寻道而行促进我国微小型机械制造技术的飞跃

张之敬，北京理工大学机械与车辆学院教授，博士生导师，国防科技工业微细结构加工技术研究应用中心主任。长期从事机械制造及自动化、航空宇航制造工程领域科研教学工作，在微机械制造技术、精密数控加工设备与工艺技术和监控检测技术等方面具有一定造诣。

每一项先进技术的发展与应用，都会在印证“科技是第一生产力”正确性的同时，勾起社会发展和产业进步对它的更大渴望。微小型机械制造就是一项被无限“渴望”的技术。

作为先进制造技术的重要发展方向，微小型机械制造技术的发展水平决定于微小型器件与系统的研发水平，而后者则是航空航天、兵器装备、医疗器械、新能源以及机电等多个重大领域取得高精度、轻量化、微小型化、智能化、信息化发展的关键所在。

为满足这种需求，找到适合我国国情的技术和产业发展路线，最大化地激发微小型机械制造技术对相关行业现代化发展所具有的“正能量”，国防科技工业微细结构加工技术研究应用中心（以下简称“中心”）于2008年1月成立。

中心主任张之敬介绍，我国微小型制造技术的研究和发展、特别是在国防和民用领域的应用较国外先进国家还有较大差距。为了解决这个问题，在原国防科工委和有关部门的支持下，决定成立国防科技工业微细结构加工技术研究应用中心。中心由国内十几家单位合作创立，旨在建立一个高端平台，通过自主创新，大力推动微小型机械制造领域的重大、关键、共性和实用技术的研究与应用，满足相关领域的高尖端战略发展需求，推动科技工业现代化的快速发展。

运行近五年来，中心承担了多项国家和省部级科研项目，在精密微小型机械加工技术、微小型系统装备技术和微小型系统仿真与实验技术领域取得了多项具有完全自主知识产权的科研成果。

精密微小型车铣复合加工技术是微小型机械加工技术近年的主要发展方向。它的出现，解决了微小型结构件传统加工方法加工质量差、效率低的难题，能够实现精密微小型结构件的一次装夹完成全部机械加工工序。经过多年精心研究、反复实践，中心成功研制出了精密微小型五轴车铣复合加工中心（CXKM25-III）。该加工中心可实现四轴联动；能够进行车、铣、车铣复合、钻、镗、磨等多种加工工序；具有主轴可重配置、空间软定位、系统精度补偿等功能；加工精度高、加工效率高、易形成批量生产，已在多种精密复杂微小型结构件加工中得到了应用。

同时，中心成功研制出了国内首台高转速、大扭矩、具有自动换刀功能的机械加工用电主轴，目前已经投入生产使用；为配合高速电主轴加工微小型零件，又设计出了具有自主知识产权的32把刀的微小型自动换刀刀库，替代手动换刀的传统工法，提升了加工效率，提高了加工精度，满足了快速高效加工的需求；突破微小型复合加工技术与准LIGA工艺相结合研究应用关键技术，会同国内有关单位设计并加工出了国内最小的某微小型机构，体积仅为传统方法设计的七分之一；开展了基于制造特性的接触力学建模、装配分析与建模、误差传递模型建立等研究工作，并取得突破，成功开发出了基于制造特征的性能预测软件PreMesys，大大提高了系统运行精度仿真预测的准确性，减少了系统试制和试验时间，提高研究效率的同时，降低了研究成本。

国防科技工业微细结构加工技术研究应用中心的不断壮大，推动了我国微制造技术的迅速发展，并取得了一定的成果。但总体来看我国仍处于跟踪研究状态，自主研究需求仍然十分迫切。激发微小型机械制造技术的“正能量”，需要更多专家学者和行业科技人员参与，也需要社会各界的大力支持和帮助。