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我国重型数控机床技术与国外对比

供稿:中国工控网 2016/9/27 8:55:20

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  • 关键词: 重型数控机床
  • 摘要:重型数控机床国内产品与国外产品在结构上的差别并不大,采用的新技术也相差无几,但在先进技术应用和制造工艺水平上与世界先进国家还有一定差距。新产品开发能力和制造周期还满足不了国内用户需要,零部件制造精度和整机精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在与重型机床配套的数控系统、功能部件,如刀库、机械手和两坐标铣头等部件,还需要境外厂家配套满足。

  根据原国家机械工业部机床工具局规定:自身重量在10~30t范围内的机床属于大型机床,30~100t范围内的机床属于重型机床,大于100t的机床属于超重型机床。重型数控机床主要用于大型、特大型零件加工,是为国防军工、航空航天、船舶、能源(火电、水电、核电、风力发电)、交通运输(铁路、汽车)、冶金、工程机械等主要工业支柱产业以及国家重点工程项目服务。

  发展中的国内外重型数控机床 

(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INNSEBERARDI公司、捷克的SKODA公司等。HORIMASTERHM3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,HORIMASTERHM5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。

  国内重型数控机床与国外同类产品的差距

  尽管我国重型机床行业在最近几年来有了长足进步,取得可喜的发展。但是绝大部分中、高档重型数控机床还是依靠进口,其中德国和意大利的产品较多,它们代表着世界先进水平。

  国内产品与国外产品在结构上的差别并不大,采用的新技术也相差无几,但在先进技术应用和制造工艺水平上与世界先进国家还有一定差距。新产品开发能力和制造周期还满足不了国内用户需要,零部件制造精度和整机精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在与重型机床配套的数控系统、功能部件,如刀库、机械手和两坐标铣头等部件,还需要境外厂家配套满足。

  国内重型机床制造企业的制造能力很强,但大而不精,其主要原因还是加工设备落后,数控化率很低,尤其是缺乏高精水平的加工设备。

  同时,国内企业普遍存在自主创新能力不足,因为重型机床单件小批量的市场需求特点,决定了对技术创新的要求更高。国内重型数控机床产品与发达国家着名企业相比仍存在一定差距,产品水平的差距主要体现在:

1、主轴转速国外先进水平已发展到最高达3000~4000r/min,而国内主要徘徊在800~1500r/min.

2、快速进给国外先进水平达20000~30000mm/min,而国内主要在6000~10000mm/min.

3、精度国外先进水平定位精度0.015/1000mm,重复定位精度0.003~0.007mm;国内产品定位精度0.025/1000mm,重复定位精度0.01~0.015mm.

4、其他机床的可靠性、精度的稳定性、复合多功能、柔性化、智能化方面不如国外厂家,外观质量也有明显的差距。


审核编辑(王静)
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