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中國重型卷板機床行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提高 |
| 發(fā)布日期：2011-09-16 09:54:53 來源：機床 瀏覽： |
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中國機床網|傲立網(www.machine35.com)2011年09月16日訊 在CIMT2011上，重型機床展品中，眾多是國家重大專項攻關項目成果或是重大專項成果提名項目。其中采用了一批曾制約中國機床發(fā)展的主要技術瓶頸和具有前瞻性的高速、高精、復合加工等高端技術，充分說明中國重型機床在掌握先進技術上取得突破。展會上的新品代表了中國重型機床的最新技術水平和研發(fā)方向。自主創(chuàng)新能力的提高在CIMT2011上得到充分的展示。
中國重型機床行業(yè)自主創(chuàng)新能力迅速提高
隨著高檔數控機床成為巿場需求主流以及用戶行業(yè)技術水平的提升、產品規(guī)格不斷擴大、加工零部件精度、難度不斷提高，要求加工機床性能更趨于大規(guī)格的高精、高速、復合化、智能化的方向發(fā)展。
隨著機床制造企業(yè)近年來技術改造、基建投資、新產品開發(fā)，企業(yè)創(chuàng)新能力得到迅速提高，在開發(fā)能力、技術水平以及工藝手段上都為承接重大工程項目、滿足巿場需求打下堅實基礎，也為自主創(chuàng)新積攢了經驗和人才。
大型、重型加工中心類產品迅速崛起
本屆參展的展品中，大型、重型類加工中心所占比例最多，一是巿場需求量增多，二是制造企業(yè)在原有重型機床結構基礎上，經過模塊化組合更容易擴展功能，實現一機多能要求。如：在立式車床基礎上擴展成立式車銑床、立式車銑鏜床、立式車磨床、立式車銑磨及淬火復合機床等。這些復合機床配備自動換刀系統(tǒng)，實現加工中心過渡，滿足了工件加工的自動化，完成一次裝卡多工序加工任務。
大連科德參展的KDL-1250FH-RAM十三軸五聯動雙車銑主軸立式銑車復合加工中心、瀋陽機床集團的VTM350140lg立式車銑磨復合加工中心、HTM40100h車銑復合加工中心、大連機床集團的CHD20/1000車銑復合加工中心、齊重數控的HD-FVTG350X6/32L-NC高檔數控雙柱定梁立式車磨床、武漢重型機床集團公司的WHGS7000曲軸車銑復合加工中心、安陽鑫盛機床有限公司的CX8075車銑復合加工中心、山東普利森集團公司的 CMK6180X4000數控車磨床等，都是在車床基礎上，采用了多種先進技術并得到合理處理所開發(fā)出的新產品。
KDL-1250FH-RAM為雙車銑直驅動精密主軸聯動立式車銑復合加工中心，工作臺回轉直徑Φ2000mm，最大加工高度1400mm，快速移動48000mm/min，定位精度0.006mm/1000mm，重復定位精度0.003mm/1000mm，回轉定位精度≦0.5"，擺頭最高轉速12000r/min，側刀架主軸轉速8000r/min。機床完美融合重心驅動技術與雙驅動技術，B軸刀架（第一車銑主軸）和W軸刀架（第二車銑主軸）以及C 軸回轉工作臺采用直接驅動技術，各軸絲杠為中空冷卻或螺母冷卻，W軸刀架可安裝徑向車刀和各種形式的角度頭，可實現1000mm深孔內壁的車銑鉆復合加工。是航空、航天、能源、軍工、汽車、深海設備加工大型箱體零件的優(yōu)選設備。
瀋陽機床集團參展的VTM350140lg立式車銑磨及淬火復合加工中心，是由瀋陽機床集團與 SCHIESS公司聯合開發(fā)設計的立式車銑加工中心。VTM350140lg立式車銑磨及淬火復合加工中心總體采用移動雙立柱，橫梁升降式結構，加工精度高，穩(wěn)定性好可承受較高載荷。主驅動電機采用大功率雙主軸驅動電機控制。可實現 C 軸在銑削狀態(tài)自動通過雙主軸電機消隙功能。工作臺及工件載荷采用靜壓軸承支撐，承載能力大、磨損小、回轉精度高和壽命長。
大連機床集團參展的CHD20/1000車銑復合加工中心，X/Y軸快速移動達到50m/min，Z軸快速進給最高速達到80m/min，快速加速度1.2g以上，動力刀架最高轉速20000r/min。該機床是自主研發(fā)的車銑復合加工中心，適用于軍工、航空、航天等行業(yè)的形狀復雜、精度高的零件加工。
數控立式復合磨床是近年來興起并發(fā)展迅速的一種機床品種，主要是針對大型圓柱、圓錐類零件不能一次裝卡在臥式外圓磨床上完成磨削加工的難題而專門開發(fā)的。
齊重數控的高精雙柱數控定梁車磨床最大回轉直徑Φ3500mm，工作臺徑跳、端跳0.005mm、磨頭主軸徑跳、端跳0.002mm。機床適合風電、軍工、航空、汽車、船舶企業(yè)的軸類零件的精車、精磨加工。本產品具備車磨同時可完成自動檢測功能。
在立式車床基礎上經過合理配置，可以擴展成龍門移動、工作臺移動（前后）、工作臺交換等型式，配置上刀具自動交換系統(tǒng)和工件在線測量功能可形成柔性加工單元類產品。該類產品已有國內多家制造廠家創(chuàng)新開發(fā)，多次在展會上亮相。
武重參展的WHGS7000曲軸車銑復合加工中心，是在臥式車床基礎上增加了主軸數控分度控制功能，增加了可多軸控制的銑頭功能。加工直徑1100mm，加工長度7750mm，車主軸旋轉速度35-900r/min，最大扭矩9100Nm，最小分辯率0.001°；銑主軸：轉速35-6000r/min，NC分辯率0.001°；刀庫數量90把，任意選刀，X、Y軸進給速度0-5000mm/min快速移動15000mm/min，Z軸進給速度0-5000mm/min，快速移動20000mm/min；可實現五軸聯動。回轉軸和直線軸均采用高精度無間隙驅動，并采用德國HEIDENHAIN高精度光柵作為位置的檢測元件，對回轉軸進行閉環(huán)控制。該機床復合加工性能高，具有出色的切削能力和高速加工能力。適合船舶、發(fā)電機、印刷機、航天、航空、重型汽車等裝備制造業(yè)，例如：船舶中低速重載柴油機的曲軸，電機轉子、輪軸等技術要求高的需多工序加工的零件，一次裝卡完成多工序復合加工。
大型、重型臥式加工中心是近年來國內外各企業(yè)力推的新作，其代表產品為數控刨臺臥式銑鏜床擴展形成的加工中心，也是本屆展會的展示熱點之一。國內展品主要有大連機床、江蘇新瑞多棱、青海華鼎重型、瀋陽機床集團等廠家展出的工作臺可實現縱向、橫向、回轉運動的臥式銑鏜加工中心。有的可以實現工作臺交換，組成柔性加工單元和多臺單元組成的柔性加工系統(tǒng)。
國外與境外的意大利PAMA、捷克FERMAT和TOS（含中國昆明TOS子公司）、日本昌輔精機、東芝、韓國現代威亞、臺灣遠東機械（FEMCD）和MICROCUT等多家機床制造商也參展了多臺臥式大型、重型加工中心展品。
重型數控龍門鏜銑床、落地式銑鏜床趨向成熟
數控龍門鏜銑床由于其加工工藝先進、擴展功能條件優(yōu)越等優(yōu)點得到國內外用戶行業(yè)的廣泛認可和喜愛。近年來，國內重型機床行業(yè)對該類機床開發(fā)出多種系列產品，如加工寬度達10.5米的超重型龍門鏜銑床、加工長度可達70米的雙龍門移動超重型龍門鏜銑床、配備回轉工作臺具有車削功能的超重型龍門鏜銑床、高架式高速移動龍門鏜銑床、工作臺可交換式的龍門加工中心等等。國內生產龍門式鏜銑床產品的廠家越來越多，技術水平越來越高，快速移動、高精加工、五軸聯動已在龍門類鏜銑床產品上得到廣泛應用。在本屆展會上，重型龍門鏜銑床以其規(guī)格第一的顯赫地位吸引著廣大觀眾流連忘返地參觀拍照。一些廠家展出了企業(yè)歷史最大規(guī)格的數控龍門鏜銑床展品，如大連機床集團參展了加工寬度4米的XK2140-120數控龍門鏜銑床、華東數控參展了加工寬度4.5米的數控龍門式車銑鏜床，都是展會規(guī)格最大重型機床。
四川長征機床集團公司參展了“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項高速龍門五軸加工中心。快速移動40000mm/min，主軸最高轉速24000r/min，該機床全部采用國產功能部件。
濟南二機床的XHSV2525X60高架式五軸聯動龍門加工中心、寧波海天精工的HTM-30GLE橫梁升降系列龍門五面加工中心、日發(fā)數控參展的工作臺寬度3000mm，長度16000mm的RFMP16035M龍門鏜銑加工中心。參展的重型龍門式鏜銑床和加工中心都具有一定先進技術水平，也是中國同類產品中的杰出代表。
在本屆展會上，重型數控落地銑鏜床類展品大放異彩，吸引了參展觀眾的特別注意，其特點是，普遍注重外觀的改善。如：瀋陽機床集團展出的FBC200r落地銑鏜加工中心，外觀顏色在滿足視覺享受的同時加強人性化設計及安全防護設施，注重品牌形象的樹立，外觀及造型給人耳目一新的感覺。
齊二機床展出的TH6920A落地銑鏜加工中心摒棄了傳統(tǒng)的鋼防護罩，采用縮板式防護罩，提高了機床防護的安全性和運行的穩(wěn)定性。其立柱及走臺的表面弧形設計是其最大亮點，改變了人們以往對重型機床外形過于“機械”的印象。
該機床應用了多項新技術：閉式靜壓導軌技術、Y軸采用了絲母旋轉絲杠固定技術減少轉動慣量，提高Y軸定位精度。主軸采用軸套內冷卻循環(huán)及油氣潤滑技術，保證高速運轉無發(fā)熱，鏜桿滑枕伸出時采用全數字式電液比例減壓閥完成三項精度補償。齊二機床已經完成世界規(guī)格最大的鏜桿直徑Φ320mm落地銑鏜床開發(fā)和試制任務。
北京一機床是第一次參展落地式銑鏜床類產品，型號為BHBM200的落地式銑鏜床，鏜桿直徑Φ200mm，主軸最高轉速可達2500r/min，各軸的快速移動均在15000mm/min以上。目前這在國內同類產品中處于領先地位。該產品升降走臺采用電機與大導程絲杠驅動，使其運行平穩(wěn)、安全可靠， 改變升降走臺的傳統(tǒng)驅動方式。
昆明機床公司參展的TKS6916 鏜桿直徑Φ160mm數控落地式銑鏜床，是昆機重型數控落地式銑鏜床的最新升級換代產品，該產品在原基型產品上進行了結構優(yōu)化設計，采用了新的結構和技術，使之剛性更好、可靠性更高、性能更優(yōu)。
機床主機功能復合性不斷擴大以及主機種類不斷擴展，為直線電機、雙驅動傳動、在線自動測量、機床熱變形補償、重心位移變形補償以及多功能銑頭等先進技術應用提供了有利條件和實用性考驗。
功能部件的高性能化也為主機性能提升起到了至關重要的作用。本屆展會上，瀋陽機床集團FBC200r所配瑞士HORMA增速頭，最高轉數可達5000r/min，加工工件的精度及光潔度大大提高。齊二所配自制直角銑頭和萬能角銑頭外形美觀，鑄件表面采用噴丸處理，在保證性能穩(wěn)定的同時，做到與主機協調一致，為主機的性能和外觀錦上添花。濟南二機床獲得國家科技重大專項成果獎的VXD40電主軸式力矩電機驅動A/C雙擺角數控萬能銑頭，電主軸功率40kW和SVX60A機械主軸式A/C雙擺角數控萬能銑頭，主電機功率60kW。兩坐標銑頭擴大了主機使用功能，實現了重型機床大功率五軸聯動加工。
高速、高精、五軸聯動已成為數控龍門式鏜銑床和落地式銑鏜床的特點，更有些數控機床具備了機械運動變形補償、溫度變形控制及補償功能、智能故障診斷、智能防撞、智能刀具信息識別等高新技術并得到較為廣泛的應用。中國重型機床行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提高在數控龍門式鏜銑床和落地式銑鏜床類產品上得到充分證明。
大型數控齒輪加工機床越做越精
中國大型、重型數控齒輪加工機床在巿場需求培育下發(fā)展很快，本次展會上展出了多臺大型、重型數控齒輪加工機床。許多數控齒輪加工機床采用了力矩電機直接驅動，加工精度明顯提高，實施綠色環(huán)保高速干式切削，在線測量和精度判別，并采用自動補償等先進技術。如齊重數控的YL31600L-NC高精度數控立式滾齒機、重慶機床集團的Y31320CNC6數控滾齒機和Y4232CNC5五軸數控剃齒機、南京二機床的YW5120CNC高速萬能數控插齒機、湖南中大創(chuàng)遠數控裝備公司的YK2260全數控螺旋錐齒輪銑齒機和YK2060全數控螺旋錐齒輪磨齒機等大型齒輪加工機床，秦川機床的QJK002錐齒輪銑齒機其規(guī)格、加工技術、加工零件技術等級都有較大提高。
錐齒輪應用廣泛，是石油、礦山、軍工、汽車等行業(yè)裝備中傳動裝置的關鍵部件。秦川機床的QJK002錐齒輪銑齒機其加工直徑為Φ2500mm大型錐齒輪，采用創(chuàng)新銑削工藝技術，不僅能實現Gleason制弧齒錐齒輪的銑削加工，還能夠銑削Klingelnberg制延伸外擺線齒線錐齒輪。該項目的研制徹底擺脫了大型重載園錐齒輪副長期依靠進口的局面，促進了中國船舶、石油、冶金、化工、礦山行業(yè)的快速發(fā)展。
大型專用加工機床量體裁衣式設計，最受用戶行業(yè)歡迎
本次展會展出了多臺特性化專用大型加工設備，這些設備是根據用戶加工特點而量身定制的新產品，更適應用戶要求。這類產品一般具備自動加工、自動檢測、高效率和高精度的特點。如：數控曲軸圓角滾壓機床配有計算機校直專家系統(tǒng)，具有循環(huán)啟動、自診斷、程序存儲等功能。其中武漢重型機床集團展出的UGL30數控不落輪對車床、青海華鼎重型機床公司的DLC-25G地坑輪對車床、齊重數控的SVB19X6/32-NC數控行星架專用鏜床、上海重型機床廠的SHZ22高效深孔加工機床、山東普利森集團的TZK25X2000 數控刮滾機床等展品。
武漢重型機床集團展出的UGL30數控不落輪對車床：車輛輪對軌距1000-1676mm，輪對直徑Φ580-600mm，輪寬120-45mm，最大軸負荷30t，輪對加工精度：兩輪對直徑差0.10mm，偶合輪對的車輪最大直徑差0.25mm，同一轉向架的車輪最大直徑差0.25mm，踏面直徑的最大徑跳0.10mm，最大軸向跳動0.25mm，表面粗糙度Ra12µm，機床由徑向支撐裝置、徑向反卡裝置、抬起定心裝置、摩擦驅動裝置、防打滑裝置、刀架、測量裝置、活動軌道、排屑系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)及電動控制系統(tǒng)等部件組成。機床集自動抬起定心、自動檢測、自動加工、自動打印結果等功能于一體，具有高度自動化、高效率、高精度等特點。用于不拆卸車輛任何部件的條件下修理加工高速列車、地鐵、輕軌車輛輪對車輪的踏面和制動盤。
青海華鼎重型機床有限公司參展的DLC-25G地坑式輪對車床，最大加工直徑為Φ1300mm，最大加工工件長度達到2450mm。用于軌距1435mm，軸負重25噸的電力機車、內燃機車的輪對不需要做任何解體，便可以在該機床上修理車輪的輪緣和踏面。也可以用于帶軸箱的單個輪對及單個轉向架上的輪對輪緣和踏面的修理加工。機床結構左右對稱，機床整體調整，整體安裝。
上海重型機床廠的SHZ22高效深孔加工機床，結合國外最新發(fā)展趨勢而開發(fā)研制的新一代深孔加工機床。
機床具有結構新穎可靠、簡潔、高剛性、高效率、自動化高的特點。該系列機床采用模塊化設計，可根據不同需求配置“鏜-滾壓”、“鏜-鉸-滾壓”等不同形式的刀具系統(tǒng)及相應的冷卻過濾裝置。特別適用于液壓支架等批量油缸深孔的加工。加工直徑Φ300-500mm，加工長度1000-6000mm，鉆桿箱主軸最大扭矩8500Nm。
柔性、復合、五軸聯動、高精、高速以及整體結構優(yōu)化仍是本屆數控重型機床發(fā)展主流；多種先進制造技術，如直驅技術、直線電機、力矩電機、內裝式電主軸、熱變形控制補償技術以及結構優(yōu)化技術等被廣泛應用。很多展品具有專家系統(tǒng)、多種智能自動補償、語音導航、智能安全控制與報警等功能。本屆展會所展示的技術水平，已充分展示出中國重型機床行業(yè)在新產品開發(fā)、技術水平提升上已經走上了自主創(chuàng)新之路并取得可喜成績。
面對差距，需要加強理論研究和科學實驗
本屆展會，國外重型機床參展實物臺數不是很多，有的只是中小規(guī)格的數控龍門式鏜銑加工中心、臥式銑鏜加工中心。國外展品特點是：一是突出智能功能，很多展品具有專家系統(tǒng)，多種智能自動補償、語音導航、智能安全控制與報警功能。二是倡導低碳和綠色制造方式，機床占地面積小。三是柔性復合、五軸聯動、高精、高速化仍是國外數控重型機床發(fā)展主流，提倡多種先進制造技術以及結構優(yōu)化技術是其優(yōu)勢。四是提高自動化水平，如機內對刀、自動更換附件銑頭、在線絕對值測量等被廣泛應用。
該機床使用熱親和概念，實現智能化技術、防撞擊系統(tǒng)、加工導航新技術，使移動部件在長時間運行情況下熱變形減少1/2-1/4。通過熱親和結構，實現工作臺膨脹補償功能、主軸熱位移補償功能。使機床長時間實現高精度、高效率加工。
日本MAZAK第五代五軸聯動復合加工機床INTEGREX i-300系列機床，具有獨特的語音導航功能，準確的告知操作者安全報警和手動操作設置情況；3D模擬加工，進行加工程序的確認和機床干涉的檢查；主軸控制功能，可以對主軸的溫度、震動、位移等信息進行監(jiān)控。
意大利PAMA公司的 speedcenter1600臥式加工中心、西班牙Danobat集團 的FR-10000型落地式數控銑鏜加工中心等具有高速、高精、復合加工特點。國外產品在機床結構的合理性、功能齊全性、精度穩(wěn)定性、機床高效性（主要體現在主軸轉速和移動速度上）和可靠性上仍居于前列，其產品仍占據高端產品的地位，尤其制造工藝的精干值得國內機床廠家學習。
中國重型機床行業(yè)經過近幾年技術改造和產品開發(fā)鍛煉，無論是生產能力還是產品技術水平都有長足進步，本屆國際機床展國內展品就再次展示出自主創(chuàng)新水平在提高。受傳統(tǒng)設計理念及方法和基礎制造水平的制約，國產數控機床在結構的合理性、功能復合性、精度穩(wěn)定性、機床高效性及可靠性方面與國際機床還存在一定差距，高端產品的國際競爭力亟待提高。
造成與國外產品差距的主要原因是缺乏關鍵核心技術、自主創(chuàng)新能力不足、缺乏國際性競爭品牌。由于體制改革等原因，國家以及部級技術研究單位先后消失或弱化，基礎技術研究工作處于停頓狀態(tài)，高端裝備研發(fā)能力薄弱。這些都是制約國內產品技術發(fā)展的關鍵因素，導致國內高端重型機床巿場份額仍被國外品牌產品所占據。
國產數控機床的精度、性能、可靠性以及外觀在試制期間或展覽期間可以達到高于設計標準，但是批量產品中卻無法保障臺臺達到高精度要求。而國外企業(yè)通過先進的生產制造工藝控制，可以實現數控機床高精度的批量生產。國產數控機床從樣品（展品）到商品還有一段距離。在商品批量生產條件下，仍要保持產品臺臺達到精品水平要求，這是必須跨過的生死門檻，也是中國重型機床產品贏得用戶信任的基本保證。
中國重型機床行業(yè)存在基礎共性技術研究的薄弱與滯后問題，導致產品的穩(wěn)定性和可靠性不高。為了改變國產重型機床的形象，必須加強機床行業(yè)基礎共性技術研究，改善技術創(chuàng)新環(huán)境和提升創(chuàng)新能力，企業(yè)要積極創(chuàng)建高檔重型機床工程研究中心，不斷改進和完善基礎共性技術研究的條件，同時培養(yǎng)高素質技術人才隊伍。
加強重型機床共性技術研究的同時還要對核心技術進行不斷提煉和總結。
重型機床的功能部件由于具有大規(guī)格、大噸位、大承載、高精度的特點，不易安排功能部件專業(yè)生產企業(yè)生產。如大噸位的銑鏜頭、鏜銑頭、精密分度工作臺、各種功能的附件頭等，只能由主機廠擔任研制任務，才能更好滿足主機功能與質量要求。
在重點用戶和機床行業(yè)內開展“應用示范工程”既可促進重大專項成果的應用，又能拓展專項攻關產品的巿場，也是鞏固專項成果的重要措施。 |
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