我國重型數控機床技術與國外對比
根據原國家機械工業(yè)部機床工具局規(guī)定:自身重量在10~30t范圍內的機床屬于大型機床,30~100t范圍內的機床屬于重型機床,大于100t的機床屬于超重型機床。重型數控機床主要用于大型、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、風力發(fā)電)、交通運輸(鐵路、汽車)、冶金、工程機械等主要工業(yè)支柱產業(yè)以及國家重點工程項目服務。
發(fā)展中的國內外重型數控機床
(1)重型龍門加工中心發(fā)展趨勢是高功率、大扭矩、高復合型以及復雜孔面加工能力。在世界范圍內看,代表重型龍門加工中心最高水平的是德國瓦德里?!た票す镜漠a品,北一機床采用的就是德國瓦德里?!た票さ募夹g。希斯(SCHIESS)與科堡機床相比較,無論在功率、扭矩、規(guī)格上基本相當,但希斯公司的機床主軸轉速高,精度保持性好,在技術上屬于世界領先水平。與國內外其他產品相比較,國外重切削能力較強,加工精度高,并且具有很多技術優(yōu)勢,比如橫梁加工仿形技術,Z軸滑枕長度補償技術,龍門框架X軸移動雙電動機,三電動機甚至四電動機同步技術等。
(2)落地銑鏜床國內的生產廠家主要有:昆明機床廠、齊齊哈爾二機床廠、濟南第二機床廠、武漢重型機械廠等。國外的落地銑鏜床生產廠家主要有:意大利的PAMA公司、德國希斯、意大利的INNSEBERARDI公司、捷克的SKODA公司等。HORIMASTERHM3規(guī)格產品除昆明機床廠采用滾動滑動復合導軌、中捷機床有限公司采用鋼軌和直線導軌外,其余主要生產廠家多為靜壓式導軌結構,靜壓技術也相對比較成熟,HORIMASTERHM5除昆明機床廠采用滾動滑動復合導軌外,其余均為靜壓導軌。靜壓技術在高精度重型機床領域中應用很廣泛,優(yōu)點是機床穩(wěn)定性和整體剛性好,缺點是制造成本和難度相對較高。另外,在市場上從結構上主要采用滑枕和主軸配合使用,以增加機床的加工范圍和功能需要。
(3)數控龍門移動式和臺式車銑加工中心國外主要生產商有德國科堡、意大利皮特卡納奇、美國吉根、德國沙爾曼公司等,這些公司都具有多年生產重大型機床的經驗。國內開發(fā)研究尚屬初期階段,技術還不夠成熟。目前,國內的機床均不同程度地存在著承載能力低、精度不高、低負荷等缺點,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品來支持??勺杂山M合直線坐標和圓坐標的車、鏜銑加工,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化程度。機床的幾何空間及附件尺寸可根據加工要求進行個性化設計。
(4)重型數控車床數控單柱移動立式銑車床是武重為加工三峽工程水輪機的關鍵設備,代表了我國超重型機床的生產能力和水平,標志著我國自主知識產權產品達到世界先進水平,成為世界上少數幾個超重型機床供應國之一,也為設計、制造更多的銑車復合機床系列打下了基礎。此外,齊重數控設計制造的數控重型臥式車床是為哈爾濱電機廠提供的三峽工程配套設備,加工直徑4.3m,加工長度18m,最大承重250t,機床可實現工件自動測量,機內對刀。在加工三峽機組水輪機轉子時,一次裝夾重達200t的工件,完成對工件的全部加工。該機床的研制成功,標志著重型臥式車床制造能力邁上新臺階。
國內重型數控機床與國外同類產品的差距
盡管我國重型機床行業(yè)在最近幾年來有了長足進步,取得可喜的發(fā)展。但是絕大部分中、高檔重型數控機床還是依靠進口,其中德國和意大利的產品較多,它們代表著世界先進水平。
國內產品與國外產品在結構上的差別并不大,采用的新技術也相差無幾,但在先進技術應用和制造工藝水平上與世界先進國家還有一定差距。新產品開發(fā)能力和制造周期還滿足不了國內用戶需要,零部件制造精度和整機精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在與重型機床配套的數控系統(tǒng)、功能部件,如刀庫、機械手和兩坐標銑頭等部件,還需要境外廠家配套滿足。
國內重型機床制造企業(yè)的制造能力很強,但大而不精,其主要原因還是加工設備落后,數控化率很低,尤其是缺乏高精水平的加工設備。
同時,國內企業(yè)普遍存在自主創(chuàng)新能力不足,因為重型機床單件小批量的市場需求特點,決定了對技術創(chuàng)新的要求更高。國內重型數控機床產品與發(fā)達國家著名企業(yè)相比仍存在一定差距,產品水平的差距主要體現在:
1、主軸轉速國外先進水平已發(fā)展到最高達3000~4000r/min,而國內主要徘徊在800~1500r/min.
2、快速進給國外先進水平達20000~30000mm/min,而國內主要在6000~10000mm/min.
3、精度國外先進水平定位精度0.015/1000mm,重復定位精度0.003~0.007mm;國內產品定位精度0.025/1000mm,重復定位精度0.01~0.015mm.
4、其他機床的可靠性、精度的穩(wěn)定性、復合多功能、柔性化、智能化方面不如國外廠家,外觀質量也有明顯的差距。
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