國內(nèi)外重型數(shù)控機床的技術(shù)對比

1、國內(nèi)外重型數(shù)控機床的技術(shù)對比根據(jù)原國家機械工業(yè)部機床工具局規(guī)定：自身重量在 1030t 范圍內(nèi)的 機床屬于大型機床， 30100t 范圍內(nèi)的機床屬于重型機床， 大于 100t 的機床 屬于超重型機床（現(xiàn)在還沒有權(quán)威部門給出新的定義）。重型數(shù)控機床主要 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、風力發(fā)電）、交通運輸（鐵路、汽車）、冶金、工程機械等主 要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)以及國家重點工程項目服務(wù)。目前，我國自主開發(fā)研制的重型機床和超重型機床產(chǎn)品基本滿足了一些 國家重點工程需要，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產(chǎn)權(quán)， 而且技術(shù)水平已經(jīng)接近世界先進水平 的重型機床系列產(chǎn)品。為了應(yīng)對全球金融危機，國家采取了多種政策來擴大內(nèi)需、保持經(jīng)濟增 長。我國正處于對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行現(xiàn)代化改進階段，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、工程機械、軍工行業(yè)，均需 要大量的高端機床來支撐。而我國高檔重型數(shù)控機床95%依賴國外進口。為加強與國外同行競爭優(yōu)勢，解決我國在發(fā)展高檔重型數(shù)控機床過程中的關(guān) 鍵、核心問題，在國家高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備重大科技

3、專項中， 體現(xiàn)出國家急需的高檔數(shù)控重型機床涵蓋了重型機床系列的最主要產(chǎn)品， 也 反映出市場需求的發(fā)展趨勢以及對產(chǎn)品技術(shù)水平要求方向?！皩ｍ棥敝杏?7 臺高檔數(shù)控機床屬于重型機床行業(yè)范疇， 說明國家對發(fā)展高檔數(shù)控重型機床 產(chǎn)品的期待， 牽涉到的多臺高檔數(shù)控重型機床產(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(zhuǎn)向市場較好的大重型機床市 場。原因就是在重型機床領(lǐng)域，國際競爭力相對并不激烈，使國內(nèi)重型機床 企業(yè)在一些產(chǎn)品市場順利實現(xiàn)了替代進口。

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 與科堡機床相比較，無論在功率、扭矩、規(guī)格上基 本相當，但希斯公司的機床主軸轉(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，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 軸滑枕長度補償技術(shù)， 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(shù)等。（2）落地銑鏜床國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有：昆明機床

5、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(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)品除昆明機床廠采用滾動滑動復(fù)合 導(dǎo)軌、中捷機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)也相對比較成熟，HORIMASTERH除昆明機床廠采用滾動滑動復(fù)合導(dǎo)軌外，其余均為靜壓導(dǎo)軌。靜壓技術(shù)在高精度重型機床領(lǐng) 域中應(yīng)用很廣泛，優(yōu)點是機床穩(wěn)定性和整體剛性好，缺點是制造成本和難度 相對較高。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 機床的加工范

6、圍和功能需要。（3）數(shù)控龍門移動式和臺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)重大型機床的經(jīng)驗。 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，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?？勺杂山M合直線坐標和圓坐標的車、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化程度。機床的幾 何空間及附件尺寸可根據(jù)加工要求進行個性化設(shè)計。（4）重型數(shù)控車床數(shù)控單柱移動立式銑車床是武重為加工三峽工

7、程水輪機 的關(guān)鍵設(shè)備，代表了我國超重型機床的生產(chǎn)能力和水平，標志著我國自主知 識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品達到世界先進水平，成為世界上少數(shù)幾個超重型機床供應(yīng)國之 一，也為設(shè)計、制造更多的銑車復(fù)合機床系列打下了基礎(chǔ)。此外，齊重數(shù)控 設(shè)計制造的數(shù)控重型臥式車床是為哈爾濱電機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,機床可實現(xiàn)工件自動測量，機 內(nèi)對刀。在加工三峽機組水輪機轉(zhuǎn)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。我國重型數(shù)控機床的優(yōu)點及進步近兩年，我國重型數(shù)控機床發(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)量和市場消費量已居世界第一。重型 機床發(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(guān)鍵技術(shù)，如 靜壓導(dǎo)軌和靜壓軸承技術(shù)、同步控制和運動補償技術(shù)、五軸聯(lián)動技術(shù)、大功 率雙擺角銑頭和重型回轉(zhuǎn)工作臺的技術(shù)攻關(guān)相繼突破， 標志著我國重型機床 發(fā)展達到新的高度。北京第一機床廠開始制造國內(nèi)單機產(chǎn)值最大（ 8700萬元/ 臺）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床陸續(xù)投入研制，將引導(dǎo)我 國進入世界重型機床制造強國之列

9、。武漢重型機床集團制成XKD型超重型數(shù)控雙龍門鏜銑床，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(jié)構(gòu)屬于國內(nèi)首創(chuàng)。齊重數(shù)控裝備有限公司試制成功 BVDM31535M（型立式銑鉆中心，該機 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 到5000r/min,靜壓導(dǎo)軌回轉(zhuǎn)工作臺C軸功能，工作臺直徑3150mm定位精度5，最大加工直徑3150mm工件重20t，該機床用于大型風電軸承加工，填補國內(nèi)空白。齊齊哈爾二機床集團公司試制成功 XK2127型五軸數(shù)控動梁龍門鏜銑床。該機床采用長跨距重載滾珠絲杠及輔助裝置，全自動附

10、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(shù)，工作臺8000mm33000m主軸轉(zhuǎn)速52000r/min,伺服電動機功率24kW,可實現(xiàn)多軸控制，五軸聯(lián)動。沈陽機床（集團）有限責任公司研制成功GMC2060橋式龍門五軸加工中心。機床在X向雙向驅(qū)動的同步控制及調(diào)整技術(shù)、五坐標聯(lián)動誤差補償技 術(shù)、機床總體結(jié)構(gòu)和拓撲優(yōu)化有所突破，在高速、高精度和高剛度方面有所 進展。機床參數(shù)：X3Y 3Z:6300mm32500mm31000主軸轉(zhuǎn)速24024000r/min,快速移動 30m/min,A 軸 +95° 110°，C軸士 360°。該機床 在軍工業(yè)廣泛應(yīng)用。

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

12、7kW主軸轉(zhuǎn)速1500r/min,C軸定位精度20。國內(nèi)重型數(shù)控機床與國外同類產(chǎn)品的差距盡管我國重型機床行業(yè)在最近幾年來有了長足進步，取得可喜的發(fā)展。 但是絕大部分中、高檔重型數(shù)控機床還是依靠進口，其中德國和意大利的產(chǎn) 品較多，它們代表著世界先進水平。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，但在先進技術(shù)應(yīng)用和制造工藝水平上與世 界先進國家還有一定差距。 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 與重型機床配套的數(shù)控系統(tǒng)、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(nèi)重型機

13、床制造企業(yè)的制造能力很強，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，國 內(nèi)企業(yè)普遍存在自主創(chuàng)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(shù)創(chuàng)新的要求更高。國內(nèi)重型數(shù)控機床產(chǎn)品與發(fā)達國家著名 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)速國外先進水平已發(fā)展到最高達 30004000r/min, 而國內(nèi)主 要徘徊在 8001500r/min.(2)快速進給國外先進水平達 2000030000mm/mi n而國內(nèi)主要在600010000mm/min.(3)精度國外先進水平定位精度 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)略遜于國外先進水平， 但在制造能力和價格上有很大 的優(yōu)勢，尤其是超重型機床已達到當代國際先進水平。我們相信，我國重型 機床制造隨著科技進步與艱苦奮斗的努力， 一定會逐步縮小與世界先進水平 的差距。重型數(shù)控機床的發(fā)展方向作為機械裝備母機，機床制造業(yè)發(fā)展來源于其下游產(chǎn)業(yè)推動，機床行業(yè) 下游產(chǎn)業(yè)主要有造船、工程機械、航空航天、汽車、鐵路、電力設(shè)備、風電 設(shè)備、動力

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，勢必帶動促進裝備制造業(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， 要求機床加工設(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)動機及其零部件加工需要大量 高精度機床作支撐，發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體機匣、葉片加工需要多功能、高 精度數(shù)控機床，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)對機床要求高，加之歐美、日本等國外強勢機床企業(yè)進駐與當前國際金融 危機影響下不明朗的環(huán)境，應(yīng)進一步加速推動國內(nèi)機床調(diào)頭向高端發(fā)展。在能源領(lǐng)域，國內(nèi)重型機械企業(yè)

16、在為能源工業(yè)重大工程項目建設(shè)中發(fā)揮 了關(guān)鍵作用，包括國家三大動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，我國造船工業(yè)仍面臨著結(jié)構(gòu)調(diào)整和嚴峻考驗，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、螺旋推進器、船用 機械儀表、海洋工程、船臺起重機等提供機械裝備機床行業(yè)，需要裝備的體 積“個”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，汽車工業(yè)國際競爭力又取決 于裝備先進性制造成本。隨著技術(shù)發(fā)展，汽車零部件制造工藝水平提升，對 機床要求還會進一步提高。因此，需要機床具有復(fù)合性能，以提高工序集中 為目標，盡量減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)率和工作精度，