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一把机床刀具的国产化突围

近日,东合联(河北)科技有限公司员工在生产线上作业。河北日报记者 王 伟摄

机床,被业内称为“工业母机”。很长一段时间里,高端数控机床及其刀具、接口被海外品牌主导,成为横在中国制造业面前的一道高墙。位于临空经济区(廊坊)的东合联(河北)科技有限公司靠研发投入和技术创新,实现了国产突围。

10月17日,在东合联生产车间,三条生产线正在全速运转。公司市场总监史娇拿起一个刀体,对准刀具接口推入,“咔”一声锁死。一次换刀,不到2秒。

“这是我们自主研发的PSC(多边柄联结系统)快换工具系统,核心是一套标准化换刀接口,机床不停机就能换刀,重复定位精度0.003毫米。”史娇介绍,过去人工换刀,要松开螺丝、装刀、对刀、拧紧,一套流程下来往往要十几二十分钟。

刀具决定加工精度、表面质量和切削效率,连接机床主轴与刀具的接口决定换刀速度、重复定位精度和可靠性,因此,刀具往往体现工业母机的水平。但是,PSC这类快换接口的标准和核心工艺,多年来握在国外企业手里。

“我们企业的定位就是要解决高端制造中的卡脖子技术,实现机床装备与切削刀具的全国产化,打破国外垄断。”公司总经理金俊青说。

高精度和高稳定性,是这场国产替代中最难的关卡。快换接口的核心是三棱锥轮廓,形位误差以微米计,温度、湿度等稍有差池,就会让结果跑偏。

金俊青介绍,研发团队在实验室曾被一组数据卡住。他们使用三坐标测量机反复测量,数值总差一点。调温度、调湿度、挪机床位置,都不见效。最后排查到根源——实验室在二楼,楼外公路上货车驶过的微震,就足以让几微米的精度归零。后来,团队把设备搬进隔震实验室,数据才稳定下来。

材料和密封是另一道坎。为解决钢材批次性能不稳的缺陷,团队逐炉测试,以热处理工艺补偿,又联合高校逐项攻关。样机送进客户车间后,又接连出现漏油、密封圈失效、精度波动等问题。团队花6个多月进行了十几次试验,把重复定位精度压到3微米以内,约为一根头发丝直径的几十分之一。

啃下快换接口这块硬骨头,东合联没有止步。公司展厅里,钢轨修复专用铣刀、可转位潜孔钻、高性能铣削刀具等各类高端数控刀具和设备依次排开。其中一款钢轨修复铣刀,针对钢轨长期服役产生的裂纹、鱼鳞纹、肥边,一次走刀即可完成修复。

“这款产品是我们参与的国家重点项目,解决了轨道交通领域的卡脖子问题。”金俊青介绍,目前,东合联产品已应用于航空航天、轨道交通、新能源、工程机械等领域。

国产化替代的底气,直观体现在价格上。目前,东合联产品售价不到国外进口同类产品的一半。

低价不是赔本让利,而是靠自主研发大大压缩了成本。落户临空经济区(廊坊)以来,东合联把研发投入稳定在营业收入的5%,2025年入选京津冀工业母机产业目录,2026年评为河北省专精特新中小企业。

“我们做的不是追赶而是超越,最终目标是要让国内制造企业用得起高端刀具。”金俊青说,东合联将持续加大研发力度,引进国际人才和高校资源,把国产替代的链条补得更坚实。(河北日报记者 刘 英)

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