航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠”，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件加工要求極為苛刻，航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的機(jī)床研制難度極大，攻克航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域“卡脖子”的機(jī)床更是難上加難。機(jī)床制造是德國(guó)的強(qiáng)項(xiàng)，用于汽車(chē)制造的機(jī)床更是德國(guó)強(qiáng)項(xiàng)中的強(qiáng)項(xiàng)。研發(fā)出航發(fā)領(lǐng)域的“卡脖子”機(jī)床，讓德國(guó)汽車(chē)零部件巨頭把原來(lái)的德國(guó)機(jī)床換成中國(guó)機(jī)床，浙江縉云縣壺鎮(zhèn)的民營(yíng)機(jī)床企業(yè)——暢爾取得了什么成就？又是怎樣一個(gè)企業(yè)？
暢爾攻克的“卡脖子”機(jī)床名稱(chēng)為“渦輪盤(pán)榫槽數(shù)控拉床”。渦輪盤(pán)榫槽是葉片與輪盤(pán)相結(jié)合的部分，渦輪盤(pán)榫槽的加工精度直接影響著葉片的位置和方向，還有發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和安全可靠性。渦輪盤(pán)榫槽相對(duì)于軸線有傾角、錐角，表面粗糙度要求高，零件回轉(zhuǎn)加工分度精確度要求也很高。一個(gè)直徑800毫米的渦輪盤(pán)，均勻分布著147個(gè)榫槽，每個(gè)榫槽夾角僅為2.44度，兩個(gè)榫槽之間的角度誤差不超過(guò)一根頭發(fā)絲的十分之一。此外，榫槽空間形狀復(fù)雜、渦輪盤(pán)材料加工難度大，榫槽高效精密加工一直以來(lái)都是航空制造業(yè)中被世界公認(rèn)的技術(shù)難題，渦輪盤(pán)榫槽的高效精密拉削加工有賴(lài)于高性能的拉床，然而，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)榫槽數(shù)控拉床多年來(lái)一直被國(guó)外壟斷，國(guó)外一直對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行封鎖，國(guó)內(nèi)想要自主攻克這項(xiàng)技術(shù)是非常困難的。我國(guó)這類(lèi)拉床長(zhǎng)期依賴(lài)從德國(guó)進(jìn)口，例如霍夫曼的機(jī)床，單價(jià)四五千萬(wàn)元，最貴的高達(dá)上億元一臺(tái)。
為此，暢爾于2008年開(kāi)始研制用于加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤(pán)榫槽的拉削機(jī)床。2018年，暢爾歷經(jīng)十年的科研攻關(guān)，終于開(kāi)發(fā)出第一代四軸榫槽數(shù)控拉床，打破了國(guó)際壟斷和技術(shù)封鎖，并交付給了無(wú)錫航亞科技，至今已完成了多款飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)榫槽的加工。
暢爾研發(fā)中心總工程師——?jiǎng)⒅腥A當(dāng)時(shí)表示：“今后，暢爾團(tuán)隊(duì)還將研發(fā)下一代機(jī)床，力爭(zhēng)在三年內(nèi)趕上德國(guó)同類(lèi)產(chǎn)品?！贬槍?duì)該機(jī)床與國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品存在的差距，緊接著，暢爾又做了技術(shù)升級(jí)。
不到三年，暢爾就研制出第二代五軸榫槽數(shù)控臥式側(cè)拉床，并完成了某軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤(pán)榫槽的試驗(yàn)拉削，機(jī)床各項(xiàng)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。該拉床順利通過(guò)省級(jí)鑒定，技術(shù)處國(guó)際先進(jìn)水平。這臺(tái)五軸數(shù)控拉床，最大切削力達(dá)250kN，重量近110噸，設(shè)備占地84平方米，暢爾開(kāi)發(fā)了多刀具、多工位、多參數(shù)的復(fù)合加工工藝，研制了集粗拉、半精拉和精拉于一身的專(zhuān)用拉削刀具和刀盒，攻克了不同輪盤(pán)榫槽精確定位加工技術(shù)等，滿(mǎn)足了榫槽高效、高精度加工要求。
據(jù)暢爾的生產(chǎn)總監(jiān)——孫元應(yīng)介紹：“我們的設(shè)備制造精度是達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，然后我們的這個(gè)產(chǎn)品測(cè)量的拉削精度是達(dá)到了一個(gè)微米級(jí)精度，也就是我們頭發(fā)絲百分之一的一個(gè)精度?！?/span>
劉中華表示：“在許多技術(shù)環(huán)節(jié)，這臺(tái)機(jī)床的表現(xiàn)都超越了最先進(jìn)的“德國(guó)制造”?！?/span>
2021年，暢爾的五軸數(shù)控高速拉床在成都客戶(hù)工廠里，進(jìn)行了小批量試生產(chǎn)，在46小時(shí)內(nèi)，完成了某型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)8個(gè)壓氣機(jī)盤(pán)的連續(xù)加工，加工過(guò)程中機(jī)床運(yùn)行穩(wěn)定，壓氣機(jī)盤(pán)各項(xiàng)指標(biāo)全部合格，獲得“穩(wěn)定、高效、高精度”的評(píng)價(jià)。
歷經(jīng)12年苦心孤詣，暢爾先后投入4000余萬(wàn)元科研經(jīng)費(fèi)，終于攻克了航空裝備卡脖子技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)國(guó)防工業(yè)尖端加工設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，產(chǎn)品完全可以取代德國(guó)進(jìn)口設(shè)備。目前，暢爾已啟動(dòng)第三代六軸機(jī)床的科研攻關(guān)，新一代機(jī)床將實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化，進(jìn)一步提升機(jī)床的性能和效率。
在汽車(chē)領(lǐng)域，暢爾不僅實(shí)現(xiàn)高端裝備國(guó)產(chǎn)化，產(chǎn)品還獲得國(guó)內(nèi)外客戶(hù)高度認(rèn)可。
暢爾與中國(guó)重汽集團(tuán)的合作始于2007，產(chǎn)品涉及汽車(chē)零部件多個(gè)方面。在2008年的時(shí)候，暢爾向中國(guó)重汽濟(jì)南商用車(chē)底盤(pán)零件廠提供了鋼板彈簧銷(xiāo)自動(dòng)拉床，替代原有24臺(tái)銑床和磨床，使中國(guó)重汽集團(tuán)原本虧損的鋼板彈簧銷(xiāo)業(yè)務(wù)變成最盈利的業(yè)務(wù)。
2010年，暢爾與東風(fēng)汽車(chē)公司建立起合作關(guān)系，涉及變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)瓦蓋、連桿、制動(dòng)器部件、底盤(pán)零件、傳動(dòng)軸零件、轉(zhuǎn)向機(jī)零件等多種產(chǎn)品。
2012年，暢爾開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首臺(tái)直角雙立柱拉床，并以400多萬(wàn)元的價(jià)格，出售給了一家德國(guó)企業(yè)，這臺(tái)機(jī)床在德國(guó)企業(yè)的上海工廠里，穩(wěn)定運(yùn)行，精度CPK值超過(guò)德國(guó)同類(lèi)拉床，獲得客戶(hù)的好評(píng)，客戶(hù)決定將暢爾的設(shè)備引進(jìn)到德國(guó)。
2016年，暢爾研發(fā)出四工位十二主軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控復(fù)合機(jī)床HK710系列，可對(duì)汽車(chē)制動(dòng)鉗進(jìn)行銑、鉆、攻等工序加工，該機(jī)床填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，產(chǎn)品打破了德國(guó)壟斷。
之后，暢爾又自主研制出汽車(chē)制動(dòng)鉗支架高速精密加工全自動(dòng)生產(chǎn)線，生產(chǎn)線由直角雙立柱拉床、四工位十二主軸數(shù)控復(fù)合機(jī)床、六軸機(jī)器人、上下料傳送帶、檢測(cè)設(shè)備、自動(dòng)清洗裝置及先進(jìn)控制系統(tǒng)等組成，集工件準(zhǔn)確定位、精密拉削成形、銑鉆攻絲、在線檢測(cè)、多機(jī)器人協(xié)同于一體，加工節(jié)拍為6秒/件，一條生產(chǎn)線可替代傳統(tǒng)加工方式8至10名工人，經(jīng)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)鑒定，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
暢爾的生產(chǎn)線填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)制動(dòng)鉗支架自動(dòng)化加工領(lǐng)域的空白，再次打破了德國(guó)壟斷，并得到了全球第三大汽車(chē)零部件企業(yè)——德國(guó)大陸集團(tuán)的認(rèn)可，在大陸集團(tuán)世界各地的工廠里，暢爾的設(shè)備代替原來(lái)的德國(guó)設(shè)備，大陸集團(tuán)采用暢爾的生產(chǎn)線，為寶馬、奔馳、奧迪等高端汽車(chē)制造制動(dòng)鉗。暢爾的生產(chǎn)線還得到了美國(guó)天合、比利時(shí)VST、萬(wàn)向集團(tuán)、亞太股份、五菱汽車(chē)、萬(wàn)安科技等國(guó)內(nèi)外企業(yè)的青睞。
暢爾的創(chuàng)辦人林綠高介紹：“我們拉床行業(yè)世界上做得最好的三家企業(yè)都在德國(guó)，是一個(gè)小鎮(zhèn)上面，然后他們是100多年的企業(yè)了，他們就是從事這個(gè)拉床、拉刀的研發(fā)制造，然后他們的產(chǎn)品一樣的也是從這個(gè)很低端的開(kāi)始，一直往前走，現(xiàn)在處在這個(gè)世界絕對(duì)領(lǐng)先的地位。在外拉床的幾個(gè)領(lǐng)域里面，我們暢爾已經(jīng)做到了國(guó)內(nèi)最高端的水平，特別是像作為制動(dòng)鉗的專(zhuān)用拉床來(lái)說(shuō)，我們已經(jīng)可以說(shuō)達(dá)到了德國(guó)人的水平了，所以這幾年的話(huà)，支架拉床，德國(guó)人再也沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)了”。
在其他領(lǐng)域，暢爾同樣取得了不俗成績(jī)。
暢爾為華龍一號(hào)核電站研制的大型散熱板加工裝備——六工位臥式內(nèi)拉床，將傳統(tǒng)6臺(tái)臥式內(nèi)拉床組合設(shè)計(jì)為一臺(tái)臥式重型機(jī)床，實(shí)現(xiàn)6工位同時(shí)拉削作業(yè)，大大提高了效率，該拉床適用于核工業(yè)中蒸汽發(fā)生器管子支承板三葉梅花孔的拉削加工。
暢爾為一家合資企業(yè)研制了中國(guó)第一臺(tái)深槽伺服拉床，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，該產(chǎn)品主要用于空調(diào)設(shè)備關(guān)鍵零件滑片槽的狹長(zhǎng)溝槽高精密拉削加工，采用可實(shí)現(xiàn)變速拉削的伺服驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，三個(gè)工件可同時(shí)加工，節(jié)拍達(dá)到10秒/件，且加工精度高。
暢爾為美國(guó)博雷開(kāi)發(fā)了LG51160特重型立式內(nèi)拉床，應(yīng)用于海水淡化裝備巨型閥門(mén)的內(nèi)花鍵拉削，該閥門(mén)直徑達(dá)2米，需要加工的花鍵達(dá)430毫米，拉床高度達(dá)到13米，噸位達(dá)到160噸，刷新了國(guó)內(nèi)最大噸位拉床記錄。
這個(gè)制造出各種關(guān)鍵設(shè)備的企業(yè)是由一位醫(yī)生創(chuàng)立的，林綠高原本是縉云第二醫(yī)院的一名職業(yè)骨科醫(yī)生。2000年，林綠高決定放棄醫(yī)生這個(gè)職業(yè)，召集了十來(lái)名員工，開(kāi)辦了機(jī)械廠。林綠高雖然是醫(yī)生出身，手術(shù)刀跟機(jī)械刀有著巨大的差別，企業(yè)的起點(diǎn)也只是一個(gè)小小的作坊，但林綠高始終堅(jiān)守自己內(nèi)心那一份熱愛(ài)，企業(yè)通過(guò)不斷創(chuàng)新和升級(jí)，取得今天的成就。
暢爾的成功離不開(kāi)一個(gè)優(yōu)秀的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，而這個(gè)團(tuán)隊(duì)里面的許多人，都是從暢爾生產(chǎn)一線成長(zhǎng)起來(lái)的技能高手。例如，暢爾液壓技術(shù)部部長(zhǎng)應(yīng)炎鑫，出生在一個(gè)農(nóng)民家庭，為了養(yǎng)家，僅僅讀到初中，就輟學(xué)成為了一名采石工，做了幾年采石工之后，選擇到工廠里工作，學(xué)習(xí)開(kāi)沖床和車(chē)床。2000年，隨著暢爾的創(chuàng)建，應(yīng)炎鑫成為了公司最早的員工之一。之后，應(yīng)炎鑫把節(jié)省下來(lái)的錢(qián)都用來(lái)買(mǎi)書(shū)，其中液壓方面的書(shū)就有上百本。應(yīng)炎鑫在生產(chǎn)一線埋頭鉆研液壓工藝制造，參與研制了國(guó)內(nèi)最大噸位拉床，國(guó)內(nèi)首臺(tái)配套機(jī)器人的拉床，還有國(guó)內(nèi)首臺(tái)直角雙立柱拉床。此外，應(yīng)炎鑫還為企業(yè)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的青年骨干人才。
從一位初中文化水平的農(nóng)民工，成長(zhǎng)為高端制造領(lǐng)域的高技術(shù)人才，應(yīng)炎鑫的成功，完全得益于對(duì)知識(shí)和技術(shù)不懈的追求。據(jù)應(yīng)炎鑫介紹，液壓方面，剛開(kāi)始，他也是一個(gè)外行。不知道怎么做的時(shí)候，只能從縉云，騎著摩托車(chē)到武義那邊，偷看別人的拉床是怎么制造的，邊看邊學(xué)，把各種細(xì)節(jié)都記起來(lái)，回到家里，他們就能夠把機(jī)床設(shè)計(jì)出來(lái)。電焊、車(chē)床加工、安裝電氣，應(yīng)炎鑫一個(gè)人包辦了各項(xiàng)工作，暢爾的第一臺(tái)拉床就這樣誕生了，結(jié)果，這臺(tái)設(shè)備賣(mài)了600元，出售第二臺(tái)拉床的時(shí)候，膽子就大了，賣(mài)了幾千塊，現(xiàn)在高端產(chǎn)品賣(mài)到五六百萬(wàn)，并且出售到日本、比利時(shí)、印度、墨西哥，制造出讓老外認(rèn)可的機(jī)床。
結(jié)語(yǔ)
這個(gè)由農(nóng)民工負(fù)責(zé)研發(fā)、醫(yī)生開(kāi)辦的小作坊，取得了成功，背后需要付出巨大的努力，尤其是在攻克卡脖子技術(shù)的時(shí)候，由于技術(shù)門(mén)檻極高，研制難度大，需要技術(shù)沉淀，還需要?jiǎng)?chuàng)新創(chuàng)造，更需要情懷和擔(dān)當(dāng)，才有堅(jiān)持的動(dòng)力。機(jī)床被譽(yù)為“工業(yè)母機(jī)”，機(jī)床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)部門(mén)，是產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵一環(huán)，尤其是具有戰(zhàn)略意義的高技術(shù)機(jī)床，在重大裝備制造領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，所以需要補(bǔ)齊機(jī)床工業(yè)的短板，才能確保產(chǎn)應(yīng)鏈安全，不受制于人。
