圖1 大連科德參展的KDL-1250FH-RAM十三軸五聯(lián)動雙車銑主軸立式銑車復合加工中心
第十二屆中國國際機床展覽會(CIMT2011)在“十二五”開局之年將“以科技創(chuàng)新迎接后危機時代”定為主題,迎來全球28個國家和地區(qū)的約1400家知名機床制造廠商展示全球機床行業(yè)所取得的成績。展品無論從數(shù)量、技術(shù)水平、外觀造型等方面均超過往屆,代表了當今國際機床業(yè)的發(fā)展潮流與方向。重型機床展品展臺再次成為吸引觀眾的亮點,各類重型機床精品提升了品牌內(nèi)涵。展會所展出的新品中,眾多是國家重大專項攻關(guān)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我國機床發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸和具有前瞻性的高速、高精、復合加工等高端技術(shù),充分說明我國重型機床在掌握先進技術(shù)上取得突破。展會上的新品代表了我國重型機床的最新技術(shù)水平和研發(fā)方向。
琳瑯滿目、精彩紛呈的創(chuàng)新產(chǎn)品為本屆展覽會增添了無限新意和生機,充分展現(xiàn)出重型機床行業(yè)在市場需求培育下,掌握新技術(shù)、開發(fā)新產(chǎn)品所取得的可喜成績,自主創(chuàng)新能力的提高在CI M T2011上得到充分的展示。
一、我國重型機床行業(yè)自主創(chuàng)新能力迅速提高
隨著高檔數(shù)控機床成為市場需求主流,這一發(fā)展趨勢帶動了重型機床新品研發(fā)的強勁勢頭。隨著用戶行業(yè)技術(shù)水平的提升、產(chǎn)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(shù)改造、基建投資、新產(chǎn)品開發(fā),使企業(yè)創(chuàng)新能力得到迅速提高。在開發(fā)能力、技術(shù)水平以及工藝手段上都為承接重大工程項目、滿足市場需求打下堅實基礎,也為自主創(chuàng)新積累了經(jīng)驗和人才。
1. 大型、重型加工中心類產(chǎn)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,一是市場需求量增多,二是制造企業(yè)在原有重型機床結(jié)構(gòu)基礎上,經(jīng)過模塊化組合更容易擴展功能,實現(xiàn)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(xiàn)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(lián)動雙車銑主軸立式銑車復合加工中心(圖1)、沈陽機床集團的VTM350140lg立式車銑磨復合加工中心、H T M40100h車銑復合加工中心、大連機床集團的C H D20/1000車銑復合加工中心、齊重數(shù)控的HD-FVTG350X6/32L-NC高檔數(shù)控雙柱定梁立式車磨床、武漢重型機床集團公司的WH G S7000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 C M K6180X4000數(shù)控車磨床等。都是在車床基礎上,采用了多種先進技術(shù)并得到合理處理所開發(fā)出的新產(chǎn)品。
KDL-1250FH-RAM為雙車銑直驅(qū)動精密主軸聯(lián)動立式車銑復合加工中心完美融合重心驅(qū)動技術(shù)與雙驅(qū)動技術(shù),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(zhuǎn)工作臺采用直接驅(qū)動技術(shù),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(xiàn)1000mm深孔內(nèi)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。
沈陽機床集團參展的VT M350140l g立式車銑磨及淬火復合加工中心,是由沈陽機床集團與 SCHIESS公司聯(lián)合開發(fā)設計的立式車銑加工中心(圖2)。
圖2 沈陽機床集團與 SCHIESS公司聯(lián)合開發(fā)設計的立式車銑加工中心
V T M350140lg采用移動雙立柱,橫梁升降式結(jié)構(gòu),加工精度高,穩(wěn)定性好可承受較高載荷。主驅(qū)動電機采用大功率雙主軸驅(qū)動電機控制。其實現(xiàn) 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(zhuǎn)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(shù)控立式復合磨床是近年來興起發(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(shù)控的HDFVTG350X6/32L-NC高精雙柱數(shù)控定梁車磨床(圖3)具備車磨同時可完成自動檢測功能,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。該機床在立式車床基礎上經(jīng)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(chǎn)品。
圖3 齊重數(shù)控HDFVTG350X6/32L-NC高精雙柱數(shù)控定梁車磨床
武重參展的WH GS7000曲軸車銑復合加工中心(圖4)是在臥式車床基礎上增加了主軸數(shù)控分度控制功能,增加了可多軸控制的銑頭功能。可實現(xiàn)五軸聯(lián)動?;剞D(zhuǎn)軸和直線軸均采用高精度無間隙驅(qū)動,并采用德國HEIDENHAIN高精度光柵作為位置的檢測元件,對回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子、輪軸等技術(shù)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。
圖4 武重WHGS7000曲軸車銑復合加工中心
大型、重型臥式加工中心是近年來國內(nèi)外各企業(yè)力推的新作,其代表產(chǎn)品為數(shù)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(nèi)展品主要有大連機床、江蘇新瑞多棱、青海華鼎重型、沈陽機床集團等廠家展出的工作臺,可實現(xiàn)縱向、橫向、回轉(zhuǎn)運動的臥式銑鏜加工中心。有的可以實現(xiàn)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)。
境外的意大利P A M A 、捷克F E R M A T和T O S(含中國昆明T O S子公司) 、日本昌輔精機、東芝、韓國現(xiàn)代威亞、臺灣遠東機械(F E M C D)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。
2. 重型數(shù)控龍門鏜銑床、落地式銑鏜床趨向成熟,煉出精品數(shù)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(nèi)外用戶行業(yè)的廣泛認可和喜愛。近年來,國內(nèi)重型機床行業(yè)對該類機床開發(fā)出多種系列產(chǎn)品,如加工寬度達10.5m的超重型龍門鏜銑床、加工長度可達70m的雙龍門移動超重型龍門鏜銑床、配備回轉(zhuǎn)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(nèi)生產(chǎn)龍門式鏜銑床產(chǎn)品的廠家越來越多,技術(shù)水平越來越高,快速移動、高精加工、五軸聯(lián)動已在龍門類鏜銑床產(chǎn)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。一些廠家展出了本企業(yè)歷史最大規(guī)格的數(shù)控龍門鏜銑床展品,如大連機床集團參展了加工寬度4m的XK2140-120數(shù)控龍門鏜銑床、華東數(shù)控參展了加工寬度4.5m的數(shù)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(shù)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(圖5)??焖僖苿?0000m m/m i n,主軸最高轉(zhuǎn)速24000r/m i n,該機床全部采用國產(chǎn)功能部件。此外還有,濟南二機床的X H S V2525X60高架式五軸聯(lián)動龍 門加工中心、寧波海天精工的H T M-30G L E橫梁升降系列龍門五面加工中心、日發(fā)數(shù)控參展的工作臺寬度3000mm,長度16000mm的RFMP16035M龍門鏜銑加工中心等。參展的重型龍門式鏜銑床和加工中心都具有一定技術(shù)水平,也是我國同類產(chǎn)品中的杰出代表。在本屆展會上,重型數(shù)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:沈陽機床集團展出的鏜桿直徑200m m的F B C200r落地銑鏜加工中心(圖6),在外觀顏色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。
圖5 四川長征機床集團公司高速龍門五軸加工中心
圖6 沈陽機床集團鏜桿直徑200m m的FBC200r落地銑鏜加工中心
齊二機床展出的TH6920A落地銑鏜加工中心(圖7)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。給人以眼前一亮的感覺。
圖7 齊二機床TH6920A落地銑鏜加工中心
該機床應用了多項新技術(shù):閉式靜壓導軌技術(shù)、Y軸采用了絲母旋轉(zhuǎn)絲杠固定技術(shù)減少轉(zhuǎn)動慣量,提高了定位精度;主軸采用軸套內(nèi)冷卻循環(huán)及油氣潤滑技術(shù),保證高速運轉(zhuǎn)無發(fā)熱;鏜桿滑枕伸出時采用全數(shù)字式電液比例減壓閥完成三項精度補償。齊二機床已經(jīng)完成世界規(guī)格最大的鏜桿直徑320mm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(chǎn)品,型號為BH BM200的落地式銑鏜床,鏜桿直徑200mm,主軸最高轉(zhuǎn)數(shù)可達2500r/min,各軸的快速移動均在15000m m/m in以上。目前這在國內(nèi)同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位。該產(chǎn)品升降走臺采用電機與大導程絲杠驅(qū)動,使其運行平穩(wěn)、安全可靠, 改變升降走臺的傳統(tǒng)驅(qū)動方式。
昆明機床公司參展的TKS6916 鏜桿直徑160mm數(shù)控落地式銑鏜床,是昆機重型數(shù)控落地式銑鏜床的最新升級換代產(chǎn)品,該產(chǎn)品在原基型產(chǎn)品上進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計,采用了新的結(jié)構(gòu)和技術(shù),使之剛性更好、可靠性更高、性能更優(yōu)。
隨著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(qū)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(shù)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(guān)重要的作用。本屆展會上,沈陽機床集團F B C200r所配瑞士H O R M A增速頭,最高轉(zhuǎn)數(shù)可達5000r/m i n,加工工件的精度及粗糙度大大提高。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(xié)調(diào)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VX D40電主軸式力矩電機驅(qū)動A/C雙擺角數(shù)控萬能銑頭,電主軸功率40kW和SVX60A機械主軸式A/C雙擺角數(shù)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(xiàn)了重型機床大功率五軸聯(lián)動加工。
高速、高精、五軸聯(lián)動已成為數(shù)控龍門式鏜銑床和落地式銑鏜床的特點,更有些數(shù)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(shù)并得到較為廣泛的應用。我國重型機床行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提高在數(shù)控龍門式鏜銑床和落地式銑鏜床類產(chǎn)品上得到充分證明。■