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華中科大數（shù）控機床解密：打破西方（fāng）封鎖，精度達頭發萬分之一

2018-3-19 來源（yuán）：轉載作（zuò）者： -

近日，備受關（guān）注的央視（shì）八集大型紀錄片《大國重器》（第二季）開播（bō）。

節目對中國工業發展進行了一次（cì）大巡禮倡導並指明了“中國製（zhì）造”和中國實體經濟發展的方向，片（piàn）中各種（zhǒng）激（jī）動人心的強國（guó）利器。

3月4日晚，大國重器（第二季）第七集《智造先鋒》在CCTV-2財經頻道首播，華中科技大學旗下華中數控（kòng）股份有限公司（sī）代表（biǎo）機床行業在節目中亮相。

高速度、高精度、智（zhì）能化，已（yǐ）經成為（wéi）全球裝備製造（zào）業競爭的焦（jiāo）點，對超精密加工控製係統的需求正快速上升。然而，中國高端數控裝備超過80%還依賴進口，每年要進口的高端數控設備價值高達30億元。

中國中部有新興的智能控製產業集群，也是（shì）中國數控係統最（zuì）重要的研發基地之一。在（zài）這裏，華中數控正在（zài）研製中國第一台具有超精密加工控製能（néng）力（lì）的（de）數控係統。華中科技大學機械學院教（jiāo）授、華（huá）中（zhōng）數控董事長陳吉紅說：“我（wǒ）們的（de）目標就是（shì）要打破中國在這個領域的被動局麵。”

“國產（chǎn）數控（kòng）係統經曆（lì）了艱（jiān）難的發展階段，屢戰屢敗，屢敗屢戰。國外對中國這種封鎖（suǒ）限製，我們就不服這口氣。”

超精密鏡麵加工是金屬切削加工的最高境界，刀具接觸接觸表麵造成的劃痕，叫做粗糙（cāo）度。在機床主軸轉速達到（dào）每分鍾24000轉的超高速（sù）度（dù）下，把零件的粗糙（cāo）度控製在0．02微米以下，這是頭發絲直徑（jìng）的萬分之一，也是超精密加工（gōng）係統必（bì）須達到的標準之一。

刀具運行速度從（cóng）0迅（xùn）速上升到每秒100米，刀具在切入的刹那，運行（háng）加速度達（dá）到（dào）了重力加（jiā）速（sù）度。這相（xiàng）當於5.6秒內，將汽車從零提速到200公裏。

將金屬工件表麵加工成鏡麵，隻有超精密數控係統能做到。如何在（zài）加工過程中，實時監控並調整微米級的加工精度，這（zhè）是西方數控製造巨頭的核心技術機密。華中數控的工程師們創（chuàng）造了一（yī）種獨特的方法，用色譜圖（tú）來（lái）觀測（cè），利用傳感器（qì）采集刀頭數據並傳送到電腦，刀頭的每一（yī）個細小（xiǎo）波動，都用不同顏色來標（biāo）記，就可以捕捉到肉眼難以捕捉到的（de）誤差。利用數據尋找加工誤差並進行優化，這實際上是一套智能數據（jù）采集分析係統。

在色譜圖（tú）的幫助下，零（líng）件（jiàn）表麵加工精度達到了0.01微（wēi）米。這相當於汽（qì）車在100公（gōng）裏的時速下，輪胎運行偏差（chà）隻有3根頭發絲，而輪（lún）胎的抖動誤差（chà）不到（dào）頭發絲的萬分之一。

“這（zhè）個長寬隻有5厘米的鏡麵，看似非常小，為此我們研發積累了整整七年。它的成功，也意味著我們在超精（jīng）密加工控製（zhì）係統的研發（fā）上，取得（dé）了重大突破，完成了對世界一（yī）流的追趕。再經過（guò）三到五年的努力（lì），我（wǒ）們的控製精度，必將達到世界領先水平。”

華中數控研（yán）發的HNC-8高（gāo）性能數控係統，分辨率達到1納米，擁有最大通道數（shù）10個，最大軸（zhóu）數127個。指標全麵達到國際先進水平，利用獨創的（de）“色（sè）譜圖”提高加工精度，利用機床內部電控大數據構成的機床“心（xīn）電（diàn）圖”，實現機床智能化功能。加工效率高出國外係統20%。采（cǎi）用國產（chǎn）裝備、國產係統、國產工業軟件建成智能製造示範工廠，成為自主創新的典範。

高性能（néng）數控係（xì）統是數控機床“最強大腦”，5軸聯動等核心（xīn）功能更是買不到的戰略核心技術，突破（pò）了西方在技術和市場上的雙重壟斷，助力（lì）中國製造2025，用中國智腦，裝備中國智造。

在本集中，還介紹了在華中數控與相關企（qǐ）業合作研製的世界第一款（kuǎn）智能（néng）數據采（cǎi）集器。智能數據采集（jí）器已經應用於勁勝公司3C智能工（gōng）廠，這是世界上數據（jù）采集覆蓋（gài）率最廣泛的采集器，能夠（gòu）對一百多種不同品（pǐn）牌的（de）數（shù）控機床、機器人等機器設備進行數據采集（jí），第一次從根本上解決了智（zhì）能工廠改造過程（chéng）中數據采集的難（nán）題。這是全球第一次實現跨越國界（jiè）、跨越品牌的數控（kòng）機床、機器人等機器（qì）設（shè）備之間的數據采集的互聯互通。華中數控參與了該智能工廠的規（guī）劃和（hé）實施，主要負責提供機床數控係統、機器人、產線總控係統和智能工廠大數據，打通了最底端的設（shè）備層到（dào）最高的決策層，實現了真正（zhèng）意（yì）義上的智能（néng）化生產。

精益（yì）求（qiú）精（jīng），追求卓越，在踐行工匠精神的路上華中大（dà）人一直走在前列！

（原題是《振奮！華中大超精密加工數控係統（tǒng）震撼亮相<大國重（chóng）器> 》）

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