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2017年5月19日

我國重型數控機床的發展 - 加工中心

重型精工機床主要用于大型、特大型精密零件加工，是為國防軍工、航空航天、船舶、能源（火電、水電、核電、風力發電）、交通運輸（鐵路、汽車）、冶金、工程機械等主要工業支柱產業以及國家重點工程項目服務。目前，中國自主開發研制的重型機床和超重型機床產品基本滿足了一些國家重點工程需要，并多次創造出極限規格的世界之最。　　如中國已經制造出加工直徑25m的超重型精工立式銑車床，鏜桿直徑320mm的落地式銑鏜床，加工寬度為10m以上的精工龍門鏜銑床，回轉直徑在5000mm以上的精工重型臥式車床等一批具有自主知識產權，而且技術水平已經接近世界先進水平的重型機床系列產品。發展中的國內外重型精工機床面對其他品種機床市場在金融危機下的快速下跌，重型機床市場幾乎沒有受到影響，這個誘因使許多機床廠家紛紛轉向市場較好的大重型機床市場。原因就是在重型機床領域，國際競爭力相對并不激烈，使國內重型機床企業在一些產品市場順利實現了替代進口。（1）重型龍門加工中心發展趨勢是高功率、大扭矩、高復合型以及復雜孔面加工能力。　　在世界范圍內看，代表重型龍門加工中心最高水平的是德國瓦德里希·科堡公司的產品，北一機床采用的就是德國瓦德里希·科堡的技術。希斯（SCHIESS）與科堡機床相比較，無論在功率、扭矩、規格上基本相當，但希斯公司的機床主軸轉速高，精度保持性好，在技術上屬于************水平。與國內外其他產品相比較，國外重切削能力較強，加工精度高，并且具有很多技術優勢，比如橫梁加工仿形技術，Z軸滑枕長度補償技術，龍門框架X軸移動雙電動機，三電動機甚至四電動機同步技術等。（2）落地銑鏜床國內的生產廠家主要有：昆明機床廠、齊齊哈爾二機床廠、濟南第二機床廠、武漢重型機械廠等。國外的落地銑鏜床生產廠家主要有：意大利的PAMA公司、德國希斯、意大利的INNSEBERARDI公司、捷克的SKODA公司等。（3）精工龍門移動式和臺式車銑加工中心國外主要生產商有德國科堡、意大利皮特卡納奇、美國吉根、德國沙爾曼公司等，這些公司都具有多年生產重大型機床的經驗。　　國內開發研究尚屬初期階段，技術還不夠成熟。目前，國內的機床均不同程度地存在著承載能力低、精度不高、低負荷等缺點。（4）重型精工車床精工單柱移動立式銑車床是武重為加工三峽工程水輪機的關鍵設備，代表了中國超重型機床的生產能力和水平，標志著我國自主知識產權產品達到世界先進水平，成為世界上少數幾個超重型機床供應國之一。也為設計、制造更多的銑車復合機床系列打下了基礎。　　此外，齊重精工設計制造的精工重型臥式車床是為哈爾濱電機廠提供的三峽工程配套設備，加工直徑4.3m,加工長度18m,******承重250t,機床可實現工件自動測量，機內對刀。在加工三峽機組水輪機轉子時，一次裝夾重達200t的工件，完成對工件的全部加工。該機床的研制成功，標志著重型臥式車床制造能力邁上新臺階。中國重型精工機床的優點及進步近兩年，中國重型精工機床發展最快，如重型精工龍門鏜銑床，重型落地鏜銑床，重型立、臥式車床等的年產量和市場消費量已居************。　　重型機床發展之快速是我國電力、船舶、石化和礦山等重型設備制造大量需求直接拉動的反映。一批新產品如精工雙龍門鏜銑床、龍門車銑復合加工機床、動梁可交換工作臺可換銑頭五面體龍門加工中心等研制成功；關鍵技術，如靜壓導軌和靜壓軸承技術、同步控制和運動補償技術、五軸聯動技術、大功率雙擺角銑頭和重型回轉工作臺的技術攻關相繼突破，標志著中國重型機床發展達到新的高度。北京第一機床廠開始制造國內單機產值******（8700萬元/臺）的超重型精工龍門鏜銑床，目前一批世界之最的超重型機床陸續投入研制，將引導我國進入世界重型機床制造強國之列。　　武漢重型機床集團制成XKD型超重型精工雙龍門鏜銑床，并投入自用。該機床為雙龍門移動式，4銑頭，龍門寬度6.8m,加工長度57m.雙龍門移動式4銑頭結構屬于國內首創。齊重精工裝備有限公司試制成功BVDM315×5MC型立式銑鉆中心，該機床采用雙柱龍門框架結構，雙刀架雙24刀庫，中心主軸出水功能，轉速達到5000r/min,靜壓導軌回轉工作臺C軸功能，工作臺直徑3150mm,定位精度5″，******加工直徑3150mm,工件重20t,該機床用于大型風電軸承加工，******************。齊齊哈爾二機床集團公司試制成功XK2127型五軸精工動梁龍門鏜銑床。該機床采用長跨距重載滾珠絲杠及輔助裝置，全自動附件交換裝置，主軸浮動夾刀裝置，橫梁液壓比例平衡等新技術，工作臺8000mm×3000mm,主軸轉速5~2000r/min,伺服電動機功率24kW,可實現多軸控制，五軸聯動。　　沈陽機床（集團）有限責任公司研制成功GMC2060u橋式龍門五軸加工中心。機床在X向雙向驅動的同步控制及調整技術、五坐標聯動誤差補償技術、機床總體結構和拓撲優化有所突破，在高速、高精度和高剛度方面有所進展。該機床在軍工業廣泛應用。大連機床集團有限責任公司制成VX32~60動梁可交換工作臺可換頭五面體龍門加工中心，采用滾動直線導軌、電主軸和精工雙擺角銑頭。機床在關鍵技術設計制造上有新突破。大連光洋科技工程有限公司將攜帶本公司具有自主知識產權的高精度五軸立式機床參加在歐洲各地舉辦的14個機床展會。　　繼今年7月末該公司首次向德國克努特公司出口一臺高精度五軸立式機床后，德國公司再次向大連光洋購買了三臺高端精工機床。據了解,德國公司還欲申請大連光洋在歐洲的獨家代理銷售權，并制訂了面向全歐洲的銷售計劃。這是中國企業首次向西方發達國家銷售高檔精工機床，標志著今后德國機床將由大連光洋生產的“中機”制造。中國研制的全世界精度最高的立式磨床～～～我國全************個制造出亞納米級精度機床，重點是這一段：成為繼美、德之后第三個掌握高精度光學零件制造加工技術的國家，也是目前世界上唯一同時具有磁流變和離子束拋光裝備研發能力的國家。中國精度全世界上最高的大型精工卷板機，這玩意雖然不是機床，但技術與機床相通的地方極多，而且屬于戰略級的超級機器，其水平高低直接決定了潛艇的制造工藝，美日所有潛艇使用的卷板機都是瑞典和瑞士的，主要是瑞典的，而世界上能把卷板機做到極致的國家，就是中國和瑞典倆國家，而包括卷板機在內的擁有全部完整極限制造領域，戰略級超級機器體系的國家，全世界上，獨我國一家，別無分店！秦川機床集團公司2008年開發出VTM260型龍門式銑車復合加工中心，機床具有七軸五聯動功能，復合化程度較高，可一次裝夾實現車、銑鏜、鉆、攻螺紋和車螺紋等功能。國內重型精工機床與國外同類產品的差距盡管中國重型機床行業在最近幾年來有了長足進步，取得可喜的發展。但在高檔重型精工機床還是依靠進口，其中德國和意大利的產品代表著世界先進水平。國內產品與國外產品在結構上的差別并不大，采用的新技術也相差無幾，但在先進技術應用和制造工藝水平上與世界先進國家還有一定差距。新產品開發能力和制造周期還滿足不了國內用戶需要，零部件制造精度和整機精度保持性、可靠性尚需很大提高，尤其是在與重型機床配套的精工系統、功能部件，如刀庫、機械手和兩坐標銑頭等部件，還需要境外廠家配套滿足。國內重型機床制造企業的制造能力很強，但大而不精，其主要原因還是加工設備落后，精工化率很低，尤其是缺乏高精水平的加工設備。同時，國內企業普遍存在自主創新能力不足，因為重型機床單件小批量的市場需求特點，決定了對技術創新的要求更高。國內重型精工機床產品與發達國家著名企業相比仍存在一定差距，產品水平的差距主要體現在：（1）主軸轉速國外先進水平已發展到最高達3000~4000r/min,而國內主要徘徊在800~1500r/min.　　（2）快速進給國外先進水平達20000~30000mm/min,而國內主要在6000~10000mm/min.　　（3）精度國外先進水平定位精度0.015/1000mm,重復定位精度0.003~0.007mm;國內產品定位精度0.025/1000mm,重復定位精度0.01~0.015mm.　　（4）其他機床的可靠性、精度的穩定性、復合多功能、柔性化、智能化方面不如國外廠家，外觀質量也有差距。國內廠家盡管技術略遜于國外先進水平，但在制造能力和價格上有很大的優勢，尤其是超重型機床已達到當代國際先進水平。我們相信，中國重型機床制造隨著科技進步與艱苦奮斗的努力，一定會逐步縮小差距。