國內外重型數控機床的技術對比

1、國內外重型數控機床的技術對比根據原國家機械工業(yè)部機床工具局規(guī)定：自身重量在1030t范圍內的機床屬于大型機床，30700t范圍內的機床屬于重型機床，大于100t的機床屬于超重型機床（現(xiàn)在還沒有權威部門給出新的定義）。重型數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)支柱產業(yè)以及國家重點工程項目服務。目前，我國自主開發(fā)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(chuàng)造出極限規(guī)格的世界之最。如我國已經制造出加工直徑25m的超重型數控立式銃車床，鏈桿直徑320mm勺落地式銃

2、鏈床，加工寬度為10m以上的數控龍門鏈銃床，回轉直徑在5000mmA上的數控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。為了應對全球金融危機，國家采取了多種政策來擴大內需、保持經濟增長。我國正處于對傳統(tǒng)生產方式進行現(xiàn)代化改進階段，不論是鐵路建設、電站建設、船舶制造、航空航天建設，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。而我國高檔重型數控機床95誨賴國外進口。為加強與國外同行競爭優(yōu)勢，解決我國在發(fā)展高檔重型數控機床過程中的關鍵、核心問題，在國家高檔數控機床與基礎制造裝備重大科技專項中，體現(xiàn)出國家急需的高檔數控重型機床涵蓋了重型機床系列

3、的最主要產品，也反映出市場需求的發(fā)展趨勢以及對產品技術水平要求方向?！皩ｍ棥敝杏?臺高檔數控機床屬于重型機床行業(yè)范疇，說明國家對發(fā)展高檔數控重型機床產品的期待，牽涉到的多臺高檔數控重型機床產品既是國家急需的高檔裝備制造設備，也代表了重型機床行業(yè)的技術發(fā)展方向。發(fā)展中的國內外重型數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(yè)在一些產品市場順利實現(xiàn)了替代進口。(1)重型龍門加工中心發(fā)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

4、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2科堡公司的產品，北一機床采用的就是德國瓦德里希2科堡的技術。希斯(SCHIESS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速高，精度保持性好，在技術上屬于世界領先水平。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(yōu)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)落地銃鎮(zhèn)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。國外的落地銃鎮(zhèn)床生產廠家主要有：意大利的PAM公司、德國希斯、

5、意大利的INNSEBERARDb司、捷克的SKOD公司等。HORIMASTERHM格產品除昆明機床廠采用滾動滑動復合導軌、中捷機床有限公司采用鋼軌和直線導軌外，其余主要生產廠家多為靜壓式導軌結構，靜壓技術也相對比較成熟，HORIMASTERHM髭明機床廠采用滾動滑動復合導軌外，其余均為靜壓導軌。靜壓技術在高精度重型機床領域中應用很廣泛，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，在市場上從結構上主要采用滑枕和主軸配合使用，以增加機床的加工范圍和功能需要。(3)數控龍門移動式和臺式車銃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

6、具有多年生產重大型機床的經驗。國內開發(fā)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，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品來支持。可自由組合直線坐標和圓坐標的車、鍵銃加工，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加工要求進行個性化設計。(4)重型數控車床數控單柱移動立式銃車床是武重為加工三峽工程水輪機的關鍵設備，代表了我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

7、造更多的銃車復合機床系列打下了基礎。止匕外，齊重數控設計制造的數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。我國重型數控機床的優(yōu)點及進步近兩年，我國重型數控機床發(fā)展最快，如重型數控龍門鏈銃床，重型落地鏈銃床，重型立、臥式車床等的年產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備制造大量需求直接拉動的反映。一批新產品如數控雙龍門鎮(zhèn)銃

8、床、龍門車銃復合加工機床、動梁可交換工作臺可換銃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(lián)動技術、大功率雙擺角銃頭和重型回轉工作臺的技術攻關相繼突破，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單機產值最大（8700萬元/臺）的超重型數控龍門鎮(zhèn)銃床，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XK型超重型數控雙龍門鏈銃床，并投入自用。該機床為雙龍門移動式，4銃頭，龍門寬度6.8m,加工長度57m.雙龍門移動式4銃頭結構屬于國內首創(chuàng)。齊重數控裝備有限公司試制成功BV

9、DM31535M（®立式銃鉆中心，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，最大加工直徑3150mm工件重20t,該機床用于大型風電軸承加工，填補國內空白。齊齊哈爾二機床集團公司試制成功XK212槿五軸數控動梁龍門鎮(zhèn)銃床。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8000mm33000mm軸轉速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GMC

10、2060拚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(lián)動誤差補償技術、機床總體結構和拓撲優(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：X3Y3Z:6300mm32500mm31000mm;轉速24024000r/min,快速移動30m/min,A軸+95-110,C軸±360。該機床在軍工業(yè)廣泛應用。大連機床集團有限責任公司制成VX326勵梁可交換工作臺可換頭五面體龍門加工中心，工作臺長200012000mm616003000mm重30t,X3Y3Z:7600mm34700mm31000mm用滾動直線導軌、電主軸和數控雙擺角銃頭。機床在關鍵技術設

11、計制造上有新突破。秦川機床集團公司2008年開發(fā)出VTM26理龍門式銃車復合加工中心，機床具有七軸五聯(lián)動功能，復合化程度較高，可一次裝夾實現(xiàn)車、銃鏈、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工作臺車轉速1100r/min,工作臺銃轉速02r/min,銃軸電動機功率37kW主軸車速1500r/min,C軸定位精度20。國內重型數控機床與國外同類產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、高檔重型數控機床還是依靠進口，其中德國和意大利的產品較多，它們代表著世界先進水平。國內產品與國外產品在結構上的差

12、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(fā)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數控系統(tǒng)、功能部件，如刀庫、機械手和兩坐標銃頭等部件，還需要境外廠家配套滿足。國內重型機床制造企業(yè)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，數控化率很低，尤其是缺乏高精水平的加工設備。同時，國內企業(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，決定了對技術創(chuàng)新的要求更高。國內重型數控機床產品與發(fā)達國家著名企業(yè)相比仍存在一定差距，產品水平的差距主要體

13、現(xiàn)在：(1)主軸轉速國外先進水平已發(fā)展到最高達30004000r/min,而國內主要徘徊在8001500r/min.(2)快速進給國外先進水平達2000030000mm/min而國內主要在600010000mm/min.(3)精度國外先進水平定位精度0.015/1000mm,重復定位精度0.0030.007mm;國內產品定位精度0.025/1000mm,重復定位精度0.010.015mm.(4)其他機床的可靠性、精度的穩(wěn)定性、復合多功能、柔性化、智能化方面不如國外廠家，外觀質量也有明顯的差距。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(yōu)勢，尤其是超重型機床已達到當代國際先

14、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)展來源于其下游產業(yè)推動，機床行業(yè)下游產業(yè)主要有造船、工程機械、航空航天、汽車、鐵路、電力設備、風電設備、動力設備、制冷設備和石化設備等。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)產品零件具有耐高溫、高強度、難加工、合金材料與復合材料多、復雜結構件多、工藝要求高等特點，要求機床加工設備向大型(重型、超重型)、高速、精密、復合、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)動機結構復雜，整體機匣、葉片

15、加工需要多功能、高精度數控機床，如數控立車、數控精密鍵床五軸加工心等。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，應進一步加速推動國內機床調頭向高端發(fā)展。在能源領域，國內重型機械企業(yè)在為能源工業(yè)重大工程項目建設中發(fā)揮了關鍵作用，包括國家三大動力制造基地及其他發(fā)電設備制造廠的重大關鍵設備都由國內廠家提供。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，而產能龐大、開工率不足及產品同質性太強，我國造船工業(yè)仍面臨著結構調整和嚴峻考驗，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、復合、智能化性能越來越高。汽車制造水平質量取決于裝備水平，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，需要機床具有復合性能，以提高工序集中為目標，盡量減少裝夾次數，提高生產率和工作精度，并具有智