為深入了解重點用戶行業(yè)對機床的需求碉熄,進(jìn)一步密切產(chǎn)需關(guān)系实愚,加強與用戶的溝通,以便更好地為用戶服務(wù)雳雄,中國機床工具工業(yè)協(xié)會于2007年下半年組織大量人力對與機床有關(guān)的部分重點用戶行業(yè)進(jìn)行調(diào)研涛闺。通過調(diào)研進(jìn)一步了解了當(dāng)前重點用戶行業(yè)對機床需求情況鳖灰,以及中長期發(fā)展對機床的需求預(yù)測,對落實“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”重大專項方案的實施征离,以及加快振興機床裝備制造業(yè)有推動作用潦春;對企業(yè)的發(fā)展方向、開發(fā)新產(chǎn)品的決策有導(dǎo)向作用引继。 現(xiàn)將各行業(yè)對機床設(shè)備的需求情況摘要刊出材哺,供大家參考促壕。
一沉桌、各行業(yè)重點需求情況
l 航空工業(yè) 航空工業(yè)所涉及的范圍越來越大扛门,產(chǎn)品越來越多次翩,其主要產(chǎn)品分為軍用飛機鳞上、民用飛機袁翁、機載設(shè)備怔巷、非航空設(shè)備網(wǎng)大類笼踩,其重點是前兩類获列。 飛機制造所需要的機床主要用于加工發(fā)動機谷市、機身(含機頭、機翼击孩、尾翼等)迫悠、機載設(shè)備(控制儀表、救生巩梢、通訊创泄、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈等設(shè)備)。 (1)發(fā)動機加上設(shè)備:飛機的發(fā)動機種類很多括蝠,加工方式大同小異鞠抑,所需設(shè)備以高精度數(shù)控機床為主,如加工箱體的四軸以上聯(lián)動臥式加工中心和立式加工中心忌警、加工葉片的五軸聯(lián)動葉片加工中心搁拙、加工主軸用數(shù)控車床、高精度數(shù)控磨床等法绵。 (2)機身(包括機頭箕速、機翼、尾翼等)加工設(shè)備:該類零部件主要是大型框架結(jié)構(gòu),材料以鋁合金茵箩、鈦合金等為主解夜。其加工工藝也是大同小異,設(shè)備以數(shù)控龍門式機床為主脾询,如數(shù)控龍門鏜銑床匹忙、數(shù)控龍門加工中心、數(shù)控落地銑鏜床区呕、數(shù)控五軸聯(lián)動龍門加工中心等。 (3)機載設(shè)備加工設(shè)備:由飛機載設(shè)備種類很多槐芹,所需設(shè)備也比較復(fù)雜海拾,一般需要規(guī)格較小的高精度、高速數(shù)控機床填阅,如中小型高精度立式加工中心眉脖、高精度數(shù)控車床、數(shù)控磨床等茶壹。 (4)飛機起落架的加工設(shè)備:飛機起落裝備所需材料比較特殊头趴,起落支架采用高強度的鈦合會等材料,加工難度大咆蒿。其毛坯需要萬噸壓力機鍛造成型东抹,機械加工需要數(shù)控落地銑鏜床、龍門五軸聯(lián)動加工中心等設(shè)備沃测。
2 兵器工業(yè) 兵器工業(yè)中高新技術(shù)武器裝備缭黔,坦克和裝甲車發(fā)動機的五大零部件,變速箱蒂破、驅(qū)動軸等加工與大型汽車的加工沒備有不少相同之處馏谨,需要大量各種高檔數(shù)控機床,只是因批量較少使用單機加上的較多附迷。此外惧互,特殊材質(zhì)厚鋼板的加工,需求大量各種切割機床和板材焊接設(shè)備等喇伯。 (1)高新技術(shù)武器裝備:包括精確打擊喊儡、兩棲突擊、遠(yuǎn)程壓制稻据、防空反導(dǎo)管宵、信息夜視、高效毀傷等武器悲尝,大多需要高精度數(shù)控機床宇涵,如高精度加工中心、高精度數(shù)控車床、高精度數(shù)控磨床以及精密數(shù)控齒輪加工機床等突仆。 (2)各種大型火炮等重武器制造設(shè)備:主要需要大型立式和臥式加工中心蔫横、數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控車床穆垦、數(shù)控深孔鉆等設(shè)備刊濒。 (3)中小型武器加工需要的設(shè)備:這類武器的特點是要求加工精度高、功能多的五軸聯(lián)動機床辱郑,以及大批量高效率生產(chǎn)埃的,自動化程度高的機床。 (4)其它需要的設(shè)備:如工業(yè)CT檢測儀糟糊、光學(xué)鍍膜機愕匪、多自由度振動臺和一些分析儀器、檢測儀器等讳臣。 (5)專用機床:槍炮來復(fù)線的拉線機涮较;槍彈生產(chǎn)的多工位壓力沖床;加工小直徑長孔的深孔鉆機床等冈止。
3 船舶工業(yè) 根據(jù)《船舶配套業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》狂票,到2010年實現(xiàn)優(yōu)勢產(chǎn)品生產(chǎn)能力大幅度提高,基本掌握重點產(chǎn)品的關(guān)鍵制造技術(shù)熙暴,自主研發(fā)取得一定突破闺属。主要是產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速擴大周霉,本土生產(chǎn)的船用設(shè)備裝船率到60%以上屋剑,實現(xiàn)船用設(shè)備年銷售收入500億元,形成一批具有較強國際競爭力的船用設(shè)備專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)诗眨。 船舶工業(yè)需要的主要有船體加工沒備唉匾、焊接設(shè)備、涂裝設(shè)備匠楚、機加工設(shè)備和檢測設(shè)備巍膘。 (1)船體加工多為專用沒備:如卷邊設(shè)備、校平設(shè)備芋簿、壓力機修鲤、折邊機、型鋼彎曲機扎瞧、剪板機乓记、刨邊機、光電跟蹤切割機草颤、數(shù)控切割機锌筝、拋丸除銹設(shè)備等。 (2)船用柴油機機體制造設(shè)備:主要是重型和超重型龍門鏜銑床、數(shù)控落地銑鏜床法铝、人型數(shù)控臥式鏜銑中心降井,多軸五聯(lián)動數(shù)控鏜銑床、數(shù)控立式車床级案、大型數(shù)控成型砂輪磨齒機隘吆。 (3)曲軸等零件加工設(shè)備:主要是曲軸銑床、大型曲軸車銑中心溉贞、大型曲軸磨床等晕石。 (4)螺旋推進(jìn)器制造設(shè)備:需要大型五軸立式車銑中心、多軸五聯(lián)動數(shù)控落地銑鏜床咒循、多軸五聯(lián)動數(shù)控銑鏜中心据途、大型數(shù)控立式車床等。 (5)船用機械和儀表制造設(shè)備:需要五軸立臥轉(zhuǎn)換加工中心剑鞍、五軸車銑中心、臥式加工中心爽醋、大型數(shù)控落地銑鏜床蚁署、數(shù)控立式車床、各種規(guī)格的數(shù)控車床和車削中心等蚂四。
4 汽車工業(yè) 汽車產(chǎn)業(yè)對數(shù)控機床的基本要求光戈,可以歸納為:高效柔性、精密可靠遂赠、環(huán)保成套久妆。汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對機床行業(yè)有著巨大影響。汽車生產(chǎn)按工藝流程跷睦,大致可分為十幾條生產(chǎn)線筷弦,如發(fā)動機(缸體、缸蓋抑诸、曲軸友移、凸輪軸、連桿等)玷仗、變速箱洽灿、底盤零件、沖壓仅犬、焊接盆述、涂裝、總裝及鑄造案哄、鍛造霜铸、熱處理等生產(chǎn)線。 (1)發(fā)動機制造設(shè)備:主要是加工缸體、缸蓋哩拒、曲軸赎遗、凸輪軸、連桿等生產(chǎn)線設(shè)備曾谁。該類設(shè)備大多是高效峰孝、高性能、高可靠性數(shù)控機床和專用數(shù)控機床莱衩。其中:缸體爵嗅、缸蓋及變速箱體加上柔性生產(chǎn)線大多由臥式加工中心組成;變速箱加工設(shè)備基本上與缸體的加工設(shè)備類似笨蚁;曲軸加工設(shè)備主要是車車?yán)瓩C床睹晒、數(shù)控曲軸內(nèi)銑或外銑床、數(shù)控曲軸磨床括细、曲軸拋光機等設(shè)備伪很;凸輪軸加工設(shè)備是凸輪軸數(shù)控車床、凸輪軸磨床等奋单;連桿加工大多為專用設(shè)備锉试,如雙端面磨床等。
(2)大型覆蓋件沖壓览濒、涂裝呆盖、焊接、總裝等沒備:其中沖壓設(shè)備豐要是用于加工大型覆蓋件贷笛,如車門应又、側(cè)圍、前后蓋石被、頂蓋等板材類零件鲜映,大型覆蓋件多用沖壓生產(chǎn)線加工,可分為人工上下料和自動上下料兩種低吠,也有采用大型多工位壓力機代替生產(chǎn)線湘涉;涂裝沒備多采用機器人自動噴涂生產(chǎn)線的方法;焊接設(shè)備中部件焊接大多采用懸掛式點焊機手工焊接的方法劈耽,部分整車車身總成焊接采用焊接機器人的方法焊接若棒;總裝設(shè)備大多采用人工裝配和機器人相結(jié)合的方法。 (3)鑄造拆楣、鍛造的唆、熱處理設(shè)備:其中鑄造沒備主要是鑄造發(fā)動機缸體、缸蓋及變速箱等鑄件浅仑,其設(shè)備大多采用氣沖造型自動生產(chǎn)線求瞎,從上料屁样、造型、澆注到清眇等整個過程全自動化睦作,部分中小鑄件采用壓鑄或其它精密鑄造的方法我衬;熱處理設(shè)備主要采用高頻淬火、滲碳滲氮饰恕、電鍍挠羔、涂層及發(fā)藍(lán)等方法。 (4)汽車各種零配件生產(chǎn)設(shè)備:汽車的零部件有幾千種埋嵌,需要的機床各式各樣破加,基本上覆蓋了所有的機床品種。
5 電力工業(yè) 電力工業(yè)裝備土要包括兩大部分雹嗦,即發(fā)電設(shè)備和電網(wǎng)設(shè)備范舀。其中:發(fā)電設(shè)備分為煤電、水電了罪、核電锭环、風(fēng)電和氣電等;電網(wǎng)設(shè)備主要為超高壓輸變電設(shè)備:包括變壓器泊藕、斷路器辅辩、電抗器、互感器吱七、電容器娜振、隔離開關(guān)等社殉∠莨辏總之電力工業(yè)需要的重點機床比較復(fù)雜。 (1)煤電扑认、核電和水電等發(fā)電設(shè)備逻事。當(dāng)前,我國仍然以火力發(fā)電為豐犯舆,水力發(fā)電在快速增加畜溺,并將逐漸增加核能發(fā)電,這些發(fā)電機組的生產(chǎn)都需要大型壮僵、重型加工設(shè)備理章。加工一個重達(dá)200多t的60萬kW汽輪機轉(zhuǎn)子,需要同轉(zhuǎn)直徑3.5~4.0m清腌、長15~20m的重型臥車厂均;加工渦輪葉片需要五軸聯(lián)動加上中心;加工中壓缸帆摊、高壓缸需20m數(shù)控立車碱茁,鏜桿直徑200~260mm的數(shù)控落地銑鏜床裸卫,龍門寬7.5~8m,長22m的數(shù)控龍門鏜銑床等等纽竣。 (2)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備墓贿。近幾年風(fēng)力發(fā)電發(fā)展很快,內(nèi)蒙古蜓氨、新疆以及山東聋袋、江蘇、廣東等省语盈、自治區(qū)都做了大規(guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的規(guī)劃舱馅。內(nèi)蒙古自治區(qū)已上報國家和自治區(qū)的風(fēng)電項目規(guī)模達(dá)139萬kW,獲得國家和自治區(qū)核準(zhǔn)刀荒、批復(fù)的有10項代嗤,規(guī)模約達(dá)64萬kW,其中有6個風(fēng)力發(fā)電項目已經(jīng)開工建設(shè)缠借,投資約40億元干毅。風(fēng)力發(fā)電機組要求可靠、壽命周期長泼返,因此零部件的精度等盏、功能要求高,如變速箱中的箱體孔沥卦、軸缩睛、齒輪等的精度要求達(dá)到5級,內(nèi)齒輪的精度要求達(dá)到6級辩钢,壽命不小于20年辉召,保用期5年。目前上要采用圓柱內(nèi)和圓錐齒兩種沛三,需要加工的零部件主要為變速箱體影虫、箱蓋和大型齒輪、齒圈墩衍,所需要的豐要設(shè)備為各種大型臥式加工中心跛农、龍門加工中心和龍門鏜銑床、落地銑鏜床谢市、大型立式滾齒機沼币、插齒機等。此外寞奸,需要制作長達(dá)幾十米的葉片(目前達(dá)到半徑超過60m)呛谜,制作高達(dá)幾十米(目前已超過80m)和直徑幾米(其內(nèi)部具有人可以上下的裝備)的大型塔柱等,需要各種大型成形加工沒備蝇闭。 (3)電網(wǎng)輸變電沒備呻率。輸變電設(shè)備在電力行業(yè)中的作用越來越重要硬毕,為了減少在輸送電過程中的損耗,電壓越來越高礼仗,規(guī)格做得越來越大吐咳。所需要的相應(yīng)設(shè)備主要有加工變壓器矽鋼片的沖壓設(shè)備,鋼結(jié)構(gòu)加工的數(shù)控成套設(shè)備元践,如鐵塔型鋼成套加工設(shè)備韭脊,包括切斷、數(shù)控角鋼沖孔单旁、鉆孔沪羔、開槽復(fù)合機等,為成形機床行業(yè)提供了廣闊的市場空間象浑。
6 工程機械 工程機械的產(chǎn)品種類較多蔫饰,主要包括挖掘機械、鏟土運輸機械庸尚、工程起重機械喇暴、工業(yè)車輛、壓實和路向機械换乙、樁工機械倍熄、混凝土機械、鑿巖機械膀娱、軍用工程機械等混检。 工程機械行業(yè)是機床行業(yè)的重要用戶之一。需要較多的機床如各種規(guī)格的立稼注、臥加工中心(加工殼體写并,變速箱)、數(shù)控車床员研、數(shù)控磨床徙蜓、齒輪加工機床蚪缚、數(shù)控專用機床等阶质;需要大量鍛壓設(shè)備如大型數(shù)控剪板機、數(shù)控折彎機米苹、數(shù)控切割機糕伐、自動上下料的各種壓力機等。此外蘸嘶,還需要焊接機械手良瞧、機器人、噴漆與表面處理等設(shè)備训唱。
7 重型機械 重型機械制造業(yè)主要是為礦山褥蚯、能源挚冤、原材料等工業(yè)和國防工業(yè)提供重大技術(shù)裝備和大型鑄鍛件,也屬于重要基礎(chǔ)裝備業(yè)之一赞庶,主要為國家重大工程項目服務(wù)训挡,如鋼鐵行業(yè)的大型冷熱軋機、石油化工的鉆探和加工設(shè)備歧强、大型電站設(shè)備澜薄、地下核試驗、航天發(fā)射摊册、各種大型軍工裝備(如核潛艇壓力殼肤京、大型軍艦等),為汽車工業(yè)找骏、水利建設(shè)等部門提供了大量的技術(shù)裝備腿逞。為了完成如此多的重大工程項目任務(wù),需要大量高檔數(shù)控機床测捐,如數(shù)控重型立式和臥式車床符殊、大型立式和臥式加工中心、數(shù)控龍門加工中心(含龍門五面體加工中心)倾桩、數(shù)控重型落地銑鏜床倘秸、大型深孔鉆床、大型立式和臥式滾齒機眼骗、大型數(shù)控軋輥和數(shù)控導(dǎo)軌磨床以及大型機械壓力機轨皮、大型油壓機、大型水壓機方秤、鍛錘等大型鍛造設(shè)備燎厘。
8 農(nóng)業(yè)機械 我國農(nóng)業(yè)在人力向農(nóng)業(yè)機械化和自動化發(fā)展,農(nóng)機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化益锻,國內(nèi)對農(nóng)機產(chǎn)品的需求增加蠢琳,出口也人幅度增加。而且镜豹,農(nóng)機由低檔產(chǎn)品在向大型傲须、高效、成套及智能化等高檔產(chǎn)品發(fā)展趟脂。如多功能通用型高效聯(lián)合收割機泰讽、大中型拖拉機和自走式聯(lián)合收割機、水稻插秧機和聯(lián)合收割機昔期、玉米聯(lián)合收割機已卸、纖維作物聯(lián)合收割機、大型自走式噴灌機等硼一。所有這些自動化程度高的大型農(nóng)業(yè)機械的制造累澡,需要高水平數(shù)控機床才能完成梦抢。如生產(chǎn)大型拖拉機、聯(lián)合收割機等所需要的設(shè)備同汽車生產(chǎn)的設(shè)備差不多愧哟,大多以生產(chǎn)自動線為主惑申,所需設(shè)備如各種數(shù)控車床、立式和臥式加工中心翅雏、數(shù)控銑床镇纳、各種數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床咒娶、各種組合機床等金切機床仍枕;板材加工的各種成形機床如數(shù)控剪扳機、數(shù)控折彎機吗罪、數(shù)控壓力機及鍛造機等尚蔗。
9 鐵路行業(yè) 近幾年,我國鐵路建設(shè)速度加快话贯,2005年和2006年鐵路行業(yè)投資大幅度增加篡搓,分別達(dá)到約1360億元和2080億元。從2006~2020年間露使,鐵路建設(shè)投資將繼續(xù)大幅度增加页镜,投資總額將超過 2萬億元。鐵路制造業(yè)將迎來一個新的行業(yè)發(fā)展時期答肤。 高速列車的車體和機車的制造纸牌,需要大量高檔數(shù)控機床。機車主要是電動機車和內(nèi)燃機下的制造愧杯,以及轉(zhuǎn)向架涎才,制動系統(tǒng)等的加工,需要的數(shù)控機床主要有各種大中型立式和臥式加工中心力九、數(shù)控銑鏜床耍铜、數(shù)控立式車床、數(shù)控磨床及數(shù)控專用機床等跌前。高速機車對車體和大型覆蓋件的要求越來越高棕兼,開始采用鋁合金或不銹鋼等材料,表面加工要求很高舒萎,主要需要大量板材加工設(shè)備程储,如數(shù)控壓力機蹭沛、數(shù)控剪板機臂寝、數(shù)控折彎機和鍛壓機;高速動車組的車輪系統(tǒng)主要是動輪和車輪及車軸的加工摊灭,制造廠由于批量較大咆贬,多采用專用自動生產(chǎn)線败徊,車輪加工多采用以數(shù)控立式車床組成,并帶有自動上下料和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的自動線呆逼;車軸加工人多采用由數(shù)控臥式車床和上下料機構(gòu)組成的閂動生產(chǎn)線組成侣豌。大修機務(wù)段加工車輪主要使用數(shù)控專用仿形車輪車床或數(shù)控不落輪對車床,加工車軸大多采用數(shù)控車軸車床嘲陋。此外幼浩,鐵軌的接頭和道岔加工大多采用數(shù)控道岔銑床等。
二铸烈、典型高檔數(shù)控機床的技術(shù)水平要求
承擔(dān)“重大專項”有關(guān)部門和行業(yè)所需要的數(shù)控機床設(shè)備软健,雖然對品種需求有很大區(qū)別,但是都具備技術(shù)水平要求很高的共同特點砰吻。也就是說祸榨,基本上都屬于高檔數(shù)控機床,其中有很多產(chǎn)品也是“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”重大專項中所要發(fā)展的高檔數(shù)控機床產(chǎn)品且险。所以說垢雨,實施“重大專項”將促進(jìn)我國高檔數(shù)控機床的發(fā)展。在調(diào)研中敛旗,一些行業(yè)部門對所需要的高檔數(shù)控機床辐践,提出了具體的技術(shù)要求,現(xiàn)將部分典型高檔數(shù)控機床的技術(shù)指標(biāo)要求簡單介紹如下:
1 數(shù)控車床和車削中心類 (1)精密數(shù)控車床和精密多軸控制(7~8軸)車削中心库说。豐要技術(shù)參數(shù):車削直徑φ150~300mm酝润、豐軸轉(zhuǎn)速5000~8000r/min、刀具轉(zhuǎn)速8000~12000r/min璃弄、快速移動超過60m/min要销、主電機功率7.5~15kW、上軸徑向和端面跳動0.001mm夏块。國外可供參考產(chǎn)品有德國Spinner公司的SB/CNC精密數(shù)控車床疏咐、美國Hardinge公司的QUEST系列精密車削中心、瑞士Bumatec公司的S-189CNC精密車削中心脐供。 (2)大功率高扭矩數(shù)控車床和車削中心浑塞。主要參數(shù):車削直徑φ310~715mm、主軸轉(zhuǎn)速2000~4500r/min政己、主電機功率37~52kW(100%)酌壕、扭矩2250~3300Nm。國外可供參考產(chǎn)品有德國Boehringer公司VDF C系列數(shù)控車床和車削中心歇由。 (3)再切削和大重型車銑中心卵牍。主要適用于大重型曲軸等零件加工。主要參數(shù):最大回轉(zhuǎn)直徑φ700~1600mm、長度1500~10000mm陋锚、主電機功率60~70kW潘谴、銑主軸電機功率30~45kW。國外可供參考產(chǎn)品有Niles-Simmons公司C系列車銑中心是菇、奧地利WFL公司M系列車銑中心和德圍WaldriehSiegen公司MultiRond重型車銑中心哆沽。
2 加工中心類 (1)高速五軸立式加工中心。主要適于模具高速加工用的枣肚,機床采用門式結(jié)構(gòu)贬嚷,主要參數(shù):工作臺尺寸320mm×320~1200mm×l000mm、主軸轉(zhuǎn)速30000~42000r/min丐鸽、電主軸功率14~25kW魁济、快速行程40~60m/min。國外可供參考產(chǎn)品有德國Roders公司RFM系列高速五軸立式加工中心和Herrnle公司C系列高速五軸立式加上中心乏傀、瑞士Mikron公司HSM系列孙已、XSM系列高速五軸立式加工中心和意大利FIDIA公司、RAMBAUDI公司的高速五軸立式加工中心杆坪。 (2)立臥轉(zhuǎn)換精密鏜銑中心淋袖。主軸頭立臥轉(zhuǎn)換,可以進(jìn)行五軸加工锯梁,主要參數(shù):工作臺直徑φ600~1500mm即碗、主軸轉(zhuǎn)速6300~18000r/min(可選)、主軸功率20kW左右陌凳、快速行程30~60m/min剥懒。國外可供參考產(chǎn)品有德國DMG公司DMU P系列立臥轉(zhuǎn)換鏜銑中心、瑞士Mikron公司UCP系列立臥轉(zhuǎn)換鏜銑中心合敦。 (3)小型精密五軸加工中心初橘。適于電子和航天制造業(yè)用于小型精密零件加工。主要參數(shù):圓工作臺直徑150~600mm充岛、主軸轉(zhuǎn)速:12000~30000r/min保檐、主軸功率10~16kW、快速行程30m/min崔梗、工作臺C軸360°夜只、主軸B軸擺動-10°~+110°(或工作臺4軸擺動)。國外可供參考產(chǎn)品有瑞士Willemin-Macodel公司W(wǎng)系列五軸精密加工中心蒜魄。 (4)五軸立式加工中心 (主軸4扔亥、B軸擺動)。主要用于飛機機體整體框架盯辅、壁板摹跑、梁等零件的加工米搭。主要參數(shù):工作臺寬度700~900mm、長度1500~4000mm任咨、主軸轉(zhuǎn)速6000r/min或12000r/min拌艳、主軸功率22~30kW歧衡、A/B軸擺動角度±25°~±30°簇友。國外可供參考產(chǎn)品有美國Cincinnati Lamb公司V5系列五軸立式加工中心、意大利Sachman Rambau.dj公司Ranmlatic系列五軸立式加工中心庸颂。 (5)五軸龍門加工中心(主軸/4肠豺、B軸擺動)。主要用于飛機機體大型整體框架扁钥、壁板俐粪、梁等零件的加工。主要參數(shù):工作臺寬度2000~3000mm捐煤、長度3000~8000mm褪秀、其它參數(shù)同上。國外可供參考產(chǎn)品有法國Forest Line公司和意大利Saehman Ram-baudi公司的五軸龍門加工中心薛训。 (6)葉片加工中心媒吗。主要用于高效加工燃?xì)廨啓C和發(fā)動機葉片。國外可供參考產(chǎn)品:瑞士Starrag公司HX系列單主軸和多主軸葉片加工中心乙埃、意大利C.B.Ferrari公司葉片加工中心闸英。 (7)精密臥式加工中心。國產(chǎn)臥式加工中心與國外臥式加工中心的主要差距之一是機床沒有溫度補償系統(tǒng)介袜,精度穩(wěn)定性相對較差甫何,特別是大規(guī)格的臥式加工中心(工作1000mm以上的)。國外精密臥式加工中心的定位精度已接近坐標(biāo)鏜銑床的精度遇伞,如瑞士Starrag公司的STC系列和HEC系列產(chǎn)品辙喂、瑞士Dixi公司DHP系列產(chǎn)品。
3 數(shù)控銑床類 重點是開發(fā)3000mm以上大規(guī)格橋式和龍門移動式五軸龍門銑床鸠珠,滿足航空航天工業(yè)的需要加派。其中關(guān)鍵技術(shù)之一是力矩電機驅(qū)動的雙擺角銑頭,目前國內(nèi)機床廠大多選用從德國Cytec公司進(jìn)口跳芳。高效數(shù)控專用銑床也是急需開發(fā)的叁渣,如Boehringer公司VDF315 OM-4數(shù)控曲軸高速外銑床和VDF KWl325數(shù)控曲軸內(nèi)銑床、Ex-ce-llo/公司XK22.5球道保持器數(shù)控銑床等谍潮。
4 數(shù)控磨床類 (1)高精度數(shù)控萬能磨床溯侦。工件頭架撥盤徑向和端面跳動小于0.0002~0.0005mm,砂輪架具有垂直回轉(zhuǎn)的B軸慷啊,4軸聯(lián)動(X况魔、Z、C、B軸)奢赡,數(shù)控分辨率0.0001mm了槽。國外可供參考產(chǎn)品有瑞士Studer公司高精度萬能數(shù)控磨床、瑞士Kellenberger公司KEL系列高精度萬能數(shù)控磨床掷暇。 (2)高精度閥座和中空座面復(fù)合磨床蛙疗。國外可供參考產(chǎn)品有美國HARDINGE TRIPET公司TST系列數(shù)控精密內(nèi)孔磨床、瑞典UVA公司NOMYLINE系列數(shù)控精密內(nèi)孔磨床层攀。 (3)數(shù)控凸輪軸磨床曾蚊。用于汽車和船用發(fā)動機凸輪軸高速精加工(采用CBN砂輪,線速度l00m/s以上霎肯,單磨頭或雙磨頭)擎颖。國外可供參考產(chǎn)品有德國Studer SCHAUDT公司PF系列、德國Emag Kopp公司SN系列观游、德國Junker公司JUCAM系列搂捧。 (4)數(shù)控曲軸磨床。用于汽車和船用發(fā)動機曲軸精加工懂缕,特別是大型數(shù)控曲軸磨床允跑,可在一次裝卡下磨削主軸頸和曲軸頸。國外可供參考產(chǎn)品有德國Naxos公司PMS系列數(shù)控曲軸磨床提佣、意大利Vereco公司數(shù)控曲軸磨床吮蛹。 (5)五軸數(shù)控刀具磨床。目前進(jìn)口較多拌屏,國內(nèi)尚無生產(chǎn)潮针,是急需開發(fā)的產(chǎn)品∫形梗可參考以下公司的產(chǎn)品有德國Walter公司每篷、Saacke公司和Michael Deckel公司;瑞士Schneerberger公司等的產(chǎn)品笛吱。 (6)數(shù)控復(fù)合磨床和數(shù)控專用磨床搁蛤。如數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床、精密數(shù)控中孔座面磨床途培、數(shù)控油針磨床等建搞。
5 數(shù)控齒輪加工機床類 數(shù)控齒輪加工機床,國產(chǎn)機床的滿足率很高注欧,只有少數(shù)品種需要開發(fā)祈岔,如硬齒面齒輪的加工機床和高精度齒輪磨床(加工精度3級)。硬齒面齒輪插齒機可參考德國Liebheer公司LFS系列钙蕉,但是口纸,國內(nèi)需要量不多屋包。高精度成形砂輪齒輪磨床,主要指加工精度穩(wěn)定在3~4級的各種齒輪磨床(如美國Gleason公司努禽、德國Niles公司厌圈、瑞士Oerlikon公司),目前航空航天工業(yè)丸匀、船舶工業(yè)進(jìn)口較多摩疑。
6 電加工機床類 國產(chǎn)中低梢電加工機床基本上可滿足國內(nèi)市場的需求夕春,特別是瑞士阿奇夏米爾公司未荒、日本沙迪克公司和三菱機電公司等在中國創(chuàng)建的獨資企業(yè)投產(chǎn)后专挪,使中國產(chǎn)的中低檔電加T機床達(dá)到世界水平及志,部分已出口國外。目前進(jìn)口的主要是精密慢走絲線切割機床和精密電加工成型機寨腔,多數(shù)從瑞士阿奇夏米爾公司進(jìn)口速侈,如精密慢走絲線切割機床,加工形狀精度為0.003~0.005mm迫卢,表面粗糙度Ra0.1μm倚搬,機床具有浸水加工、雙絲加工細(xì)絲加工乾蛤、拐角自動控制每界、超精加工回路以及專家系統(tǒng)等功能。
7 重型數(shù)控機床類 大型數(shù)控機床的需求量越來越大家卖,產(chǎn)品種類和型號也越來越多眨层。如加工在直徑2m以上的數(shù)控重型臥式車床、加工直徑在10m以上的雙柱及直徑16m以上的單柱數(shù)控重型立式年床度堤、加工寬度超過2m的各種數(shù)控龍門加工機床捅硅、磨削直徑超過16m的數(shù)控重型軋輥磨床和磨削寬度超過2m的導(dǎo)軌磨床、鏜桿直徑大于220mm的數(shù)控重型落地銑鏜床沙螺、以及公稱壓力超過10000kN的各種數(shù)控重型壓力機桅蕊、折彎寬度在10m以上的折彎機等。 我國在重型機床方面具有較強的能力娇皇,有一批在世界上也舉足輕重的大型重型機床廠阅牛,基本上能滿足大部分國內(nèi)市場的需要。目前急需開發(fā)的是航空工業(yè)需要的工作臺寬度3m以上的數(shù)控五軸橋式和龍門式高速銑床呛仁、船舶工業(yè)大型柴油機制造用的工作臺寬度7m左右的超重型龍門移動式或工作臺移動式龍門鏜銑床等產(chǎn)品秫痪。
8 數(shù)控成形機床類 數(shù)控成形機床分為沖壓和鍛造兩種,它們都是具有省材料圣烤、效率高元丈、可一次成型等眾多優(yōu)點的加工設(shè)備坤乌,使用的范圍越來越廣,市場需求量越來越大显驼。在“重大專項”中哼御,急需開發(fā)的成形機床是精密、高效焊唬、大型等高檔數(shù)控成形機床恋昼。其主要產(chǎn)品有數(shù)控機械壓力機、數(shù)控油壓機赶促、數(shù)控多工位壓力機液肌、數(shù)控回轉(zhuǎn)頭及復(fù)合沖壓機、數(shù)控折彎機鸥滨、數(shù)控剪扳機嗦哆、數(shù)控精密高速沖床、各種板材加工自動生產(chǎn)線和數(shù)控激光切割機等婿滓。除了中小型普通壓力機以外老速,需求量較多的數(shù)控壓力機是公稱壓力在6000~25000kN之間,并可以進(jìn)入自動加工線的各種壓力機凸主;需求較多的數(shù)控精密高速沖床的沖孔速度是600~1500次/min橘券、沖孔精度好于0.05mm等。使用高檔數(shù)控成形機床的行業(yè)主要集中在航空航天卿吐、兵器荞诡、電力、船舶疏悯、汽車等行業(yè)灸尾。
三、“重大專項”所需機床裝備的特點
國家“重大專項”所需的重點和關(guān)鍵機侏設(shè)備基本上都屬于高檔數(shù)控機床產(chǎn)品于扳。本次調(diào)研的幾個“重大專項”重點行業(yè)部門宅集,雖然各行業(yè)需要的機床設(shè)備的重點各有不同,但是這些機床裝備有著共同的技術(shù)特點炸穿。歸納起來拔灾,主要有以下幾點: 1 新技術(shù)、新材料暖鬓、新工藝的廣泛應(yīng)用 新技術(shù)继锰、新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用麸档,對加工制造這些產(chǎn)品的機床裝備提出了更高的要求及窃。機床行業(yè)應(yīng)盡快適應(yīng)這種由丁技術(shù)進(jìn)步帶來變化的要求,要研究用戶由于采用新技術(shù)給機床性能提出的新要求乃沙;采用新材料對機床的加工方法和刀具的新要求起趾;采用新工藝對機床結(jié)構(gòu)的新要求等诗舰。如飛機制造就是非常典型的例子,由于要求飛機性能的提高训裆,采用新的復(fù)合材料(如碳纖維)代替鋁合金或鈦合金材料眶根,特別是軍用飛機使用復(fù)合材料的比重在迅速增加,復(fù)合材料不僅減輕了飛機的重量边琉,防止雷達(dá)的發(fā)現(xiàn)属百,而且其各種物理性能比合金更好,使飛機的件能大幅度提高变姨。復(fù)合材料與金屬材料的加工方法完全不同族扰,使得機床結(jié)構(gòu)、刀具定欧、加工工藝等都要適應(yīng)這種變化渔呵。
2 大規(guī)格、大尺寸忧额、大噸位數(shù)控機床的需求增多 近幾年厘肮,各類機床向大規(guī)格化發(fā)展成為突出特點愧口∥渲悖“重大專項”中所需高檔數(shù)控機床的規(guī)格越來越大型化。需要的大型數(shù)控金切機床中幌瓦,數(shù)控重型臥式車床的加工直徑達(dá)到5m称海,數(shù)控重型立式車床的加工直徑超過16m,數(shù)控龍門鏜銑床的加工寬度超過5m苫担,數(shù)控鏜床鏜桿主軸直徑達(dá)到320mm脓甘,立式和臥式加工中心的工作臺尺寸超過lm的越來越多;需要的大型鍛壓機械巾滓层,數(shù)控折彎機的折彎長度達(dá)到12m茅祠,數(shù)控機械壓力機公稱壓力達(dá)到5000t,數(shù)控液壓機的公稱壓力達(dá)到l萬t禁糖。除了大型加工中心以外舒跌,我國在重型機床生產(chǎn)中具有一定優(yōu)勢,如數(shù)控重型臥式和立式車床基本上可以滿足國內(nèi)需要狞穗,各種數(shù)控龍門式機床產(chǎn)量逐年增加概丢,國內(nèi)約幾十家機床廠能夠生產(chǎn)。數(shù)控機床的大規(guī)格化主要是市場需求推動的結(jié)果民轴。如發(fā)電設(shè)備:火電機組超過60萬kW攻柠、水電機組達(dá)到70萬kW、核電機組超過100萬kW后裸,這些發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子加工需要數(shù)控重型臥車瑰钮,定子的加工需要數(shù)控重型立車冒滩、數(shù)控重型銑鏜床等;大型客機浪谴、船舶等加工制造需要大量數(shù)控龍門鏜銑床旦部、龍門五軸聯(lián)動加工中心等。
3 復(fù)合化较店、柔性化和多軸聯(lián)動等功能要求普遍 為了加工復(fù)雜零部件士八,提高制造精度和效率,對數(shù)控機床提出要具有多功能復(fù)合化梁呈、柔性化和多軸聯(lián)動加工的要求婚度。 (1)復(fù)合化。如加工中心通過多種功能的組合官卡,完成車蝗茁、銑、鉆剥乍、鏜泊术、鉸、攻絲等功能斧炎。這樣減少了裝夾次數(shù)沃菩,提高了加工精度和生產(chǎn)效率。此外铝寿,還可以在同一臺機床上實現(xiàn)機械加工片迁、激光加工、光學(xué)加工等不同工種的加工陷克。機床的復(fù)合化不僅可以提高加工精度和保證精度的一致性煞肠,有利于進(jìn)一步提高加工質(zhì)量,而且實現(xiàn)復(fù)合化后版幕,可以節(jié)省加工的輔助時問乏束,提高加工效率。 (2)柔性化衔甲。為了提高生產(chǎn)過程的自動化和柔性糖埋,對數(shù)控機床的智能化程度提出了更高的要求。機床的柔性化關(guān)鍵在于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟件控制技術(shù)扬跋,使機床具備更多的柔性功能和優(yōu)化功能阶捆。同時,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下钦听,使數(shù)控機床不但能進(jìn)線洒试,而且能進(jìn)網(wǎng),達(dá)到具有遠(yuǎn)程控制朴上、遠(yuǎn)程診斷垒棋、遠(yuǎn)程編程卒煞、遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程服務(wù)等功能。隨著機床柔性化水平的提高叼架,數(shù)控機床將進(jìn)一步發(fā)展成為一種智能型的加工工具畔裕。 (3)多軸聯(lián)動。本次調(diào)研的所有行業(yè)部門乖订,幾乎都提出需要五軸聯(lián)動數(shù)控機床扮饶,尤其是航空、船舶乍构、發(fā)電惜肃、兵器、汽車等行業(yè)需要多軸聯(lián)動數(shù)控機床很多仓近。其中使用多軸聯(lián)動加工各種葉片盲狈、葉輪最為典型。
4 高精度肌蛮、高速度螺矮、高效率等特點突出 高精度、高速度忍猛、高效率是數(shù)控機床長期的發(fā)展方向畅型,使用數(shù)控機床的豐要目的,除了完成普通機床不能完成的功能以外盼蝴,就是為了提高加工精度和生產(chǎn)效率超璧。 (1)高精度。提高加工精度是現(xiàn)代制造業(yè)對數(shù)控機床的普遍要求卖织,高精度是體現(xiàn)數(shù)控機床的主要技術(shù)指標(biāo),也是機床生產(chǎn)廠家追求的重要目標(biāo)之一旱万。 (2)高速度萤晴。主要是提高數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給胁后、加速度店读,縮短換刀時間等。為此攀芯,各國都在大力發(fā)展高速電主軸屯断、磁懸浮主軸、直線電機侣诺、高速滾動部件殖演、高速控制和伺服驅(qū)動等技術(shù)。要求數(shù)控機床高速度加工最典型行業(yè)是飛機制造業(yè)和模具加工業(yè)等年鸳。 (3)高效率趴久。提高加上效率是所有用戶都追求的目標(biāo)丸相,提高效率有多種渠道。首先彼棍,提高切削效率:如金切機床提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度灭忠、大功率強力切削等;其次座硕,提高自動化程度:如采用自動化生產(chǎn)線(包括FMC攘体、FML、FMS等)门痕,縮短加工輔助時間(包括提高快速移動速度田蝠、縮短換刀、裝夾工件慈翔、物流系統(tǒng)和上下料的時間等)权塑。各行業(yè)根據(jù)不同需要選用不同的方法,如飛機制造業(yè)多采用高速加工因镊,汽車制造業(yè)多采用自動化生產(chǎn)線等托茅。
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