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从CIMT看国产重型龙门机床的快速发展 |
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| http://cn.newmaker.com
7/16/2009 11:14:00 AM
雅式工业专网
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4月初的北京春意盎然，步入第11届中国国际机床展览会（CIMT 2009）的现场，令人欣慰地看到我国制造的近百台大型、重型、超重型数控机床成为一大亮点，这些顺应我国国民经济各行各业紧迫需求而研发制造的产品独具特色。
本文将主要对展品中的大型龙门加工中心和数控龙门镗铣床进行概要描述。
龙门展品形式多样 品种齐全
CIMT 2009展出的国产龙门加工中心和数控龙门镗铣床，在机床布局形式和结构品种多样性等方面，与前几届CIMT和国内其他数控机床展相比，出现了新的变化。
首先，从机床布局形式上看，有龙门框架移动式、工作台移动式、横梁纵向移动的高架式（天车式）、横梁固定的定梁式、横梁垂直移动的动梁式等。
其次，从结构品种上也能看出，企业用心进行了产品结构调整，展出机床品种颇有突破。例如，渖阳机床集团和武汉重型机床首次展出了具车铣复合功能的超重型龙门移动式车铣中心。
应该说，本届展会展出的龙门加工中心和数控龙门镗铣床，在形式上基本能概括当前国际上的发展趋势，而在结构性能上更趋向满足当前市场需求。
当然，境外展团亦有新看点。过去日本展团只有新日本工机参加龙门加工中心展品的展出，而在本届展会上，大隈株式会社和三菱重工也都展出了各自的龙门加工中心。此外，西班牙尼古拉斯? 克雷亚集团公司和萨亚公司则不远万里，首次把几十吨重的配有颇具特色铣头的龙门加工中心运到北京展出，可见其对展会的重视。
据不完全统计，本届展会有18家厂商参展龙门加工中心和数控龙门镗铣床，其中国内展品11台（见表l）。 表1 CIMT 2009上龙门加工中心、数控龙门镗铣床展品一览表
 国产重型、超重型龙门产品发展较快
近年来，随着国务院实施16个重点专项计划，政府持续加大对航空航天、核电风电、铁路机车、船舶舰艇、交通运输等重点工程的投入力度。针对於此的工程设备也愈做愈强，愈做愈新。
而相对而言，工程设备的关键零部件均为大尺寸、重吨位、高精度工件，要想承接加工这样的典型零件，就必须开发高水平的大型、重型、超重型数控机床，这当中就包括龙门加工中心和数控龙门镗铣床产品。
第十一届中国国际机床展览会给人的第一印象是，大型、重型、超重型数控机床展品数量明显增多，这体现出市场对此类机床产品的需求正强劲上升。
本次展出了整机重量超过100T的超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床的国内公司有8家之多，分别是沈一、中捷、大连机床、济二、武重、桂林、日发、海天等。
其中，沈一参展的是净重达320T的龙门移动式车铣中心，武重展出了净重170T的定梁龙门移动车铣加工中心，大连机床的展品是净重200T的双交换台龙门加工中心，以及济二机床展出了净重110T的五轴联动定梁龙门移动数控镗铣床，这几台产品都各具特色，水平较高。
而济南二机床自行开发研制的工作台工作面积达4000×8000mm的超重型数控机床—XKV2740五轴联动定梁龙门移动数控镗铣床，其一大亮点便是配置了自主研制的大扭矩机械式双回转摆动铣头。
该铣头A轴采用交流伺服电机通过齿轮减速传动，C轴采用交流伺服电机通过谐波减速器，驱动输出齿轮传动。铣头主电机功率60/71KW，主电机扭矩2200/2600KN。
鉴於此，这款数控镗铣床可对铸铁、铸钢、合金钢等黑色、有色金属材料工件进行五轴联动加工。而在展会现场，该机床便展示了对大型汽轮机叶片的加工。
据有关数据介绍，目前能生产加工宽度5米以上的龙门加工中心和数控龙门镗铣床的国内企业有北一、武重、济二、齐二、桂林等，而生产加工宽度3米以上的机床企业则有十几家。
据了解，北京一机床今年将为哈汽公司提供一台目前世界少有的工作台工作面积10000×30000+9500mm圆工作台的超重型车铣复合龙门加工中心。武重将为江苏文汇钢业公司提供一台工作台宽6.5米的动梁数控龙门镗铣床。
上述种种，充分说明了改革开放30年以来，尤其是进入21世纪的近十年间，我国机床行业发展较快，特别是各行业急需的大型、重型、超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床，已经进入了一个快速发展期。
车铣复合重型龙门引人瞩目 满足未来国内市场需求
ClMT 2009展出了2台超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床，这是前几届展会所没有的。
1. 沈一机床：GTM500200龙门移动式车铣中心
沈一机床展出的GTM500200龙门移动式车铣中心（图1），机床布局为龙门框架移动，方平台固定和圆工作台旋转。横梁垂直移动，滑枕截面340X420mm，内装镗铣主轴和自动装卸附件头机构，可自动换头（附件铣头、车刀架）、自动换刀（铣刀、车刀）。
图1 GTM500200龙门移动式车铣中心
该机床的旋转工作台采用双交流主轴电机驱动，可车削传动并有铣削进给功能。在展会现场，该机床向参观者展示，其一次装夹可完成底座的外圆、内孔、端面、曲面的车削加工和平面、斜面、曲面、沟槽的铣削加工。据厂家介绍，陕西柴油机一次购置2台该类机床。
2. 武汉重型机床：超重型车铣复合机床
武汉重型机床公司自主开发的超重型车铣复合机床—XHC5735定梁龙门移动车铣加工中心（图2），布局为横梁固定龙门框架移动式，车铣工作台旋转，平台固定。
其全部包容在溜板内的机床滑枕截面400×400mm，内装镗铣主轴和自动装卸附件头机构，由於附件铣头和车刀架自动装卸，铣刀和车刀的自动更换，实现铣削和车削加工的复合功能。机床车铣工作台Ø3150mm，工作台转速范围0.65~63r/min，工作台主轴电机功率29.6KW×2，镗铣头主电机功率40KW，主轴转速范围5~4000r/min。
图2 XHC5735定梁龙门移动车铣加工中心
有数据显示，未来几年我国新兴的核电、风电发电量将成倍增长，其中核电反应堆的压力容器壳体、蒸气发生器壳体、稳压器壳体，均为大型圆桶类锻钢零件，需要的加工设备就包括重型龙门加工中心和龙门车铣中心。所以，今後几年国内市场对重型、超重型龙门移动式车铣中心会有一定数量的需求。
国内企业调整结构 以创新开发精品
我国龙门铣床产品的发展大致分为两个阶段。
第一阶段在六十年代初至八十年代初，当时国内生产龙门铣床的厂家只有北一、武重等少数几家，产品多为加工宽度l米至2米的普通龙门铣床。後经过调整产品结构，开始试制数控龙门铣床。第二阶段从八十年代初改革开放至今，通过引进、消化吸收国外先进技术或与国外技术先进厂家合作生产，国内生产数控龙门镗铣床的厂家数量增多，产品规格增大，技术水平提高。
目前，国内能生产各种规格龙门加工中心和数控龙门镗铣床的企业有30余家。能生产五轴联动龙门加工中心和数控龙门镗铣床的有渖阳中捷、济南二机、大连机床、北京一机、大连光洋、齐二机床、新瑞机床、桂林机床、武汉重型、四川长征等。
下文将介绍几个生产龙门产品的主要厂家的情况。
1. 北京一机床
北京一机床从1960年试制成功首台X212龙门铣床以来，至今生产各种龙门铣床产品已有50多年历史。
从1984年开始，该公司引进世界上生产数控龙门镗铣床的着名厂家德国瓦德里希? 科堡公司的先进技术，并合作生产，通过消化吸收和科研攻关，掌握并创新应用了十几项关键核心技术—包括多功能宽调速大功率滑枕镗铣头、静压蜗杆一涂层成型蜗条传动、动梁升降同步驱动检测调整技术、大型机械手立、卧双向换刀技术等等。
同时，该公司在机床验收标准方面，也积极采用高於国际标准的德国科堡企业标准，使其生产的龙门产品达到或接近国际先进水平。
近年来，北京一机床为各行业提供工作台宽度大於3米的超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床已近百台。计划今年交付用户的一台超重型龙门车铣加工中心，具自主知识产权，其工作台宽度达10米，居目前世界之最。
2. 渖阳中捷
渖阳中捷一直以生产钻镗床着称，近年来通过引进国外五轴加工技术，大力开发适合我国国情的五轴龙门加工机床。
在ClMT 2009上，该公司首次推出带A、B轴回转的双摆角铣头，从而使五轴联动比带A、C轴回转的双摆角铣头在同等规格功率下能得更大输出扭矩，而且加工范围也进一步得到扩展。
在去年第五届中国数控机床展上，渖阳中捷展出了工作台工作面积为3000×8000mm超重型动梁龙门镗铣加工中心。
而在本届CIMT，同为渖阳机床集团旗下的沈一机床，亦推出超重型龙门移动式车铣中心，说明渖机集团的产品不但在五轴联动方面发展较快，而且正向重型、超重型包括具复合功能的龙门加工机床的方向跨进。
3. 武汉重型机床
武汉重型机床如今在重型、超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床的研发和生产上颇有建树。
2008年武重在新厂投产了自主创新研制的XKD2755数控双龙门镗铣床，该机床龙门宽度6.8米，加工长度可达57米，其双龙门四铣头移动更是国内首创。该机床还是国内重大国产装备的首台首套，达到国际先进水平。据武重介绍，其已为用户提供了4台双龙门移动数控镗铣床。
4. 济南二机床
济南二机床从1992年开始引进着名机床制造商法国福斯特? 内公司的先进技术，进行长期合作生产，开发了工作台移动式、龙门移动式、定梁、动梁等多种形式的龙门加工中心和数控龙门镗铣床。
2002年在上海举办的第二届中国数控机床展览会上，济二首次推出XHV2720×60定梁龙门移动式五轴联动龙门加工中心。时至今日，其五轴联动龙门加工中心已小批量生产且供应市场。
值得注意的是，济二在前几届CIMT上展出的双摆角铣头均采用电主轴，多为航空航天用户的有色金属件加工服务。而在本届CIMT上，该公司则展出了机械式双摆角铣头，可对船舶、钢铁等行业黑色、有色金属件进行强力切削。
通过生产厂家认真调整产品结构，不断吸取国外先进技术，掌握核心技术，自主开发市场需求的新品精品，国产龙门加工中心和数控龙门镗铣床与国外知名品牌的差距，正在逐步缩小。
以服务用户为基点 生产市场需求的特色产品
振兴装备制造业16个重大专项的实施，都离不开各种数控机床，包括龙门加工中心和数控龙门镗铣床的密切配合。对於机床制造商来说，只有认真研究重点行业的典型零件和典型工艺，并在此基础上开发适销对路的产品，才能得到用户认可。
图3 济南二机床用自主研发的SVX60型机械式双回转摆动铣头加工一大型汽轮机叶片
例如，济南二机床在本届CIMT上展出的XKV2740五轴联动定梁龙门移动数控龙门镗铣床，采用自主研发的SVX60型机械式双回转摆动铣头（图3），在展会现场按照用户要求的工艺加工一件锻钢的大型汽轮机叶片—使选购这类加工设备的用户对加工过程一目了然。
而一旦用户对使用效果感到满意，就会积极选购或签订意向合同。据济二方面介绍，鞍山一家用户一次便购置了2台此类机床。
同样以生产立式加工中心和卧式加工中心着称的宁江机床在本届展会上，首次推出1台XH2525/1五轴联动动梁龙门加工中心，现场展示了加工铜合金的大型船用螺旋浆的叶片曲面（图4）。
该机床布局为工作台落地平台，横梁在高架式床身上纵向移动。机床工作台面积3000× 4500mm，主轴电机功率34KW，主轴最高转速12000r/min，机床配置德国CVTEC双摆角铣头，实现5轴联动。该机床被重庆衡山机械厂购买。
图4 宁江机床研制的XH2525/1五轴联动动梁龙门加工中心在加工铜合金的大型船用螺旋浆的叶片曲面
总之，随着我国国民经济的快速发展，各行各业的用户对重型、超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床的需求会愈来愈多，对机床所具有的高速、高精、复合、环保、高效等功能要求也必将水涨船高。
通过本届展会，我们深感，虽然国产龙门加工中心和数控龙门镗铣床在可靠性、精度保持性等方面，相比国外着名厂家的知名品牌还有一定差距，虽然席卷全球的金融危机使用户把钱袋子捂得更紧，但只要我们机床生产企业认真研究用户和市场，努力掌握核心技术，开发适合销路的精品，就一定能满足振兴装备制造业16个重大专项对数控机床的需求，得到广大用户认可。
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