培养专业技术人才 提升专业人才能力——“高档数控机床设计和加工技术”培训报道（上）

本刊记者/Reporter 谭弘颖/TAN Hongying

“高档数控机床设计和加工技术”培训合影

为了提升机床行业的专业技术水平，促进和帮助机床行业技术队伍尽快系统理解和掌握高档数控机床设计和加工的关键技术，切实担负和落实培养行业技术人才队伍的重要任务，根据国家人力资源和社会保障部《关于印发专业技术人才知识更新工程2015年高级研修项目计划的通知》，针对机床设备制造与应用企业的高级专业技术人才，由中国通用技术（集团）控股有限责任公司(以下简称“中国通用技术集团”)承担的“高档数控机床设计和加工技术”获批为国家人力资源和社会保障部专业技术人才知识更新工程高级研修项目。该专项研修培训工作由北京机床研究所、北京工研精机股份有限公司（以下简称“工研精机”）承办，并得国家人力资源和社会保障部的支持。

2015年5月15-20日，“高档数控机床设计和加工技术”高级研修项目培训课程在工研精机如期举行。在为期6天的培训中，来自国内多家机床制造企业、高校及科研院所的73名学员通过11名专家的授课、48学时的学习圆满结业，本刊记者独家全程报道。

高级研修项目是经国家人力资源和社会保障部批准，纳入全国高级研修项目计划，旨在提高高层次专业技术人才专业水平和创新能力的示范性继续教育研修项目。中国通用技术集团、北京机床研究所、工研精机自上而下都非常重视这项工作，中国通用技术集团人力资源总部副总经理张东黎在开课前致辞，将此次培训的意义和重要性宣之于学员，并预祝培训取得圆满成功。

中国通用技术集团人力资源总部副总经理张东黎致辞

此次授课的专家有：北京机床研究所所长、教授级高工刘炳业，北京机床研究所副总工程师、工研精机总工程师、教授级高工贺大兴，原北京机床研究所总工艺师、机械工业部突出贡献技师金福吉，北京机床研究所副总工程师、国家机床质量监督检验中心主任、教授级高工赵钦志，天津大学教授、博导张大卫，工研精机教授级高工张世珍，北京FUNAC常务副总经理、技术总监奥田兼正，日本THK株式会社技术开发统括部部长饭田胜也，海德汉（中国）有限公司总经理贾江扬，NSK（中国）研究开发有限公司总经理刘军。

本次培训课围绕机床技术，从发展趋势讲起，包括主机技术（制造、设计与主轴）、技术标准、加工工艺、单元部件技术（控制、反馈、直线运动、回转运动）共5类课程，辅以4套阅读教材《工业4.0》、《制造繁荣》、《颠覆式创新》、《跨界》，再以工厂参观、技术创新研讨等模式加深学员对课程的理解。

北京机床研究所所长、教授级高工刘炳业--《精密机床的技术发展方向与趋势》

北京机床研究所所长、教授级高工刘炳业授课

培训第一天，北京机床研究所所长、教授级高工刘炳业先生首先做了《精密机床的技术发展方向与趋势》的演讲。刘所长是精密与超精密机床专家，30多年来一直在科研技术领域工作，现担任国家863项目“箱体类精密工作母机设计制造关键技术”首席专家、中国机床工具协会副理事长、国家04重大专项评审专家、机械工业科技进步奖评审专家、国家科学技术奖评审专家等。

首先，刘所长介绍了北京机床研究所的概况——“两个国家级工程研究中心、三个标准化组织、一个国家检测中心、一个国家级创新平台、一本中文核心期刊”和机床所在中国机床制造业创造的“11个第一”。然后，通过介绍“18罗汉”机床厂以及“七所一院”的过往与现状让大家了解了机床工业的历史。接着，从对2013年与2014年数控机床进口情况的数据对比分析让大家了解了机床行业的大致情况。在谈到何为数控机床的主要研究任务时，他认为运动轴系、五轴、重型、车床以及数控机床的21项几何误差等是数控机床的主要研究任务。通过对欧盟、美国、日本和中国等主要机床制造国家和地区近年的研究计划的细致介绍，他认为数控机床发展趋势主要有两个：机床加工的尺度特征向极端方向发展（超精密）和机床的应用向满足智能制造要求发展（智能制造）。他结合北京机床研究所几十年对超精密加工技术的研究让学员们一窥超精密加工之内涵；在讲到“智能制造”这个发展趋势时，更是结合当下如德国“工业4.0”、美国“制造业回流”、日本“智能化制造”、中国的“两化融合”等，通过对劳动力成本、机器人数量等翔实数据论证了智能制造的大势所趋。刘所长认为，全球的经济危机也给制造科学带来了新的机遇，竞争也会更加激烈和残酷，中国要做制造业的强国，不做趋势的跟随者而做领跑者方是“由大变强”的坦途；而企业也要充分理解趋势、把握转型升级的方向，才能冲出红海,驶向蓝海。

北京机床研究所副总工程师、工研精机总工程师、教授级高工贺大兴--《精密机床性能提升的关键技术》

北京机床研究所副总工程师、工研精机总工程师、教授级高工贺大兴授课

北京机床研究所副总工程师、工研精机总工程师、教授级高工贺大兴做了《精密机床性能提升的关键技术》的演讲。贺工长期从事精密与超精密机床设计与制造研究，主持并参与完成了国家“九五”和“十五”攻关项目、863项目、04重大项目、科技部专项以及省部级科研项目、国内企业需求的重大科研课题等众多项目，在精密与超精密机床的结构设计、运动控制及工艺应用开发与研究方面，填补了多项技术及产品空白。

他通过对超精密加工概念、发展经历、市场及应用案例、关键技术以及北京机床研究所超精密机床的发展状况的介绍，让学员对机床发展的“超精密”方向有了更深层次的了解。他认为，超精密加工制造技术是国际上纳米技术的重要组成部分，且主要是自上而下实现纳米加工的6种加工技术之一，而超精密机床加工则主要经历了20世纪50年代到80年代的技术开创期、80年代到90年代的民间工业应用初期、90年代至今的民间工业应用成熟期3个时期。他还讲述了超精密加工在航空航天如高精度陀螺仪浮球、气浮陀螺和静电陀螺的内外支撑面、液压泵和液压马达转子及分油盘、电机整流子、雷达波导管、航空仪表轴承，光学如红外反射镜、激光制导反射镜，民用计算机磁盘、磁头、非球面塑料镜成形模、激光印字用多面反射镜等应用案例。随后，他详细介绍了北京机床研究所在超精密加工上的36个方面的内容总结和11个领先的核心技术。在机床的精度从微米级向纳米级发展的历程中，他认为有4项关键技术是无法回避的：一是无迟滞的轴承技术；二是高分辨率驱动技术；三是误差补偿技术；四是应用条件技术。北京机床研究所对超精密机床的发展有着起点早、技术延续性好、拥有核心技术以及商品化程度高等特点，譬如JCS-035超精密车床、复印机感光鼓超精密加工机床、SPHERE200超精密球面镜加工机床、NAM-800纳米及超精密车床、SQUARE 300超精密光学表面铣床、GCK感光鼓基系列加工机床等都是其中典范。

原北京机床研究所总工艺师、机械工业部突出贡献技师金福吉--《精密机床加工应用技术及案例》

原北京机床研究所总工艺师、机械工业部突出贡献技师金福吉授课

培训第2天，原北京机床研究所总工艺师、机械工业部突出贡献技师金福吉做了《精密机床加工应用技术及案例》的演讲。金总是全国数控技能大赛专家组组长、副总裁判长，全国职工职业技能大赛专家组组长、评审委员会副主任，全国职业院校技能大赛现代制造技术比赛专家组组长、总裁判长，国家职业技能鉴定高级考评员、鉴定专家，北京市十大能工巧匠、北京市技术能手。

金总认为，现代制造技术的核心是数控技术，如数控加工工艺技术、高速加工、多轴加工、复合加工、微细加工等。他主要从刀具、夹具使用以及工艺方案制定上谈起，结合系列工艺案例论证了数控加工工艺技术的重要性；通过一系列的模具加工案例探讨了高速加工技术；通过对工作台旋转型、主轴旋转型、主轴和工作台混合旋转型的五轴加工中心的剖析，结合五轴加工的工艺案例，如箱体加工等探讨了五轴加工技术；通过对复合加工技术的展望以及车模复合加工案例的介绍，探讨了复合加工技术；通过对诸如表业夹板类加工夹具实例等探讨了微细加工技术。随着各种新材料、新工艺的层出不穷，他认为，我们只有把数控技术的各个环节做到极致，才能实现现代制造技术的“中国梦”。

北京机床研究所副总工程师、国家机床质量监督检验中心主任、教授级高工赵钦志--《精密机床测试评价技术与检测标准》

北京机床研究所副总工程师、国家机床质量监督检验中心主任、教授级高工赵钦志授课

北京机床研究所副总工程师、国家机床质量监督检验中心主任、教授级高工赵钦志做了《精密机床测试评价技术与检测标准》的演讲。赵主任主持参加过多项科技攻关项目、科技支撑项目、863项目、质检公益性项目、国家04重大专项等重要课题，获中国标准创新贡献二等奖、机械工业科学技术二等奖等，主编《机械电气设备安全标准使用手册》和《机械电气系统安全标准汇编》及参编《数控设备选用指导手册》，在机床检测方面有着丰富的经验。

数控机床性能测试是提高数控机床内在性能的基础和关键工作，其目的不仅是对机床产品合格与否的判断，还是验证机床产品是否达到设计者意图、满足用户需求、商品化的重要工作。赵主任通过对测试评价技术的发展趋势、相关标准、基本要求和条件、项目以及内容的介绍，让学员对机床检测工作有了非常全面的认识。精密机床相关标准目前有82项，其中基础通用标准15项、车床标准16项、加工中心标准28项、磨床标准23项。测试评价的内容则主要有外观和参数检验、机床空运转试验、机床性能试验、机床精度试验、安全与可靠性试验。赵主任认为，企业应不断建立和完善机床测试与评价体系，方能提升竞争力，而随着机床技术和制造水平的不断提升，机床测试技术和测试手段也应随之提升，让测量精度更高、测量速度更快，实现智能化测量、三维测量等更是新的挑战，愿在座的各学员为之努力。

天津大学机械工程系教授、博导张大卫--《数控机床设计关键技术》

天津大学机械工程系教授、博导张大卫授课

培训第3天，天津大学机械工程系教授、博导张大卫做了《数控机床设计关键技术》的演讲。张教授主要从事机床动力学、超精密定位技术、自动喷涂装备技术等方面的教学与科研工作，先后住持国家自然科学基金、863项目、04重大专项、天津市科技攻关等课题20余项，发表学术论文150余篇，国家发明专利16项，软件著作权3项，省市部级科技奖励4项。

张教授主要介绍了卧式加工中心静刚度匹配设计方法、整机几何精度设计方法、整机静变形误差分析与检测、数控机床切削过程稳定性分析。对于静刚度，他从定义、设计思路、静刚度链组成、设计方法谈起，结合对精密卧加整机静刚度设计的案例，让学员们有了直观的了解；对于几何误差和精度，他通过介绍几何误差建模方法、几何精度设计方法、几何精度分析与设计软件，让学员们多方位掌握关于几何精度的设计方法；通过有限元建模、X/Y/Z向导轨静变形规律分析、精密卧加误差建模、精密卧加静态误差分析与补偿探讨了整机静变形误差分析与检测；通过介绍切削过程振动的危害和分类、切削颤振现象和分类、再生颤振稳定性、基于再生颤振的铣削动力学模型、铣削颤振稳定性叶瓣图、模态参数及动刚度对稳定性叶瓣图的影响规律、应用实例、稳定性切削试验设计等探讨了数控机床切削过程稳定性分析。

北京机床研究所教授级高工张世珍--《高速主轴设计与测试技术》

北京机床研究所教授级高工张世珍授课

北京机床研究所教授级高工张世珍做了《高速主轴设计与测试技术》的演讲。张工长期从事高档数控机床机械设计工作，承担了04重大专项、863项目、北京市科技攻关项目，尤其是在高速、精密电主轴研制及测试技术、五轴摆头加工中心整机研制及精度检测技术、双主轴卧式加工中心整机研制技术方面具有丰富的经验，其主持研发的“μ2000/5SS-800H五轴摆头加工中心”获2013年机械工业科技进步一等奖。

张工从精密高速主轴的发展趋势谈起，认为传统的主轴结构无法满足高速的需求，内装式直驱主轴是目前的发展趋势。结合自己工作的经验，她介绍了电主轴的原理、结构设计的因素，并以机床用的典型高速主轴BT30、BT40、BT50、HSK-A63主轴、高精度亚超精车床用电主轴、高精度车磨复合加工用电主轴为例，讲述了这些主轴的结构特性。又从高速主轴单元结构优化设计、高速主轴单元装配技术、高速主轴单元动平衡技术、高速主轴单元综合性能测试平台这几个角度做了详细介绍，这些都足以供设计者和使用者在实际工作中参考。

培训前3天主要是由国内企业、院校专家授课，后续报道本刊记者会在下期奉上，敬请关注。