重大研发项目立项书

1、2010_年度研究开发项目立项任务书

项目编号：

*******公司研究开发计划

项目立项任务书

项目名称：

项目负责人：

项目周期：

申报时间：年月日

-------国家技术中心制

一、国内外现状、水平和发展趋势

1、龙门式镗铣床是我国发展最快、生产厂家最多的重型机床产品。为了满足不同类型用户需要，目前可提供龙门固定式、龙门移动式、双龙门移动式、横梁固定式、横梁移动式、龙门横梁移动式、高架桥式等多品种多规格的系列产品。目前数控机床发展方向主要是一方面向重型方向发展，另一方面则向高端方向发展。

2、五轴联动龙门加工中心国外上世纪80 年代已应用于工业生产，西方国家担心高性能数控机床被中国用于军事工业，长期对中国实施限制性出口政策。国内起步较晚，

二、立项的目的和意义

目前，我国高档重型数控机床95%依赖国外进口。为加强与国内外同行竞争优势，解决我国在发展高档重型数控机床过程中的关键、核心问题，我公司必须在平稳立足普通大众型龙门机床（比如现已批量生产的龙门机床），不断开拓新产品，向重型方向以及高精尖方向发展。是向重型方向发展的重要举措和步伐。另外五轴联动则属于高精尖方向的产品定位，五轴机床项目对我公司的发展方向都是很明智的指路作用。

三、预期达到的技术水平及经济社会效益

2、五轴联动机床一直是国际上机械加工领域中最为先进的设备，尤其在高端模具制造行业，是绝对不可缺少的加工机床设备。而五轴联动龙门加工中心更是集结了机床所需用的所用机械，电气，液压技术。我们将在今年充分认证、考察，从中确定机型、规格、性能等设计参数，争取今年能开始进入设计研发阶段。

五轴联动龙门加工中心价格高昂，一般用户很难接受，目前主要应用于飞机制造业、大型模具加工企业。据了解，未来20年，我国需要购买民用客机2400余架，价值高达1970亿美元，而主力机型就是干线飞机，再加上各类支线客机和民用运输机，总价值应在3500亿－4000亿美元。大飞机项目将推动装备制造业的发展，加快高档机械装备的研制步伐。在项目研制过程中需要成套的大型精密高档数控机床，飞机采用高速数控加工技术是一种趋势。中国航空工业第一集团公司及第二集团公司是目前主要的目标客户。国内大型龙门制造企业均有少数产品进入飞机制造企业。

四、主要研究、试验内容及关键技术

重型数控机床产品上档次、上水平，重点要解决的关键共性技术：

·整机优化设计技术；

·典型运动副可靠性设计；

·构件变形的误差识辨、平衡补偿技术；

·主体结构系统的动静刚度、抗振性设计；

·实现三维实体建模和仿真优化设计方案的数字化设计技术；

·长行程无间隙传动技术；

·龙门移动结构进给的同步传动技术；

·多轴联动主轴头与现有普通三轴机床协调匹配模块化技术；

·故障预警和诊断技术。

五、技术创新点

待查

六、主要技术指标、技术成果或经济指标

（4）主要技术参数：

2、五轴联动龙门加工中心：

当前在航空工业技术改造中，原则上精加工都采用国外设备，粗加工和半精加工采用国内制造设备。飞机制造企业机翼、机身、尾翼的整体框架、梁、壁板等零件加工，零件结构复杂、材料成本高昂要求0废品率、零件表面质量及尺寸精度要求高，材料去除率大75-95%，效率高，零件材料大多为钦合金和高强度耐热合金，要求机床功率大、扭矩大、刚性好，精度保持性好。

航空工业所需求的高速大扭矩五轴龙门加工中心，一般以工作台宽度1000－2000mm、长度2000－8000mm，主轴转速6000-40000rpm为主体。

所以本台五轴联动龙门加工中心初步定位方向应该是高速、高刚性的方向性，配合可靠先进的高精度主轴头技术，并考虑一些现有先进的配套传动技术，比如高速传动技术、高速电主轴等技术，同时本着稳步、踏实的技术理念做实际综合定位，具体技术参数和性能待进一步确定。

七、研究开发方法及技术路线

（一）技术路线：

主要特点是横梁和方滑枕以及主轴单元整体随横梁沿X方向移动，Y和Z 方向则基本还是定梁龙门的类似传动结构，所以主要解决技术难度是X方向的运动副问题，由于门动式框架移动需要2侧各采用2条齿轮齿条结构实现运动，而难点是保证2侧运动单元的同步性。由于X方向运动长度长，这对于床身的

大件加工上具有很高的要求和难度。要保证两侧床身的相对精度，又要保证运动的同步，还要保证足够的刚性，所以说此项目技术难度相对来说比较高，不过根据现有的技术积累，

（二）对于五轴联动龙门机床项目，此次开发的思路主要是在原有技术经验基础上做进一步新技术融合和提高、发展：

1、总体规划，实现通用性模块化

形成几大基本系列，最大限度发挥零部件通用化的优点。通用性、模块化才能最大限度满足用户个性化的需求，加快交货进程。

2、持续改进，不断完善产品技术先进性

任何产品只有经不断的完善，不断的持续改进才能弥补设计缺陷，完善制作工艺路线，在实际应用中总结经验，不断提高产品的技术先进性，与国际先进技术接轨（比如目前的高速、高精度方向）。

3、加大基础理论的研究．推进关键功能部件的发展

目前五轴龙门的关键技术，五轴头、数控系统、电机，国内企业全部是进口的，价格居高，成本居高不下。为此只有自力更生实现自主研发突破关键技术。只有坚持走技术发展的道路，才能大幅降低关键件的采购成本，提高企业的利润空间。本项目主要依靠国际先进技术配套，但同时本着可靠、稳步、踏实的技术理念，尽量发展自我优势尽量挖掘潜力，加大研究和学习力度，尽可能本着节约成本而不牺牲性能、精度的原则多开发自主技术和结构以及改进型应用技术。

4、具体五轴联动龙门加工中心的技术条件待进一步的市场、技术考察后逐步予以

确定。

八、现有技术基础及条件

此2研发项目在技术上皆属于国内先进，并具有较为广泛的市场前景和市场规模。对于我公司展示技术力量、完善新技术、发展新产品具有很强的针对性和迫切性，同时考虑我部的实际设计研发能力和制造装配能力，同时项目主要负责人在机械、电气方面已经具备很多成功的类似技术经验基础，主要原则是充分利用现有技术积累，并吸收目前更先进的技术，本着稳定、可靠、踏实的理念确定项目技术细节。这样项目的成功性把握很大，成功几率很高，属于低风险项目。而上述两个研发项目都属于安全、环保产品并具有很好的社会效益和很高的经济效益。