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我国数控机床30年跌宕起伏的发展历程

2009年10月08日 10:18中国机床商务网点击:2974

  数控机床是当代机械制造业的主流装备,是市场热门商品,部分高档数控机床仍然被当成战略物资在国际市场上受到禁运与限制。我国数控机床的发展经历了30年的跌宕起伏,已经由成长期进入成熟期。2008年年产已达125 000台(某些门类的高档部分,进口曾占较高比重的局面正在改变。根据最近发布的消息,航空工业集团公司80%的数控机床采购了国产品牌,兵器工业集团目前有90%机床产品采购了国产产品)。我国可供市场的1500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域。

  五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术制高点标志之一。用于大型螺旋桨空间曲面加工的五轴联动铣床,曾引发轰动一时的美、日制裁原苏联的“东芝事件”;十多年前美国国会因当时我国进口16台用于飞机制造的此类多轴联动旧机床而炮制所谓要求制裁我国的“考克斯报告”.

  这些至今仍受到禁运的数控五轴联动产品技术,我国都已陆续掌握,如数控五轴联动的重型落地镗铣床。龙门式铣镗床、加工中心等,十年来已一一推向市场,2001年的第七届国际机中国金属加工在线版权所有床展览会(CIMT2001)上我国就展出了五种此类商品,并陆续供应市场投入生产使用,当时德国某企业因此类商品进入中国市场需经其政府审查,未能如愿展出,坐失商机,事后十分抱怨。而2009年4月的第十一届CIMT2009展会上,我国则更进一步推出40种以上,包括航空航天、造船、冶矿工业用的重型龙门移动式及各种类型数控五轴联动镗铣床和加工中心。

  数控超重型机床是水、火、核电电站设备制造,造船、冶金矿山等重大装备制造业及重兵器制造的关键设备。武汉重型机床集团开发出的加工直径可达16m的数控立式车床已生产5台(正在开发的22m、25m数控立车当属世界第一),可以代表我国超重型机床生产能力和水平。

  第一台16m立车曾在岩滩水电站水轮发电设备制造中满足了用户急需,此后八年来在生产使用中屡创佳绩,被用户称之为“功勋设备”,其后几台为电站设备国家关键工程继续发挥重中国金属加工在线版权所有要作用,其中因保证了号称世界最大的三峡电站550t重巨型水轮机转轮的加工完成,得到用户表扬。已开发成功投入使用的超重型机床还有齐二生产的镗轴直径320mm的数控落地镗铣床(镗轴直径160~320mm,年产80多台,世界独有),北一数控龙门跨度8.2m(跨度5m超重型龙门铣镗床月产二台,世界无第二例),济二、齐二、齐重数控、大连机床集团、宁江机床及武重的桥式、固定横梁式龙门或工作台移动式铣镗床,武重加工工件重300t、直径4.5m的卧式车床,齐一满足造船工业急需的巨型曲轴加工机床,上机工件重200t、直径2200mm的数控中国金属加工在线版权所有轧辊磨床。上述各类产品国际上只两三家生产,我国自主产权品种达到世界先进水平,成为少数几个超重型机床领军供应国之一。不少产品在造船、核工业、天文、地质钻探、建筑、发电、冶金和化工装备制造业中大显身手。

  立式、卧式加工中心,由于汇集了落地镗床、床身式铣床、坐标钻镗床的基本功能,且具备按数控程序自动换刀或自动更换工件托盘的特性,也是组成柔性生产线的基本设备,成为机械制造业中需要量比重较大的一类加工装备(占数控金切机床需求总量的30%以上),是世界机床市场热门商品。我国近年发展较快,有40家以上企业进行生产,通用品种已批量生产,少数厂家如北京机床所、大连机床集团、宁江机床集团及北京精雕已有微米级高精度型加工中心进入市场。

  数控车床同样是数控机床中占比重较大者之一,我国已有50家以上企业生产,沈阳机床集团、大连机床集团、济南第一机床厂、宝鸡机床厂、云机、长城、通力等企业都已批量生产,品种齐全,质量稳定可靠,有的已跨过月产几百台的门槛。

  数控齿轮加工机床同样是我国机床产品强项之一,成系列六轴(坐标)五联动数控滚齿机,风电行业用大型内、外齿铣齿机,重矿机械行业用加工直径12m铣齿机,秦川数控11轴五联动自动对刀、自动上下料蜗杆型砂中国金属加工在线版权所有轮磨齿机等直径2m磨齿机,七轴五联动弧齿锥齿轮磨齿机,都是最近三年来进入不同批量生产的世界先进水平的机床新品。特别是弧齿锥齿轮加工机床(铣齿和磨齿),其中,小规格可以完全满足汽车工业和军工、坦克、船艇工业需求,大规格如直径2m的弧齿锥齿轮加工机属世界第一位,可用于深井钻探及建筑、矿山机械制造业。

  我国数控机床产品已延伸到成套、复合领域。沈阳集团中捷机床厂按七个月交货期为上海磁中国金属加工在线版权所有悬浮列车工程项目交出四条以数控镗铣床为主体的生产线,是体现我国机床工业提供成套设备能力的杰出代表。沈阳机床、大连机床、济一等都已开发车铣复合、铣车复合机床等世界前沿产品,还有新上市的大连科德14轴5联动铣车复合加工中心自配大连光洋开发的数控系统、直驱双轴摆头是一大亮点。

  数控系统装置是数控机床的神经中枢,是曾长期阻碍我国数控领域发展的关键环节。就世界范围来说,经过多年市场激烈竞争的优胜劣汰,现今已形成由日本发那科公司独占世界市场50%、德国西门子占据25%的垄断局面(在我国几年前更是据绝对垄断地位)。我国从20世纪90年代末开始,掌握当时新出现的基于通用32位工业控制机开放式体系结构技术,一举登上当代技术同一起跑线,开发出能与加工中心、复合车削机床及齿轮机床配套的数控系统,特别是能控制五轴联动(如华中数控配套的桂林机床公司和多棱机床公司龙门式镗铣床、齐一车铣复合加工中心、武重专用螺旋中国金属加工在线版权桨加工机等用于军工企业的产品)和具备网络化远程监测、诊断、操作功能的数控系统,并开发出弧齿锥齿轮数控加工、三维激光视觉检测和世界独创的空间曲面插补软件。目前,批量投入市场的国产数控系统,性能具有竞争能力且有性能价格比优势,低档的可以全部满足国内需求,中档的可以满足50%以上,高档产品由于世界王牌已长期垄断中国市场,因而争夺用户信任成为竞争焦点,但国际强手在中国市场上奇货可居、任意中国金属加工在线版权所有封锁的垄断局面已被突破。华中数控、广州数控充当量产主力,航天、蓝天高精、四开、北京精雕、广泰、凯奇、帝特马、凯恩帝、大森、高金等数控系统厂家均己具备提供具有不同特性的五轴联动高档产品的能力。北京精雕用于模具雕铣的多坐标数控系统自产自配累计超万套,大连光洋首家开发并产业化总线开放式数控系统,支持32轴6通道,每通道六轴联动、五轴插补控制、四对龙门双驱轴控制,系统分辨率1nm,速率可达2×100Mbps,其数控系统中具有技术创新专利的核心芯片为自行开发。

  与数控系统匹配的数字交流伺服调速电动机及主轴电动机,登奇、华大、华中数控、兰电、超同步、大连电机等已有自主产权的产品大量问世。

  数控机床的其他主要功能部件如,南京艺工、济宁博特的滚珠丝杠,凯特的滚动导轨,大连机床集团、烟台环球、洛轴所、北京机床所电主轴及光洋直驱式双摆铣头及双摆转台,与数控机床配套的自动换刀刀库及HSK刀柄与刀调仪,都有不同批量商品生产。(文章来源:机械专家网)
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