國內(nèi)外重型數(shù)控機(jī)床的技術(shù)對比

1、國內(nèi)外重型數(shù)控機(jī)床的技術(shù)對比根據(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，30700t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(shù)控龍門鏈銃床，回轉(zhuǎn)直徑在5000mmA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誨賴國外進(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

3、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。“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。(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

4、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(SCHIESS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)落地銃鎮(zhèn)床國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有：昆明機(jī)床廠、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。國外的落地銃鎮(zhèn)床生產(chǎn)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(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)也相對比較成熟，HORIMASTERHM髭明機(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)床的加工范圍和功能需要。(3)數(shù)控龍門移動(dòng)式和臺(tái)式車銃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

6、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?？勺杂山M合直線坐標(biāo)和圓坐標(biāo)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(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)立式銃車床是武重為加工三峽工程水輪機(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

7、造更多的銃車復(fù)合機(jī)床系列打下了基礎(chǔ)。止匕外，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)控龍門鏈銃床，重型落地鏈銃床，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)控雙龍門鎮(zhèn)銃

8、床、龍門車銃復(fù)合加工機(jī)床、動(dòng)梁可交換工作臺(tái)可換銃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)、大功率雙擺角銃頭和重型回轉(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)控龍門鎮(zhèn)銃床，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。武漢重型機(jī)床集團(tuán)制成XK型超重型數(shù)控雙龍門鏈銃床，并投入自用。該機(jī)床為雙龍門移動(dòng)式，4銃頭，龍門寬度6.8m,加工長度57m.雙龍門移動(dòng)式4銃頭結(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BV

9、DM31535M（®立式銃鉆中心，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XK212槿五軸數(shù)控動(dòng)梁龍門鎮(zhèn)銃床。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)8000mm33000mm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GMC

10、2060拚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)：X3Y3Z:6300mm32500mm31000mm;轉(zhuǎn)速24024000r/min,快速移動(dòng)30m/min,A軸+95-110,C軸±360。該機(jī)床在軍工業(yè)廣泛應(yīng)用。大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司制成VX326勵(lì)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200012000mm616003000mm重30t,X3Y3Z:7600mm34700mm31000mm用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌、電主軸和數(shù)控雙擺角銃頭。機(jī)床在關(guān)鍵技術(shù)設(shè)

11、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VTM26理龍門式銃車復(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、銃鏈、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)銃轉(zhuǎn)速02r/min,銃軸電動(dòng)機(jī)功率37kW主軸車速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

12、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)銃頭等部件，還需要境外廠家配套滿足。國內(nèi)重型機(jī)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

13、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/min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)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

14、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

15、加工需要多功能、高精度數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控立車、數(shù)控精密鍵床五軸加工心等。為此，航空航天業(yè)對機(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)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，并具有智