时。

通过实施“数控机床可靠性快速试验技术研究及应用”课题（课题编号：2016ZX04004-004），将国产功能部件配套应用到5台CK/CH系列数控机床上，开展机床可靠性快速试验应用技术研究，对可靠性快速试验装置采集数据进行评价研究，并推广应用。

通过实施“国产高档数控机床在惯控产品精密结构件加工的验证应用示范线”课题（课题编号：2016ZX04002-008），将国产功能部件配套应用到1台铣车复合加工中心和1台高速精密立式加工中心上，每台机床使用国产功能部件的比例大于50%，开展主机及功能部件的模拟实际工况运行试验。