【CCMT2024展品評述】境內(nèi)外大型龍門銑床展品對比分析
2024-8-6 來源：機(jī)床協(xié)會 作者：-
【編者按】CCMT2024（第十三屆中國數(shù)控機(jī)床展覽會）已于4月12日圓滿落幕。展會期間，主辦方中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會有關(guān)分會組織人員針對本專業(yè)領(lǐng)域展品進(jìn)行評述，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。
大型龍門銑床以其卓越的加工能力，廣泛應(yīng)用在重工業(yè)、能源、汽車制造和航空航天等多個領(lǐng)域。CCMT2024為國內(nèi)外機(jī)床制造商及其相關(guān)配套件制造商提供了展示最新技術(shù)成果的平臺，大型龍門銑床作為機(jī)床領(lǐng)域的重要組成部分，其技術(shù)水平和應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性更是吸引了眾多目光。本文主要對比分析了CCMT2024展會上的部分境內(nèi)外大型龍門銑床展品特點(diǎn)、技術(shù)水平、應(yīng)用領(lǐng)域及未來發(fā)展趨勢。
一、技術(shù)特點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計
從結(jié)構(gòu)設(shè)計上看，境內(nèi)外大型龍門銑床展品均體現(xiàn)了高度的技術(shù)水平和創(chuàng)新性。
境內(nèi)大型龍門銑床展品在保持高剛性的同時，更加注重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。
山東威達(dá)精工GMF2040數(shù)控龍門銑床，用了整體式床身設(shè)計，Y向采用了2根重載滾珠導(dǎo)軌+1條硬軌結(jié)構(gòu)，Z軸采用環(huán)抱式超寬硬軌方滑枕結(jié)構(gòu)，確保了機(jī)床的整體剛性和穩(wěn)定性。同時，該機(jī)床還配備了山東威達(dá)精工自主研發(fā)的全自動微分萬能銑頭，該銑頭A/C軸采用機(jī)械式傳動結(jié)構(gòu)，且A/C軸轉(zhuǎn)角分度均為1°/分，整機(jī)具有剛性好、扭矩大、加工范圍廣的特點(diǎn)。目前該機(jī)床銑頭為不可拆卸式，相對境外的可更換銑頭附件機(jī)床來說，加工形式相對比較單一；展會上通過和山東威達(dá)精工相關(guān)技術(shù)人員交流得知，山東威達(dá)精工也正在向先進(jìn)機(jī)床廠家看齊，研發(fā)可更換多種形式銑頭附件的龍門機(jī)床，提升機(jī)床的靈活性和多樣性。
相比之下，境外龍門銑床展品在結(jié)構(gòu)設(shè)計上更加注重靈活性和多樣性。
西班牙尼古拉斯克雷亞集團(tuán)FOX40龍門式加工中心在設(shè)計上融合了恒溫控制系統(tǒng)（滑枕采用水冷式摩擦導(dǎo)軌）、熱對稱設(shè)計以及自動換刀/換銑頭系統(tǒng)等先進(jìn)的機(jī)床設(shè)計理念，采用V形直線導(dǎo)軌，X/Y/Z三軸進(jìn)給速度可達(dá)30m/min；可配置銑頭有UAD萬能銑頭，UAD銑頭包括45°萬能銑頭和 90°直角銑頭等多種銑頭，相較單一的不可更換的銑頭來說，機(jī)床使用更加多樣；該機(jī)床可配置車削轉(zhuǎn)臺，實(shí)現(xiàn)同時使用銑削和車削兩種功能，機(jī)床使用更加靈活，可以滿足客戶多樣使用需求。
北京北一機(jī)床有限責(zé)任公司XHAE2130X60-S24動梁龍門加工中心主體采用工作臺移動、橫梁升降結(jié)構(gòu)。X軸進(jìn)給采用大扭矩伺服電機(jī)，通過行星減速機(jī)帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工作臺的縱向運(yùn)動；滑枕采用8面滑動導(dǎo)軌+兩條滾動導(dǎo)軌組成的全包圍式復(fù)合導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，具有較好的切削剛性和精度保持性。Y向進(jìn)給采用齒輪齒條雙電機(jī)消隙結(jié)構(gòu)，精度好且運(yùn)行速度快。W軸進(jìn)給采用左右立柱滾珠絲杠雙邊拖動、雙邊檢測，同步驅(qū)動，橫梁升降時可根據(jù)滑枕和滑座的位置實(shí)現(xiàn)自動調(diào)平。Z軸采用伺服電機(jī)通過行星減速器帶動精密滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)。該機(jī)床結(jié)構(gòu)成熟、工藝先進(jìn)，具有較高的剛性、精度，適合多種行業(yè)多種材料的粗加工、半精加工、精加工。該機(jī)床獲得了CCMT2024春燕獎。
廣東普拉迪科技股份有限公司PGMG2560動梁龍門加工中心采用工作臺移動、橫梁升降的龍門結(jié)構(gòu)。X軸采用重載絲杠和導(dǎo)軌，龍門架一體式結(jié)構(gòu)，W軸同步雙驅(qū)，前后導(dǎo)軌具有夾緊系統(tǒng)，滑鞍配置7個滑塊，上三下四，Z軸采用雙伺服雙絲杠傳動，配置雙齒輪減速箱，最大扭矩可達(dá)854Nm。有90°直角頭、窄直角頭等多種附件頭可選配。
尼得科機(jī)床株式會社MVR-30Hx龍門動梁五面加工中心主體采用工作臺移動、橫梁升降的結(jié)構(gòu)形式。在保證機(jī)床剛性的同時更注重溫升對機(jī)床精度的影響，通過主軸軸芯冷卻和外筒冷卻，對主軸內(nèi)部和外套冷卻，抑制主軸熱伸長；系統(tǒng)具有空間誤差補(bǔ)償功能；立柱內(nèi)填充熱穩(wěn)定介質(zhì)，不受溫度變化影響；可根據(jù)不同的加工需求選擇各種附件頭。
綜合上述三款不同廠家的定柱動梁式龍門加工中心可以看到，境外展品在熱變形、溫升方面做得較好；境內(nèi)展品廠家在整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、剛性、精度、系統(tǒng)控制方面都有自己的研究，機(jī)床的整體性能不輸于境外展品。從一個方面反映出國內(nèi)機(jī)床行業(yè)在逐步提升在全球市場的競爭力，尤其在高端數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，正通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，努力縮小與國際先進(jìn)水平的差距。
2.驅(qū)動系統(tǒng)
在驅(qū)動系統(tǒng)方面，參展的大型龍門銑床均采用了先進(jìn)的驅(qū)動技術(shù)和控制策略。
濟(jì)南二機(jī)床XHBSV2516×27i高速雙五軸龍門加工中心，X/Y/Z三軸驅(qū)動均采用直線電機(jī)，A/B/C軸驅(qū)動采用力矩電機(jī)；全直驅(qū)設(shè)計、無中間傳動環(huán)節(jié)、高可靠性，通過深入開展高速五軸數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能和性能提升、加工質(zhì)量控制、節(jié)拍優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)了在新能源汽車領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用。
臺灣北譯精機(jī)股份有限公司MOGER品牌G2012L龍門銑床，在驅(qū)動系統(tǒng)上則更加注重高效性和智能化。采用了先進(jìn)的水冷直線電機(jī)和伺服驅(qū)動技術(shù)，最高快移速度72m/min，配置全閉環(huán)光柵尺，實(shí)現(xiàn)了高速、高精度的加工過程。
3.控制系統(tǒng)
在控制系統(tǒng)方面，境內(nèi)外大型龍門銑床展品大都采用了先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)和智能化控制策略。
浙江日發(fā)精密機(jī)床有限公司RFMP3026-5X定柱定梁式龍門五軸加工中心，配備了華中HNC-948M數(shù)控系統(tǒng)和人機(jī)交互界面，系統(tǒng)內(nèi)置AI芯片，能夠采集機(jī)床上安裝的溫度、振動等傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)智能健康保障功能和熱誤差補(bǔ)償；該系統(tǒng)具有友好人性化的HMI界面和智能APP平臺，面向數(shù)字化車間的網(wǎng)絡(luò)通信能力，提高生產(chǎn)效率。
普銳米勒機(jī)床（德國）GT18-5X高速五軸龍門加工中心配置海德漢TNC 640系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成多種智能技術(shù)，如動態(tài)碰撞檢測（DMC）、動態(tài)高效加工策略等，可以提高機(jī)床的加工效率、減少機(jī)床碰撞風(fēng)險，從而提高機(jī)床的安全性和可靠性；系統(tǒng)能夠控制五軸聯(lián)動加工，具備刀尖導(dǎo)向功能，適用于復(fù)雜的空間曲面加工。海德漢TNC 640系統(tǒng)通過其先進(jìn)的技術(shù)、用戶友好的操作界面、強(qiáng)大的加工能力，智能化的輔助功能以及便捷的網(wǎng)絡(luò)連接，為高端數(shù)控機(jī)床提供了一個高效、安全、可靠的控制解決方案。
國產(chǎn)系統(tǒng)近年來已有顯著的提升，在技術(shù)水平、功能完備性、可靠性方面部分產(chǎn)品能夠滿足中高檔數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，在五軸聯(lián)動、高速高精等高端應(yīng)用領(lǐng)域也占有一定的市場份額；進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)價格通常較高，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)具有明顯的價格優(yōu)勢，且售后服務(wù)響應(yīng)更快。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有望進(jìn)一步提升其市場地位。
4．銑頭與附件
本屆展會五軸機(jī)床展品種類豐富、數(shù)量多，包括臥式五軸、龍門五軸、龍門橋式五軸等，五軸銑頭附件、轉(zhuǎn)臺的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，不論是國產(chǎn)五軸附件銑頭還是進(jìn)口五軸附件銑頭，都在展會上大放異彩。
境內(nèi)企業(yè)：國產(chǎn)五軸銑頭種類豐富，如單擺五軸銑頭、叉式五軸銑頭等，能夠?qū)崿F(xiàn)五軸聯(lián)動加工，滿足復(fù)雜零件的加工需求。中科伊貝格機(jī)械有限公司的五軸銑頭，大連科德數(shù)控股份有限公司、山東豪邁數(shù)控機(jī)床有限公司自主研發(fā)的力矩電機(jī)轉(zhuǎn)臺、五軸附件產(chǎn)品，都在本屆展會上大放異彩。
境外企業(yè)：進(jìn)口五軸銑頭，如凱斯勒的五軸銑頭，除性價比外，同等規(guī)格產(chǎn)品相比較，凱斯勒五軸銑頭在可靠性、品牌認(rèn)可度上面還是占據(jù)一定的優(yōu)勢。
二、應(yīng)用優(yōu)勢對比分析
1.加工范圍
境內(nèi)外大型龍門銑床展品在加工范圍上均表現(xiàn)出色。境內(nèi)龍門銑床展品采用了高剛性和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及先進(jìn)的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對大型零件的高精度加工，適應(yīng)不同行業(yè)的加工需求。
境外龍門銑床展品在加工范圍上也具有較大的優(yōu)勢，在加工精度和穩(wěn)定性方面也有較好的表現(xiàn)，此外，還具有較高的智能化水平，能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能化的加工過程控制和優(yōu)化。
2.加工效率
在加工效率方面，境內(nèi)龍門銑床展品通過采用先進(jìn)的驅(qū)動和控制技術(shù)以及優(yōu)化的加工過程控制策略，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的加工過程。同時，還具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，能夠保證加工過程的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
境外龍門銑床展品在加工效率上也具有較大的優(yōu)勢，由于采用了高效驅(qū)動元件和先進(jìn)的控制算法，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的加工效率和更好的加工質(zhì)量。此外，在智能化的加工任務(wù)調(diào)度和管理方面，境內(nèi)外展品均有不錯的表現(xiàn)。
三、未來發(fā)展趨勢
1.高精度化
隨著精密制造需求的增加，大型龍門銑床的加工精度將不斷提升，以滿足高端制造業(yè)的需求。
2.智能化
隨著人工智能和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化將成為未來龍門銑床發(fā)展的重要趨勢之一。
通過采用先進(jìn)的智能化技術(shù)和控制策略，龍門銑床將能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能化的加工過程控制和優(yōu)化以及更加靈活的加工任務(wù)調(diào)度和管理。
3.綠色環(huán)保
隨著環(huán)保意識的不斷提高和綠色制造理念的普及，綠色環(huán)保將成為未來龍門銑床發(fā)展的重要方向之一。
通過采用高效節(jié)能的驅(qū)動元件、減少廢棄物排放和降低噪音污染等技術(shù)手段龍門銑床將能夠?qū)崿F(xiàn)更加環(huán)保的加工過程。
4.定制化
隨著市場競爭的加劇和客戶需求的多樣化，定制化服務(wù)將成為未來龍門銑床發(fā)展的重要趨勢之一。
通過提供個性化的定制服務(wù)和技術(shù)支持，龍門銑床將能夠更好地滿足客戶的加工需求和提高客戶的滿意度。
四、結(jié)語
CCMT2024展會為境內(nèi)外大型龍門銑床制造商提供了展示和交流的平臺，促進(jìn)了技術(shù)的交流與合作。
通過對比分析，CCMT2024展會上的境內(nèi)外大型龍門銑床展品在技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用優(yōu)勢和未來發(fā)展趨勢等方面均表現(xiàn)出色。
未來隨著高精度化、智能化、綠色環(huán)保和定制化的發(fā)展，龍門銑床將具有更加廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間，大型龍門銑床將在全球制造業(yè)中扮演更加重要的角色。
同時我們也期待境內(nèi)外機(jī)床企業(yè)能夠繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和合作，共同推動機(jī)床行業(yè)的繁榮發(fā)展。
受個人知識面和水平所限，文中觀點(diǎn)難免片面，不當(dāng)之處請同行斧正。
來源：協(xié)會銑床分會（威達(dá) 李雷） 責(zé)編：梅峰
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