時間:2024-08-13來源:中國機床工具工業(yè)協(xié)會cmtba
五軸龍門加工中心以其高精度、高效率的加工能力,廣泛應用于航空航天、汽車制造、模具生產等大型復雜零件加工領域。本文通過調研CCMT2024,并對境內外部分五軸龍門加工中心展品進行分析,從技術水平、產品性能等方面探討差異,展望未來發(fā)展趨勢。
一、技術水平對比
1. 進口五軸龍門加工中心
在技術水平上一直處于領先地位,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)高精度加工技術
進口五軸龍門加工中心采用先進的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動和精密測量技術,能夠實現(xiàn)微米級甚至納米級的加工精度,滿足高精度加工需求。
(2)高速加工技術
通過優(yōu)化機床結構、提高主軸轉速和進給速度,進口五軸龍門加工中心能夠實現(xiàn)高效率的加工,減少加工時間,提高生產效率。
(3)復合加工技術
進口五軸龍門加工中心能夠實現(xiàn)銑削、鉆孔、攻絲、磨削等多種加工方式的復合加工,大大提高了加工靈活性和加工效率。
代表展品有西班牙尼古拉斯克雷亞集團公司展出的FOX 40產品,根據(jù)其介紹,F(xiàn)OX機型代表了一個龍門加工中心的新概念,結合了傳統(tǒng)的粗加工能力、加工效率、加工精度三位一體。
在540mm×550mm截面的滑枕上,采用了實時溫控系統(tǒng)。垂向軸采用水冷式摩擦導軌,具有良好的減震性,滑枕在低位時,仍保持最佳性能;垂向軸采用全對稱設計,改善了機床幾何精度,在溫度變化時,幾何精度更加穩(wěn)定?;韮炔吭O置流道,通過空氣流動實現(xiàn)內部空氣循環(huán)冷卻。在1030mm×1305mm截面的橫梁內部,設置有液壓拉桿,背后和下面各有一套共計四根拉桿,對橫梁結構起到輔助支撐作用,當經過一定時間的應用后,橫梁精度發(fā)生一些變化時,可以通過調整液壓拉桿的壓力來調整橫梁自身的精度,這項技術的應用也拓展了機床精度誤差補償,實現(xiàn)突破。在1100mm×1100mm截面的立柱內填充了混凝土,起到隔熱減震的作用。
機床上配置機械式五軸聯(lián)動銑頭,滑枕內部C軸由蝸輪蝸桿結構構成,可實現(xiàn)±200°的回轉,此款機械五軸適用于鈦合金等重切領域,扭矩達到707Nm。
2.國產五軸龍門加工中心
近年來,國產五軸龍門加工中心在技術水平上取得了顯著進步,但與進口品牌相比仍存在一定差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)加工精度
雖然國產五軸龍門加工中心的加工精度已經達到較高水平,但與國外先進水平相比仍有提升空間。
(2)加工效率
國產五軸龍門加工中心在加工效率方面與國外相比仍有差距,需要進一步優(yōu)化機床結構和提高伺服驅動性能。
(3)復合加工技術
國產五軸龍門加工中心在復合加工技術方面仍處于起步階段,需要加大研發(fā)力度或引進先進技術。
代表展品如南京寧慶數(shù)控機床制造有限公司的橫梁移動式五軸數(shù)控龍門加工中心,是一款橫梁移動式高速機,工作臺不移動,高速高剛性立式龍門結構床身,結合自主研制的高速高精度雙擺頭,并配套工件質量原位檢測系統(tǒng)和五軸高效加工工藝軟件,實現(xiàn)大尺寸零件的高效銑削加工。特別適合大型鈦合金結構件、運載火箭貯箱壁板等零部件加工。
據(jù)介紹,此款機床采用工作臺固定,橫梁移動式結構,龍門寬3-6m,X行程可最大拼接到30m,可對應長型工件的長期穩(wěn)定高速加工。快移速度20m/min、加速度0.3g、主軸轉速24000r/min,輸出功率50kW(HSK-A63/80),實現(xiàn)高速、高加速度的機械剛性。X-Y軸傳動齒輪齒條雙電機驅動,Z軸雙絲杠傳動,實現(xiàn)加速度0.3g,橫梁采用箱中箱結構,減輕高加速度時的機床變位,可獲得穩(wěn)定的高速加工。主軸采用截面550mm高剛性方滑枕結構,Z軸行程可達1500mm,搭載先進的控制技術,實現(xiàn)高速、高精度、高品質加工。橫梁運動采用超精密同步驅動技術,位置環(huán)、電流環(huán)、速度環(huán)三個伺服環(huán)同時同步,解決了單一由位置環(huán)同步兩邊負載差異時的微量擺動問題。
南京寧慶在戰(zhàn)略上已經深入到航空航天領域,針對該領域不同材料及不同工藝,研究適合的裝備。
二、產品性能對比
1. 進口五軸龍門加工中心
產品性能穩(wěn)定可靠,具有較長的使用壽命和較低的故障率。同時,國外企業(yè)注重產品的售后服務和技術支持,能夠為客戶提供全方位的服務保障。
一些知名品牌,如意大利的BRETON、西班牙的BOST、德國的HANDTMANN等,都擁有卓越的生產性能、高技術水平以及開創(chuàng)性的解決方案。這些品牌的五軸龍門加工中心在航空航天等領域擁有非常好的信譽,能夠提供較高的產品質量和服務系統(tǒng)。
2. 國產五軸龍門加工中心
近年來,國產五軸龍門加工中心在取得了顯著的發(fā)展,產品性能逐漸提高,但在穩(wěn)定性和可靠性方面,在技術創(chuàng)新和研發(fā)能力方面,仍存在一定的差距。此外,筆者認為國內企業(yè)在售后服務和技術支持方面也需要進一步提升。
三、未來發(fā)展趨勢
1.國產機床配進口五軸銑頭
代表展品如浙江日發(fā)精密機床有限公司定梁五軸龍門加工中心PM-U系列,產品結構緊湊,性能優(yōu)良,具備高速度、高精度、高剛性特點。適用于航空航天、軌道交通、精密模具、風電等多行業(yè)零件的加工。PM-U系列采用高速高精A/C雙擺頭,配置大功率大扭矩電主軸,具有強勁的切削能力。
南通國盛智能科技集團股份有限公司的橋式五軸龍門加工中心GMB2520LX,機床采用德國進口AC擺頭音叉式結構,AC軸均為力矩電機驅動,這種結構屬于較為常規(guī)的配置方案。采取相同結構的展品還有紐威數(shù)控裝備(蘇州)股份有限公司的橫梁移動式龍門加工中心PME2030UT。
2. 國產機床配置國產五軸銑頭
國產機床配置國產五軸銑頭的應用場景也正在逐漸擴大。代表展品如上海諾倬力機電科技有限公司的重型橋式五軸龍門中心GMHL-2235,整體布局采用高架橋式龍門形式結合“箱中箱結構”,搭配高精度雙臂五軸銑頭,實現(xiàn)五軸聯(lián)動的曲面加工和流線型加工,A軸旋轉范圍達到±110°,C軸旋轉范圍達到±360°。
沈陽馬卡智工科技有限公司的龍門五軸加工中心M302,寧波市凱博數(shù)控機械有限公司的五軸加工中心GV-2540,寧波市凱博數(shù)控機械有限公司的五軸加工中心GV-2540等都是代表展品。
四、結語
國產機床配置五軸銑頭、三軸機床配置搖籃轉臺成為龍門五軸發(fā)展的一個趨勢。筆者認為,國產五軸機床配國產五軸銑頭是CCMT2024展會的一大亮點,是我國機床制造業(yè)發(fā)展的一個積極信號。
首先,國產五軸機床和五軸銑頭的配套使用,代表著我國機床制造業(yè)在核心技術上的突破和進步。五軸機床作為高精度、高效率的數(shù)控機床,能夠應對各種復雜零件的加工需求,而五軸銑頭則是五軸機床的核心部件之一,直接影響機床的加工精度和效率。因此,國產五軸機床和五軸銑頭的配套使用,不僅能夠提升我國機床制造業(yè)的整體水平,還能夠滿足國內市場對高端機床的需求。
其次,這一趨勢也反映了我國機床制造業(yè)在自主創(chuàng)新方面的成果。隨著科技的不斷進步和市場競爭的加劇,自主創(chuàng)新已經成為企業(yè)生存和發(fā)展的關鍵。通過自主創(chuàng)新,我國機床制造業(yè)已經能夠生產出具有國際競爭力的產品,并在國際市場上占有一席之地。
最后,這一趨勢也預示著我國機床制造業(yè)的未來發(fā)展方向。隨著制造業(yè)的轉型升級和自動化、智能化程度的不斷提高,對機床的精度、效率和智能化程度的要求也越來越高。因此,國產五軸機床和五軸銑頭的配套使用,將推動我國機床制造業(yè)在技術創(chuàng)新、產業(yè)升級和國際化發(fā)展等方面不斷取得新的突破和進展。
在國產五軸機床發(fā)展的同時,我們需要注意一些關鍵方面以確保其健康、可持續(xù)的發(fā)展。
一是技術研發(fā)和創(chuàng)新是關鍵。我們需要不斷投入研發(fā)力量,提高五軸機床的核心技術和性能指標,如精度、效率、穩(wěn)定性和可靠性等。只有掌握了核心技術,才能確保國產五軸機床在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
二是質量控制和品牌建設同樣重要。我們要注重五軸機床的生產過程和質量控制,確保每一臺出廠的機器都能達到高品質標準。同時,我們要加強品牌建設和推廣,提升國產五軸機床的知名度和美譽度,贏得客戶的信任和認可。
三是關注市場需求和競爭態(tài)勢。要深入了解客戶需求和市場趨勢,不斷優(yōu)化產品設計和生產方案,提高五軸機床的性價比和競爭力。同時,我們要密切關注國內外競爭對手的動態(tài),及時應對市場變化和競爭挑戰(zhàn)。
四是加強人才培養(yǎng)和團隊建設。要培養(yǎng)一支具備創(chuàng)新精神和實踐能力的研發(fā)團隊和技術團隊,不斷提高員工的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質。同時,我們要加強團隊合作和文化建設,營造良好的工作氛圍和企業(yè)文化,為國產五軸機床的發(fā)展提供有力的人才保障。
國產五軸機床行業(yè)的快速發(fā)展確實可能帶來市場競爭的加劇,要避免惡性競爭,關鍵在于行業(yè)的健康發(fā)展、企業(yè)的自律以及政策的引導。從發(fā)展趨勢上看,隨著全球制造業(yè)的轉型升級和智能制造的快速發(fā)展,五軸龍門加工中心的市場需求將持續(xù)增長。國內外企業(yè)都在積極研發(fā)新技術、新產品,以提高設備的加工精度、生產效率和智能化水平。同時,隨著國際貿易的深入發(fā)展,國內外企業(yè)之間的合作與競爭也將更加激烈。
境內外五軸龍門加工中心在技術水平、市場應用、成本和維護等方面存在一定的差異。未來,隨著技術的不斷創(chuàng)新和市場的不斷拓展,這些差異可能會逐漸縮小。五軸機床行業(yè)未來的趨勢將是技術創(chuàng)新、應用領域拓展、綠色環(huán)保、國際化競爭和服務化轉型等多個方面的綜合發(fā)展。企業(yè)需要緊跟市場變化和技術發(fā)展趨勢,不斷提升自身的競爭力和適應能力。國內企業(yè)需要加大研發(fā)投入和技術創(chuàng)新力度,提高產品競爭力和市場占有率。同時,需要注重綠色制造和智能化技術的應用,推動五軸龍門加工中心行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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