國內(nèi)外重型數(shù)控機(jī)床的技術(shù)對(duì)比

1、國內(nèi)外重型數(shù)控機(jī)床的技術(shù)對(duì)比根據(jù)原國家機(jī)械工業(yè)部機(jī)床工具局規(guī)定：自身重量在 1030t 范圍內(nèi)的 機(jī)床屬于大型機(jī)床， 30100t 范圍內(nèi)的機(jī)床屬于重型機(jī)床， 大于 100t 的機(jī)床 屬于超重型機(jī)床（現(xiàn)在還沒有權(quán)威部門給出新的定義）。重型數(shù)控機(jī)床主要 用于大型、特大型零件加工， 是為國防軍工、 航空航天、 船舶、能源（火電、 水電、核電、風(fēng)力發(fā)電）、交通運(yùn)輸（鐵路、汽車）、冶金、工程機(jī)械等主 要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)以及國家重點(diǎn)工程項(xiàng)目服務(wù)。目前，我國自主開發(fā)研制的重型機(jī)床和超重型機(jī)床產(chǎn)品基本滿足了一些 國家重點(diǎn)工程需要，并多次創(chuàng)造出極限規(guī)格的世界之最。如我國已經(jīng)制造出 加工直徑25m的超重型數(shù)控立式銑

2、車床，鏜桿直徑 320mmt勺落地式銑鏜床， 加工寬度為10m以上的數(shù)控龍門鏜銑床，回轉(zhuǎn)直徑在 5000mm以上的數(shù)控重 型臥式車床等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 而且技術(shù)水平已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平 的重型機(jī)床系列產(chǎn)品。為了應(yīng)對(duì)全球金融危機(jī)，國家采取了多種政策來擴(kuò)大內(nèi)需、保持經(jīng)濟(jì)增 長。我國正處于對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行現(xiàn)代化改進(jìn)階段，不論是鐵路建設(shè)、電 站建設(shè)、船舶制造、航空航天建設(shè)，還是汽車、工程機(jī)械、軍工行業(yè)，均需 要大量的高端機(jī)床來支撐。而我國高檔重型數(shù)控機(jī)床95%依賴國外進(jìn)口。為加強(qiáng)與國外同行競爭優(yōu)勢，解決我國在發(fā)展高檔重型數(shù)控機(jī)床過程中的關(guān) 鍵、核心問題，在國家高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備重大科技

3、專項(xiàng)中， 體現(xiàn)出國家急需的高檔數(shù)控重型機(jī)床涵蓋了重型機(jī)床系列的最主要產(chǎn)品， 也 反映出市場需求的發(fā)展趨勢以及對(duì)產(chǎn)品技術(shù)水平要求方向。“專項(xiàng)”中有 7 臺(tái)高檔數(shù)控機(jī)床屬于重型機(jī)床行業(yè)范疇， 說明國家對(duì)發(fā)展高檔數(shù)控重型機(jī)床 產(chǎn)品的期待， 牽涉到的多臺(tái)高檔數(shù)控重型機(jī)床產(chǎn)品既是國家急需的高檔裝備 制造設(shè)備，也代表了重型機(jī)床行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。發(fā)展中的國內(nèi)外重型數(shù)控機(jī)床面對(duì)其他品種機(jī)床市場在金融危機(jī)下的快速下跌， 重型機(jī)床市場幾乎沒 有受到影響，這個(gè)誘因使許多機(jī)床廠家紛紛轉(zhuǎn)向市場較好的大重型機(jī)床市 場。原因就是在重型機(jī)床領(lǐng)域，國際競爭力相對(duì)并不激烈，使國內(nèi)重型機(jī)床 企業(yè)在一些產(chǎn)品市場順利實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口。

4、（1）重型龍門加工中心發(fā)展趨勢是高功率、大扭矩、高復(fù)合型以及復(fù) 雜孔面加工能力。在世界范圍內(nèi)看，代表重型龍門加工中心最高水平的是德 國瓦德里希 2科堡公司的產(chǎn)品， 北一機(jī)床采用的就是德國瓦德里希 2科堡的 技術(shù)。希斯（ SCHIES）S 與科堡機(jī)床相比較，無論在功率、扭矩、規(guī)格上基 本相當(dāng)，但希斯公司的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速高，精度保持性好，在技術(shù)上屬于世界 領(lǐng)先水平。與國內(nèi)外其他產(chǎn)品相比較，國外重切削能力較強(qiáng)，加工精度高， 并且具有很多技術(shù)優(yōu)勢，比如橫梁加工仿形技術(shù)， Z 軸滑枕長度補(bǔ)償技術(shù)， 龍門框架 X 軸移動(dòng)雙電動(dòng)機(jī)，三電動(dòng)機(jī)甚至四電動(dòng)機(jī)同步技術(shù)等。（2）落地銑鏜床國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有：昆明機(jī)床

5、廠、齊齊哈爾二機(jī) 床廠、濟(jì)南第二機(jī)床廠、武漢重型機(jī)械廠等。國外的落地銑鏜床生產(chǎn)廠家主 要有：意大利的PAMA公司、德國希斯、意大利的INNSEBERAR公司、捷克 的SKODAS司等。HORIMASTERHM格產(chǎn)品除昆明機(jī)床廠采用滾動(dòng)滑動(dòng)復(fù)合 導(dǎo)軌、中捷機(jī)床有限公司采用鋼軌和直線導(dǎo)軌外，其余主要生產(chǎn)廠家多為靜壓式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，靜壓技術(shù)也相對(duì)比較成熟，HORIMASTERH除昆明機(jī)床廠采用滾動(dòng)滑動(dòng)復(fù)合導(dǎo)軌外，其余均為靜壓導(dǎo)軌。靜壓技術(shù)在高精度重型機(jī)床領(lǐng) 域中應(yīng)用很廣泛，優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床穩(wěn)定性和整體剛性好，缺點(diǎn)是制造成本和難度 相對(duì)較高。另外，在市場上從結(jié)構(gòu)上主要采用滑枕和主軸配合使用，以增加 機(jī)床的加工范

6、圍和功能需要。（3）數(shù)控龍門移動(dòng)式和臺(tái)式車銑加工中心國外主要生產(chǎn)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(chǎn)重大型機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)。 國內(nèi)開發(fā)研究尚屬初期階段， 技術(shù)還不夠成熟。 目前， 國內(nèi)的機(jī)床均不同程度地存在著承載能力低、精度不高、低負(fù)荷等缺點(diǎn)，不 能完全滿足國家發(fā)展的整體需求，特別是在軍工、航天等行業(yè)更是需要這種 高端的產(chǎn)品來支持。可自由組合直線坐標(biāo)和圓坐標(biāo)的車、鏜銑加工，還可以 通過配置性能可靠的附件，按用戶的要求配以不同的自動(dòng)化程度。機(jī)床的幾 何空間及附件尺寸可根據(jù)加工要求進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。（4）重型數(shù)控車床數(shù)控單柱移動(dòng)立式銑車床是武重為加工三峽工

7、程水輪機(jī) 的關(guān)鍵設(shè)備，代表了我國超重型機(jī)床的生產(chǎn)能力和水平，標(biāo)志著我國自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平，成為世界上少數(shù)幾個(gè)超重型機(jī)床供應(yīng)國之 一，也為設(shè)計(jì)、制造更多的銑車復(fù)合機(jī)床系列打下了基礎(chǔ)。此外，齊重?cái)?shù)控 設(shè)計(jì)制造的數(shù)控重型臥式車床是為哈爾濱電機(jī)廠提供的三峽工程配套設(shè)備， 加工直徑4.3m,加工長度18m,最大承重250t,機(jī)床可實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)測量，機(jī) 內(nèi)對(duì)刀。在加工三峽機(jī)組水輪機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)，一次裝夾重達(dá) 200t 的工件，完成 對(duì)工件的全部加工。該機(jī)床的研制成功，標(biāo)志著重型臥式車床制造能力邁上 新臺(tái)階。我國重型數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)及進(jìn)步近兩年，我國重型數(shù)控機(jī)床發(fā)展最快，如重型數(shù)控龍門鏜銑床，重型落

8、 地鏜銑床，重型立、臥式車床等的年產(chǎn)量和市場消費(fèi)量已居世界第一。重型 機(jī)床發(fā)展之快速是我國電力、船舶、石化和礦山等重型設(shè)備制造大量需求直 接拉動(dòng)的反映。一批新產(chǎn)品如數(shù)控雙龍門鏜銑床、龍門車銑復(fù)合加工機(jī)床、 動(dòng)梁可交換工作臺(tái)可換銑頭五面體龍門加工中心等研制成功；關(guān)鍵技術(shù)，如 靜壓導(dǎo)軌和靜壓軸承技術(shù)、同步控制和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)、五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)、大功 率雙擺角銑頭和重型回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的技術(shù)攻關(guān)相繼突破， 標(biāo)志著我國重型機(jī)床 發(fā)展達(dá)到新的高度。北京第一機(jī)床廠開始制造國內(nèi)單機(jī)產(chǎn)值最大（ 8700萬元/ 臺(tái)）的超重型 數(shù)控龍門鏜銑床，目前一批世界之最的超重型機(jī)床陸續(xù)投入研制，將引導(dǎo)我 國進(jìn)入世界重型機(jī)床制造強(qiáng)國之列

9、。武漢重型機(jī)床集團(tuán)制成XKD型超重型數(shù)控雙龍門鏜銑床，并投入自用。該機(jī)床為雙龍門移動(dòng)式，4銑頭，龍門寬度6.8m,加工長度57m.雙龍門移動(dòng) 式 4 銑頭結(jié)構(gòu)屬于國內(nèi)首創(chuàng)。齊重?cái)?shù)控裝備有限公司試制成功 BVDM31535M（型立式銑鉆中心，該機(jī) 床采用雙柱龍門框架結(jié)構(gòu)，雙刀架雙 24 刀庫，中心主軸出水功能，轉(zhuǎn)速達(dá) 到5000r/min,靜壓導(dǎo)軌回轉(zhuǎn)工作臺(tái)C軸功能，工作臺(tái)直徑3150mm定位精度5，最大加工直徑3150mm工件重20t，該機(jī)床用于大型風(fēng)電軸承加工，填補(bǔ)國內(nèi)空白。齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)公司試制成功 XK2127型五軸數(shù)控動(dòng)梁龍門鏜銑床。該機(jī)床采用長跨距重載滾珠絲杠及輔助裝置，全自動(dòng)附

10、件交換裝置，主軸浮 動(dòng)夾刀裝置，橫梁液壓比例平衡等新技術(shù)，工作臺(tái)8000mm33000m主軸轉(zhuǎn)速52000r/min,伺服電動(dòng)機(jī)功率24kW,可實(shí)現(xiàn)多軸控制，五軸聯(lián)動(dòng)。沈陽機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研制成功GMC2060橋式龍門五軸加工中心。機(jī)床在X向雙向驅(qū)動(dòng)的同步控制及調(diào)整技術(shù)、五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)誤差補(bǔ)償技 術(shù)、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)和拓?fù)鋬?yōu)化有所突破，在高速、高精度和高剛度方面有所 進(jìn)展。機(jī)床參數(shù)：X3Y 3Z:6300mm32500mm31000主軸轉(zhuǎn)速24024000r/min,快速移動(dòng) 30m/min,A 軸 +95° 110°，C軸士 360°。該機(jī)床 在軍工業(yè)廣泛應(yīng)用。

11、大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司制成 VX326C動(dòng)梁可交換工作臺(tái)可換頭五面體龍門加工中心，工作臺(tái)長 200012000mm寬16003000mm承重30t,X3 Y3Z:7600mm34700mm31000rri采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌、電主軸和數(shù)控 雙擺角銑頭。機(jī)床在關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)制造上有新突破。秦川機(jī)床集團(tuán)公司2008年開發(fā)出VTM26C型龍門式銑車復(fù)合加工中心，機(jī) 床具有七軸五聯(lián)動(dòng)功能，復(fù)合化程度較高，可一次裝夾實(shí)現(xiàn)車、銑鏜、鉆、 攻螺紋和車螺紋等功能。工作臺(tái)直徑 2600mm最大車削直徑3600mm車削主 電動(dòng)機(jī)功率90kW工作臺(tái)車轉(zhuǎn)速1100r/min,工作臺(tái)銑轉(zhuǎn)速02r/min,銑軸 電動(dòng)機(jī)功率3

12、7kW主軸轉(zhuǎn)速1500r/min,C軸定位精度20。國內(nèi)重型數(shù)控機(jī)床與國外同類產(chǎn)品的差距盡管我國重型機(jī)床行業(yè)在最近幾年來有了長足進(jìn)步，取得可喜的發(fā)展。 但是絕大部分中、高檔重型數(shù)控機(jī)床還是依靠進(jìn)口，其中德國和意大利的產(chǎn) 品較多，它們代表著世界先進(jìn)水平。國內(nèi)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上的差別并 不大，采用的新技術(shù)也相差無幾，但在先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用和制造工藝水平上與世 界先進(jìn)國家還有一定差距。 新產(chǎn)品開發(fā)能力和制造周期還滿足不了國內(nèi)用戶 需要，零部件制造精度和整機(jī)精度保持性、可靠性尚需很大提高，尤其是在 與重型機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)、功能部件，如刀庫、機(jī)械手和兩坐標(biāo)銑頭等部 件，還需要境外廠家配套滿足。國內(nèi)重型機(jī)

13、床制造企業(yè)的制造能力很強(qiáng)，但大而不精，其主要原因還是 加工設(shè)備落后，數(shù)控化率很低，尤其是缺乏高精水平的加工設(shè)備。同時(shí)，國 內(nèi)企業(yè)普遍存在自主創(chuàng)新能力不足， 因?yàn)橹匦蜋C(jī)床單件小批量的市場需求特 點(diǎn)，決定了對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的要求更高。國內(nèi)重型數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國家著名 企業(yè)相比仍存在一定差距，產(chǎn)品水平的差距主要體現(xiàn)在：( 1)主軸轉(zhuǎn)速國外先進(jìn)水平已發(fā)展到最高達(dá) 30004000r/min, 而國內(nèi)主 要徘徊在 8001500r/min.(2)快速進(jìn)給國外先進(jìn)水平達(dá) 2000030000mm/mi n而國內(nèi)主要在600010000mm/min.(3)精度國外先進(jìn)水平定位精度 0.015/1000mm,重復(fù)

14、定位精度0.0030.007mm;國內(nèi)產(chǎn)品定位精度 0.025/1000mm,重復(fù)定位精度0.010.015mm.( 4)其他機(jī)床的可靠性、精度的穩(wěn)定性、復(fù)合多功能、柔性化、智能 化方面不如國外廠家，外觀質(zhì)量也有明顯的差距。國內(nèi)廠家盡管技術(shù)略遜于國外先進(jìn)水平， 但在制造能力和價(jià)格上有很大 的優(yōu)勢，尤其是超重型機(jī)床已達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平。我們相信，我國重型 機(jī)床制造隨著科技進(jìn)步與艱苦奮斗的努力， 一定會(huì)逐步縮小與世界先進(jìn)水平 的差距。重型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向作為機(jī)械裝備母機(jī)，機(jī)床制造業(yè)發(fā)展來源于其下游產(chǎn)業(yè)推動(dòng)，機(jī)床行業(yè) 下游產(chǎn)業(yè)主要有造船、工程機(jī)械、航空航天、汽車、鐵路、電力設(shè)備、風(fēng)電 設(shè)備、動(dòng)力

15、設(shè)備、制冷設(shè)備和石化設(shè)備等。隨著我國航空航天業(yè)發(fā)展，勢必帶動(dòng)促進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展。由于航空航 天工業(yè)產(chǎn)品零件具有耐高溫、高強(qiáng)度、難加工、合金材料與復(fù)合材料多、復(fù) 雜結(jié)構(gòu)件多、工藝要求高等特點(diǎn)， 要求機(jī)床加工設(shè)備向大型 (重型、超重型)、 高速、精密、復(fù)合、智能化趨勢發(fā)展。航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件加工需要大量 高精度機(jī)床作支撐，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體機(jī)匣、葉片加工需要多功能、高 精度數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控立車、數(shù)控精密鏜床五軸加工心等。為此，航空航天 業(yè)對(duì)機(jī)床要求高，加之歐美、日本等國外強(qiáng)勢機(jī)床企業(yè)進(jìn)駐與當(dāng)前國際金融 危機(jī)影響下不明朗的環(huán)境，應(yīng)進(jìn)一步加速推動(dòng)國內(nèi)機(jī)床調(diào)頭向高端發(fā)展。在能源領(lǐng)域，國內(nèi)重型機(jī)械企業(yè)

16、在為能源工業(yè)重大工程項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮 了關(guān)鍵作用，包括國家三大動(dòng)力制造基地及其他發(fā)電設(shè)備制造廠的重大關(guān)鍵 設(shè)備都由國內(nèi)廠家提供。我國造船工業(yè)發(fā)展形勢依然嚴(yán)峻，市場競爭愈加激 烈。特別是接船難、交船難、融資難局面沒有改變，而產(chǎn)能龐大、開工率不 足及產(chǎn)品同質(zhì)性太強(qiáng)，我國造船工業(yè)仍面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整和嚴(yán)峻考驗(yàn)，國際上 主要造船國家激烈競爭，因此，作為持續(xù)為船用柴油機(jī)、螺旋推進(jìn)器、船用 機(jī)械儀表、海洋工程、船臺(tái)起重機(jī)等提供機(jī)械裝備機(jī)床行業(yè)，需要裝備的體 積“個(gè)”越來越大，精密、復(fù)合、智能化性能越來越高。汽車制造水平質(zhì)量取決于裝備水平，同時(shí)，汽車工業(yè)國際競爭力又取決 于裝備先進(jìn)性制造成本。隨著技術(shù)發(fā)展，汽車零部件制造工藝水平提升，對(duì) 機(jī)床要求還會(huì)進(jìn)一步提高。因此，需要機(jī)床具有復(fù)合性能，以提高工序集中 為目標(biāo)，盡量減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)率和工作精度，