重型數控機床向高端智能發展

中捷機床有限公司 楊麗敏

2018年4月9日，由中國機床工具工業協會主辦，并與上海市國際展覽有限公司共同承辦的第十屆中國數控機床展覽會（CCMT2018）在上海新國際博覽中心隆重開幕。本屆展會的主題是：“聚焦——數字·互聯·智造”。該主題準確、鮮明地反映了我國機床工具產業發展和產業市場的時代特征，響應了國內外機床工具消費市場的最新變化，凝練了國內外機床工具產業對未來發展方向的關注和思考。

一、展品主要看點

本屆展會展品的主要看點主要表現在四個方面：

一是數字化制造持續推進。眾多與制造模式變革緊密相關的數字化制造解決方案及相關產品，為處于變革中的廣大制造企業提供了學習、利用、借鑒的多種選擇。一批適應數字化制造環境的全球主流控制系統也同臺展示，軟硬結合，助力工業4.0工業革命的推進。

二是集成制造內涵和實踐不斷深化和延伸。展會上諸多復合機床、生產單元、生產線、多主軸多刀架機床、自動線單機展品，將工藝、工序、機床結構與功能、工作方式按照某一目標進行融合與集成，從而獲得高性能和高效率的產品，顯示出集成制造的強大優勢與良好的發展前景。

三是智能技術深入發展并得到廣泛應用。多種智能技術以軟件和功能形式貫穿于工藝制定、編程、模擬與檢查、設置與操作、過程控制與檢測、維護與保養等各環節各要素中，富含專業技能的工藝軟件、專家系統以及與人的溝通能力、虛擬與仿真、加工導航、工作環境感知與補償、對“力”的感知與控制、預測、視覺與聽覺等智能技術進一步融合了人機關系，為作業提供了卓越支撐。

四是專用機床呈現繁榮景象。展會上的專用機床整體呈現機型多、涉獵面廣、技術精專、貼近市場四個特點，眾多身懷絕技、量身定做、匠心制造的專用機床與市場需求緊密契合，為那些需要高效高性能專用設備的客戶提供了一次非常難得的選購機會。

二、部分重型機床展品介紹

本屆展會重型機床數量雖比往年略少，但更加先進——高精度、智能，與展會主題非常貼切。以下介紹一些參展的高端重型機床：

1. ZH5080X2/60X10數控龍門鉆床

武漢重型機床集團有限公司展出的ZH5080X2/60X10數控龍門鉆床，是為滿足特殊加工需求而研發的定制產品，不同于傳統的數控龍門鉆床，不僅具有平面鉆孔功能，還能利用分度工作臺和直角頭側面鉆孔，同時還具備銑削功能；配備了12刀位的盤式刀庫，實現自動換刀；同時還具備武重云服務功能，可實現遠程運維、遠程故障診斷、電商交易等。是一款復合型多功能、高精度、高效率、智能化、信息化的產品，填補了國內空白。

主要規格和技術參數：立柱間距離（龍門）6300mm；鉆銑頭主軸端面至工作臺面距離250～1000mm；轉臺直徑φ5500mm；轉臺轉速范圍0～2r/mm；主軸轉速（無極調速）10～3500 r/mm；主軸大扭矩1200N·m；機床最大鉆孔直徑φ80mm（U鉆）；工作行程Y-3350mm，Z-750mm；進給（快速）Y-0～8000 r/mm，Z-0～5000 r/mm；盤式刀庫12位。

ZH5080X2/60X10數控龍門鉆床

VTMF160高精度立式銑車柔性加工單元

2. VTMF160高精度立式銑車柔性加工單元

齊重數控裝備股份有限公司本次展會展出的VTMF160高精度立式銑車柔性加工單元，該機床是一臺高精度復合智能機床，配有壽命監控、精度監控、健康預警，通過結合云端管理系統，實現機床互聯網監管與維護。主要加工各種精度高、工序多、形狀復雜的大型盤類零件。機床配備自動拖換系統及強大的道具系統，可以實現自動更換附件、自動更換刀具及自動上下工件的高效復合加工。

主要技術規格：最大車削直徑φ1600mm；最大工件高度1200mm；最大工件重量8t；工作臺直徑φ1600mm；工作臺轉速范圍（車削）2.5～315 r/mm；工作臺轉速范圍（銑削）0.02～5 r/mm；銑削主軸轉速范圍10～3000 r/mm；車刀庫工位數12位；銑刀庫工位數16位；數控系統840Dsl。

3. XHSV2525A×40 高架式五軸聯動高速鏜銑加工中心

濟南二機床展出的XHSV2525A×40 高架式五軸聯動高速鏜銑加工中心，是代表近年來自主研發成果的重點產品。該加工中心主要用于各種鋁合金、復合材料以及黑色金屬等復雜曲面零件的五軸加工，具有高精度、高效率和高可靠性特點。核心功能部件應用了JIER自主知識產權的AC軸雙擺角數控銑頭，可實現進口替代，能夠滿足國內航空航天行業大型薄壁類結構件、汽車模具行業大型復雜曲面等不同工藝加工的高難度需求。 AC軸雙擺角數控萬能銑頭是五軸聯動數控機床的核心功能部件。近年來國內五軸聯動機床發展迅速，但是作為關鍵技術的主銑頭，都是采用國外技術，制約了國產機床向高端領域的發展。濟南二機床借助實施國家科技重大專項，自主研發成功了AC軸雙擺角數控萬能銑頭，功率37～46kW，最高轉速24000r/min。用以實現高速高精切削，能夠滿足不同行業的各種工藝需求，成為國內極少數掌握這一核心技術的企業，徹底打破了國外的長期壟斷。

主要技術參數:工作臺尺寸(寬×長)2500mm×4000mm；行程（X/Y/Z）4200/2700/1250mm；X/Y/Z軸快速移動速度20000/20000/15000mm/min；主軸功率37/46kw；主軸最高轉速24000r/min；主軸最大扭矩60/73N·m；主軸孔錐度HSK-A63；A軸擺動角度±110°；C軸旋轉角度±360°或n×360°；西門子840Dsl或華中數控HNC848；刀庫容量32把。

4.RFMP1630GMAL-5X鋁合金橋式柔性五軸加工中心

日發航空裝備展出的RFMP1630GMAL-5X 鋁合金橋式柔性五軸加工中心，日發公司一直以來立足工藝實踐解決核心訴求，采用“基于個性化定制以客戶需求為導向的研發模式”研發符合新時代的機床，為用戶提供全面高效解決方案。繼2015年開始陸續推出復合材料鋁合金鈦合金專用五軸機床，CCMT2018將重磅推出柔性五軸加工生產線。采用柔性技術實現產品混線生產、AGV快換轉運系統大幅度減少設備加工輔助時間、工序集成技術加快功能整合實現設備超高附加值、生產管控系統實現全過程數據跟蹤管理。

其結構優點包括：①機床的承載能力大，是同規格定梁龍門機床的2～3倍，動態性能好。②工作臺固定不動，加工動態性能不受工件重量的影響（定梁龍門工件重量會使加工動態性能產生波動）。③與定梁龍門相比由于運動部分是相對較輕的橫梁、橫拖板、滑枕部分，三軸導軌全部采用直線滾柱滾動導軌，承載大，摩擦系數小，因而機床具有很好的動態響應特性，適于高速加工。④雙驅同步技術，重心驅動，使機床的性能得到進一步提升。⑤防水性能好，由于運動部件都在墻體上，比定梁龍門的占地面積小，只有相同規格的定梁龍門機床的3/5左右。

主要技術參數：工作臺尺寸1600x3000mm；主軸頭A軸擺角±105°；主軸頭C軸轉角±360°；主軸、A/C軸錐孔HSK-63A；最高轉速（無級）20000r/min；最大輸出扭矩60/73(連續/30min)N·m；主軸電機功率37/46(連續/30min)kW；A軸最大扭矩1150N·m；A軸制動扭矩2160N·m/6bar氣壓N·m；C軸最大扭矩1100N·m；C軸制動扭矩3024N·m/6bar氣壓N·m；切削最大進給速度范圍X,Y,Z軸30m/min；A,C軸100r/min；快移速度X,Y,Z軸30m/min；A,C軸100r/min；刀庫容量12把斗笠式刀庫；數控系統SIEMENS840DSL。

5.RY-GB8550BFS高精加工和高輪廓精度的橋式五軸加工中心

山東蒂德精密機床有限公司（原山東永華機械有限公司）本次展會展出的RY-GB8550BFS高精加工和高輪廓精度的橋式五軸加工中心，該產品兼具高速度、大扭矩、高精度均衡加工性能，采用對稱結構設計，確保最高的加工運行穩定性，適宜多種行業難加工的硬質合金材料空間曲面、連續曲面的高速高精度加工。擁有最佳的綜合加工效率、加工精度和票面加工質量，代表了高端五軸加工領域的行業先進水平。

其結構特點：C軸內藏于主軸內部，由力矩電機驅動，擴大了Z軸有效加工空間，保證了C軸定位精度的一致性。C軸轉動角度：±185°C軸轉動速度：12r/min；雙橫梁箱中箱結構確保各個切削剛性，以及熱變形的對稱性，使機床在連續換向加工過程中保持一致的切削性能和穩定的加工精度；600mm×600mm大橫截面主軸箱確保即使主軸箱體在大懸伸伸出時，仍可保持較強的切削剛性；X/Y軸各配置4條滾柱型線性導軌，配置高精度光柵反饋系統，具有更大的動靜態承載力和更強的運動抗振性能；X/Y軸各配2套伺服電機，雙邊電子消隙同步驅動，保持高速運動的一致性。

主要技術參數：工作臺尺寸3500x9000mm；兩立柱之間距離5000mm；行程X/Y/Z8500/4000/1500mm；進給速度X/Y 10～20000mm/min Z10～15000mm/min；C軸轉動角度：±185°C軸轉動速度：12r/min；電主軸功率56kW；電主軸最高轉速12000r/min；電主軸最大輸出扭矩89N·m；B軸轉角-110°/+5°；B軸轉速6r/min；刀庫容量60把。

5.CXH5225X25/16立式車銑復合加工中心

中國通用技術集團齊二機床公司自主研發的高端數控機床CXH5225X25/16立式車銑復合加工中心在展會盛裝亮相，并憑借其先進的性能、亮麗的外觀受到國內外用戶的廣泛關注。CXH5225X25/16立式車銑復合加工中心榮獲“CCMT 2018春燕獎”。齊二機床自主研發的CXH5225X25/16立式車銑復合加工中心，是集高精、復合、自動換刀、自動測量于一體的，為我國核電、航空航天、軌道交通等重點行業領域提供的高端設備。該產品適于對各類金屬和非金屬零件的平面、內外圓柱面、內外圓錐面、螺紋、圓弧面及復雜曲面的加工。

其結構特點：工作臺和工作臺底座采用整體鑄造熱對稱結構，主軸軸承采用高精度雙列短圓柱滾珠軸承，工作臺導軌采用恒流靜壓導軌。通過有限元分析計算，封閉龍門框架結構，使機床達到最佳受力狀態。垂直刀水平運動采用滑動導軌，垂直運動采用滑動導軌和滾滑復合導軌。進給采用交流伺服電機驅動，滾珠絲杠傳動。機床主傳動由直流電機驅動，經兩檔機械變速實現工作臺所需轉速。具有換刀功能。為用戶提供整套的工藝解決方案。

主要技術參數：工作臺直徑2250mm；工作臺轉速范圍 車1～160r/min；銑0.01～5 r/min；工作臺最大扭矩32kN·m；刀架最大切削力40kN；刀架水平行程X-50-2050mm；滑枕垂直行程Z1400mm；銑主軸轉速范圍10～2000r/min；銑主軸電機功率25KW；銑主軸最大扭矩475N·m；快速速度X/Z4000mm/min；附件庫工位12。

三、結束語

展會展出的重型數控機床，由于機床是工作母機，用戶需要其具有良好的穩定性和精度保持性。那么，精度保持，這一命題就需要我們認真思考。

現在機床行業正向著智能制造方向發展，我們機床人要思考的命題有很多，比如怎樣從工人師傅掌握的工藝技能中找到工藝紅利，如何首先在機床單機性能穩定性方面補上一課，行業更應該通過制定團體標準促進行業的整體發展。對于未來機床新業態，企業要通過造出更精更好的機床來減少機床報廢的環保壓力，從而推動行業整體提升和可持續發展。 □