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中国重型数控机床发展状况及突破性成果

2010年08月12日 09:56中国机床商务网点击:2893

摘要:目前我国重型数控机床快速发展,如重型数控龙门镗铣床,重型落地镗铣床,重型立、卧式车床等的年产量和市场消费量已居世界第一。国内重型机床产品技术已趋成熟,与国外先进技术水平的差距正在逐步缩小,也将突破我国高档重型数控机床产品生产瓶颈,打破西方国家的垄断和制约,满足国防安全和国民经济建设的需要。

  近两年,我国重型数控机床发展最快,如重型数控龙门镗铣床,重型落地镗铣床,重型立、卧式车床等的年产量和市场消费量已居世界第一。从国际市场来看,重型机床领域竞争力相对并不激烈,这种经济状况使国内重型机床企业在一些产品市场顺利实现了替代进口。

  (1)重型龙门加工中心 发展趋势是高功率、大扭矩、高复合型以及复杂孔面加工能力。在世界范围内看,代表重型龙门加工中心最高水平的是德国瓦德里希·科堡公司的产品,北一机床采用的就是德国瓦德里希·科堡的技术。希斯(SCHIESS)与科堡机床相比较,无论在功率、扭矩、规格上基本相当,但希斯公司的机床主轴转速高,精度保持性好,在技术上属于世界领先水平。与国内外其他产品相比较,国外重切削能力较强,加工精度高,并且具有很多技术优势,比如横梁加工仿形技术,Z 轴滑枕长度补偿技术,龙门框架X 轴移动双电动机,三电动机甚至四电动机同步技术等。

  (2)落地铣镗床 国内的生产厂家主要有:昆明机床厂、齐齐哈尔二机床厂、济南第二机床厂、武汉重型机械厂等。国外的落地铣镗床生产厂家主要有:意大利的PAMA公司、德国希斯、意大利的INNSE BERARDI公司、捷克的SKODA公司等。HORIMASTER HM3规格产品除昆明机床厂采用滚动滑动复合导轨、中捷机床有限公司采用钢轨和直线导轨外,其余主要生产厂家多为静压式导轨结构,静压技术也相对比较成熟,HORIMASTER HM5除昆明机床厂采用滚动滑动复合导轨外,其余均为静压导轨。静压技术在高精度重型机床领域中应用很广泛,优点是机床稳定性和整体刚性好,缺点是制造成本和难度相对较高。另外,在市场上从结构上主要采用滑枕和主轴配合使用,以增加机床的加工范围和功能需要。

  (3)数控龙门移动式和台式车铣加工中心 国外主要生产商有德国科堡、意大利皮特卡纳奇、美国吉根、德国沙尔曼公司等,这些公司都具有多年生产重大型机床的经验。国内开发研究尚属初期阶段,技术还不够成熟。目前,国内的机床均不同程度地存在着承载能力低、精度不高、低负荷等缺点,不能完全满足国家发展的整体需求,特别是在军工、航天等行业更是需要这种高端的产品来支持。可自由组合直线坐标和圆坐标的车、镗铣加工,还可以通过配置性能可靠的附件,按用户的要求配以不同的自动化程度。机床的几何空间及附件尺寸可根据加工要求进行个性化设计。

  (4)重型数控车床 数控单柱移动立式铣车床是武重为加工三峡工程水轮机的关键设备,代表了我国超重型机床的生产能力和水平,标志着我国自主知识产权产品达到世界先进水平,成为世界上少数几个超重型机床供应国之一,也为设计、制造更多的铣车复合机床系列打下了基础。此外,齐重数控设计制造的数控重型卧式车床是为哈尔滨电机厂提供的三峡工程配套设备,加工直径4.3m,加工长度18m,最大承重250t,机床可实现工件自动测量,机内对刀。在加工三峡机组水轮机转子时,一次装夹重达200t的工件,完成对工件的全部加工。该机床的研制成功,标志着重型卧式车床制造能力迈上新台阶。

  重型机床发展之快速是我国电力、船舶、石化和矿山等重型设备制造大量需求直接拉动的反映。一批新产品如数控双龙门镗铣床、龙门车铣复合加工机床、动梁可交换工作台可换铣头五面体龙门加工中心等研制成功;关键技术,如静压导轨和静压轴承技术、同步控制和运动补偿技术、五轴联动技术、大功率双摆角铣头和重型回转工作台的技术攻关相继突破,标志着我国重型机床发展达到新的高度。

  北京第一机床厂开始制造国内单机产值最大(8700万元/台)的超重型数控龙门镗铣床,目前一批世界之最的超重型机床陆续投入研制,将引导我国进入世界重型机床制造强国之列。

  武汉重型机床集团制成XKD型超重型数控双龙门镗铣床,并投入自用。该机床为双龙门移动式,4铣头,龙门宽度6.8m,加工长度57m.双龙门移动式4铣头结构属于国内首创。

  齐重数控装备有限公司试制成功BVDM315×5MC型立式铣钻中心,该机床采用双柱龙门框架结构,双刀架双24刀库,中心主轴出水功能,转速达到5000r/min,静压导轨回转工作台C 轴功能,工作台直径3150mm,定位精度5″,最大加工直径3 150mm,工件重20t,该机床用于大型风电轴承加工,填补国内空白。

  齐齐哈尔二机床集团公司试制成功XK2127型五轴数控动梁龙门镗铣床。该机床采用长跨距重载滚珠丝杠及辅助装置,全自动附件交换装置,主轴浮动夹刀装置,横梁液压比例平衡等新技术,工作台8000mm×3000mm,主轴转速5~2000r/min,伺服电动机功率24kW,可实现多轴控制,五轴联动。

  沈阳机床( 集团)有限责任公司研制成功GMC2060u桥式龙门五轴加工中心。机床在X向双向驱动的同步控制及调整技术、五坐标联动误差补偿技术、机床总体结构和拓扑优化有所突破,在高速、高精度和高刚度方面有所进展。机床参数:X×Y×Z:6300mm×2500mm×1000mm;主轴转速240~24000r/min,快速移动30m/min,A轴 95°~110°,C轴±360°。该机床在军工业广泛应用。

  大连机床集团有限责任公司制成VX32~60动梁可交换工作台可换头五面体龙门加工中心,工作台长2000~12000mm,宽1600~3000mm,承重30t,X×Y×Z:7600mm×4700mm×1000mm,采用滚动直线导轨、电主轴和数控双摆角铣头。机床在关键技术设计制造上有新突破。

  秦川机床集团公司2008年开发出VTM260型龙门式铣车复合加工中心,机床具有七轴五联动功能,复合化程度较高,可一次装夹实现车、铣镗、钻、攻螺纹和车螺纹等功能。工作台直径2600mm,最大车削直径3600mm,车削主电动机功率90kW,工作台车转速1~100r/min,工作台铣转速0~2r/min,铣轴电动机功率37kW,主轴转速1500r/min,C 轴定位精度20″。

  国内重型机床产品技术已趋成熟,与国外先进技术水平的差距正在逐步缩小,也将突破我国高档重型数控机床产品生产瓶颈,打破西方国家的垄断和制约,满足国防安全和国民经济建设的需要。国内制造能力已进入世界前列,而国外重型机床厂家的制造能力正在削弱。我们要以承担国家重点工程项目为契机,努力开发高档重型数控机床,为国产数控重型机床满足市场需求做出更大贡献。
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