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【CCMT2024展品評(píng)述】境內(nèi)外五軸龍門加工中心對(duì)比分析與發(fā)展趨勢(shì)展望

2024-8-14 來(lái)源：機(jī)床協(xié)會(huì) 作者：-

【編者按】CCMT2024（第十三屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)）已于4月12日?qǐng)A滿落幕。展會(huì)期間，主辦方中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)有關(guān)分會(huì)組織人員針對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域展品進(jìn)行評(píng)述，現(xiàn)編發(fā)部分文章，供業(yè)界參考。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人。

五軸龍門加工中心以其高精度、高效率的加工能力，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、模具生產(chǎn)等大型復(fù)雜零件加工領(lǐng)域。本文通過(guò)調(diào)研CCMT2024，并對(duì)境內(nèi)外部分五軸龍門加工中心展品進(jìn)行分析，從技術(shù)水平、產(chǎn)品性能等方面探討差異，展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

一、技術(shù)水平對(duì)比

1. 進(jìn)口五軸龍門加工中心

在技術(shù)水平上一直處于領(lǐng)先地位，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）高精度加工技術(shù)

進(jìn)口五軸龍門加工中心采用先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)和精密測(cè)量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)甚至納米級(jí)的加工精度，滿足高精度加工需求。

（2）高速加工技術(shù)

通過(guò)優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)、提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，進(jìn)口五軸龍門加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的加工，減少加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

（3）復(fù)合加工技術(shù)

進(jìn)口五軸龍門加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)銑削、鉆孔、攻絲、磨削等多種加工方式的復(fù)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(tuán)公司展出的FOX 40產(chǎn)品，根據(jù)其介紹，F(xiàn)OX機(jī)型代表了一個(gè)龍門加工中心的新概念，結(jié)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(shí)時(shí)溫控系統(tǒng)。垂向軸采用水冷式摩擦導(dǎo)軌，具有良好的減震性，滑枕在低位時(shí)，仍保持最佳性能；垂向軸采用全對(duì)稱設(shè)計(jì)，改善了機(jī)床幾何精度，在溫度變化時(shí)，幾何精度更加穩(wěn)定。滑枕內(nèi)部設(shè)置流道，通過(guò)空氣流動(dòng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空氣循環(huán)冷卻。在1030mm×1305mm截面的橫梁內(nèi)部，設(shè)置有液壓拉桿，背后和下面各有一套共計(jì)四根拉桿，對(duì)橫梁結(jié)構(gòu)起到輔助支撐作用，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的應(yīng)用后，橫梁精度發(fā)生一些變化時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整液壓拉桿的壓力來(lái)調(diào)整橫梁自身的精度，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也拓展了機(jī)床精度誤差補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)突破。在1100mm×1100mm截面的立柱內(nèi)填充了混凝土，起到隔熱減震的作用。

機(jī)床上配置機(jī)械式五軸聯(lián)動(dòng)銑頭，滑枕內(nèi)部C軸由蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)±200°的回轉(zhuǎn)，此款機(jī)械五軸適用于鈦合金等重切領(lǐng)域，扭矩達(dá)到707Nm。

2. 國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心

近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心在技術(shù)水平上取得了顯著進(jìn)步，但與進(jìn)口品牌相比仍存在一定差距。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）加工精度

雖然國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心的加工精度已經(jīng)達(dá)到較高水平，但與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有提升空間。

（2）加工效率

國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心在加工效率方面與國(guó)外相比仍有差距，需要進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)和提高伺服驅(qū)動(dòng)性能。

（3）復(fù)合加工技術(shù)

國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心在復(fù)合加工技術(shù)方面仍處于起步階段，需要加大研發(fā)力度或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。

代表展品如南京寧慶數(shù)控機(jī)床制造有限公司的橫梁移動(dòng)式五軸數(shù)控龍門加工中心，是一款橫梁移動(dòng)式高速機(jī)，工作臺(tái)不移動(dòng)，高速高剛性立式龍門結(jié)構(gòu)床身，結(jié)合自主研制的高速高精度雙擺頭，并配套工件質(zhì)量原位檢測(cè)系統(tǒng)和五軸高效加工工藝軟件，實(shí)現(xiàn)大尺寸零件的高效銑削加工。特別適合大型鈦合金結(jié)構(gòu)件、運(yùn)載火箭貯箱壁板等零部件加工。

據(jù)介紹，此款機(jī)床采用工作臺(tái)固定，橫梁移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，龍門寬3-6m，X行程可最大拼接到30m，可對(duì)應(yīng)長(zhǎng)型工件的長(zhǎng)期穩(wěn)定高速加工。快移速度20m/min、加速度0.3g、主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，輸出功率50kW（HSK-A63/80），實(shí)現(xiàn)高速、高加速度的機(jī)械剛性。X-Y軸傳動(dòng)齒輪齒條雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，Z軸雙絲杠傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)加速度0.3g，橫梁采用箱中箱結(jié)構(gòu)，減輕高加速度時(shí)的機(jī)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(jié)構(gòu)，Z軸行程可達(dá)1500mm，搭載先進(jìn)的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高品質(zhì)加工。橫梁運(yùn)動(dòng)采用超精密同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)，位置環(huán)、電流環(huán)、速度環(huán)三個(gè)伺服環(huán)同時(shí)同步，解決了單一由位置環(huán)同步兩邊負(fù)載差異時(shí)的微量擺動(dòng)問(wèn)題。

南京寧慶在戰(zhàn)略上已經(jīng)深入到航空航天領(lǐng)域，針對(duì)該領(lǐng)域不同材料及不同工藝，研究適合的裝備。

二、產(chǎn)品性能對(duì)比

1. 進(jìn)口五軸龍門加工中心

產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，具有較長(zhǎng)的使用壽命和較低的故障率。同時(shí)，國(guó)外企業(yè)注重產(chǎn)品的售后服務(wù)和技術(shù)支持，能夠?yàn)榭蛻籼峁┤轿坏姆?wù)保障。

一些知名品牌，如意大利的BRETON、西班牙的BOST、德國(guó)的HANDTMANN等，都擁有卓越的生產(chǎn)性能、高技術(shù)水平以及開(kāi)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(lǐng)域擁有非常好的信譽(yù)，能夠提供較高的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)系統(tǒng)。

2. 國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心

近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)五軸龍門加工中心在取得了顯著的發(fā)展，產(chǎn)品性能逐漸提高，但在穩(wěn)定性和可靠性方面，在技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)能力方面，仍存在一定的差距。此外，筆者認(rèn)為國(guó)內(nèi)企業(yè)在售后服務(wù)和技術(shù)支持方面也需要進(jìn)一步提升。

三、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1. 國(guó)產(chǎn)機(jī)床配進(jìn)口五軸銑頭

代表展品如浙江日發(fā)精密機(jī)床有限公司定梁五軸龍門加工中心PM-U系列，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，性能優(yōu)良，具備高速度、高精度、高剛性特點(diǎn)。適用于航空航天、軌道交通、精密模具、風(fēng)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(qiáng)勁的切削能力。

南通國(guó)盛智能科技集團(tuán)股份有限公司的橋式五軸龍門加工中心GMB2520LX，機(jī)床采用德國(guó)進(jìn)口AC擺頭音叉式結(jié)構(gòu)，AC軸均為力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)屬于較為常規(guī)的配置方案。采取相同結(jié)構(gòu)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(dòng)式龍門加工中心PME2030UT。

2. 國(guó)產(chǎn)機(jī)床配置國(guó)產(chǎn)五軸銑頭

國(guó)產(chǎn)機(jī)床配置國(guó)產(chǎn)五軸銑頭的應(yīng)用場(chǎng)景也正在逐漸擴(kuò)大。代表展品如上海諾倬力機(jī)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(jié)合“箱中箱結(jié)構(gòu)”，搭配高精度雙臂五軸銑頭，實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)的曲面加工和流線型加工，A軸旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到±110°，C軸旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到±360°。

沈陽(yáng)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(jī)械有限公司的五軸加工中心GV-2540，寧波市凱博數(shù)控機(jī)械有限公司的五軸加工中心GV-2540等都是代表展品。

四、結(jié)語(yǔ)

國(guó)產(chǎn)機(jī)床配置五軸銑頭、三軸機(jī)床配置搖籃轉(zhuǎn)臺(tái)成為龍門五軸發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。筆者認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床配國(guó)產(chǎn)五軸銑頭是CCMT2024展會(huì)的一大亮點(diǎn)，是我國(guó)機(jī)床制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)積極信號(hào)。

首先，國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，代表著我國(guó)機(jī)床制造業(yè)在核心技術(shù)上的突破和進(jìn)步。五軸機(jī)床作為高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床，能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜零件的加工需求，而五軸銑頭則是五軸機(jī)床的核心部件之一，直接影響機(jī)床的加工精度和效率。因此，國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，不僅能夠提升我國(guó)機(jī)床制造業(yè)的整體水平，還能夠滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高端機(jī)床的需求。

其次，這一趨勢(shì)也反映了我國(guó)機(jī)床制造業(yè)在自主創(chuàng)新方面的成果。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，自主創(chuàng)新已經(jīng)成為企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。通過(guò)自主創(chuàng)新，我國(guó)機(jī)床制造業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，并在國(guó)際市場(chǎng)上占有一席之地。

最后，這一趨勢(shì)也預(yù)示著我國(guó)機(jī)床制造業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和自動(dòng)化、智能化程度的不斷提高，對(duì)機(jī)床的精度、效率和智能化程度的要求也越來(lái)越高。因此，國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，將推動(dòng)我國(guó)機(jī)床制造業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和國(guó)際化發(fā)展等方面不斷取得新的突破和進(jìn)展。

在國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床發(fā)展的同時(shí)，我們需要注意一些關(guān)鍵方面以確保其健康、可持續(xù)的發(fā)展。

一是技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新是關(guān)鍵。我們需要不斷投入研發(fā)力量，提高五軸機(jī)床的核心技術(shù)和性能指標(biāo)，如精度、效率、穩(wěn)定性和可靠性等。只有掌握了核心技術(shù)，才能確保國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

二是質(zhì)量控制和品牌建設(shè)同樣重要。我們要注重五軸機(jī)床的生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量控制，確保每一臺(tái)出廠的機(jī)器都能達(dá)到高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，我們要加強(qiáng)品牌建設(shè)和推廣，提升國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床的知名度和美譽(yù)度，贏得客戶的信任和認(rèn)可。

三是關(guān)注市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。要深入了解客戶需求和市場(chǎng)趨勢(shì)，不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方案，提高五軸機(jī)床的性價(jià)比和競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，我們要密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的動(dòng)態(tài)，及時(shí)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化和競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)。

四是加強(qiáng)人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)。要培養(yǎng)一支具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，不斷提高員工的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。同時(shí)，我們要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作和文化建設(shè)，營(yíng)造良好的工作氛圍和企業(yè)文化，為國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床的發(fā)展提供有力的人才保障。

國(guó)產(chǎn)五軸機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展確實(shí)可能帶來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，要避免惡性競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)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(dǎo)。從發(fā)展趨勢(shì)上看，隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和智能制造的快速發(fā)展，五軸龍門加工中心的市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)外企業(yè)都在積極研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，以提高設(shè)備的加工精度、生產(chǎn)效率和智能化水平。同時(shí)，隨著國(guó)際貿(mào)易的深入發(fā)展，國(guó)內(nèi)外企業(yè)之間的合作與競(jìng)爭(zhēng)也將更加激烈。

境內(nèi)外五軸龍門加工中心在技術(shù)水平、市場(chǎng)應(yīng)用、成本和維護(hù)等方面存在一定的差異。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場(chǎng)的不斷拓展，這些差異可能會(huì)逐漸縮小。五軸機(jī)床行業(yè)未來(lái)的趨勢(shì)將是技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用領(lǐng)域拓展、綠色環(huán)保、國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)和服務(wù)化轉(zhuǎn)型等多個(gè)方面的綜合發(fā)展。企業(yè)需要緊跟市場(chǎng)變化和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力和適應(yīng)能力。國(guó)內(nèi)企業(yè)需要加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。同時(shí)，需要注重綠色制造和智能化技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)五軸龍門加工中心行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

來(lái)源：協(xié)會(huì)銑床分會(huì)（北一焦東明）責(zé)編：梅峰

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