1 2005年以来国内机床工业发展很快
1.1 产值、产量增长声速速
2005年以来国内机床工具产值、产量、数控机床产量均成倍增长(表1)。
表1 2005-2011年机床工具产值、产量
1.2 产品水平提高,产品结构优化
上世纪末我国重点骨干企业年开发新产品在400种以上,企业平均年开发新品4种以上,进入新世纪新品种开发速度加快,特别是重型机床行业,新产品数量增加、水平迅速提升,先后开发出规格参数世界第一、性能达到或接近世界先进水平。如新开发品种有镗杆直径Φ320 mm数控落地镗铣床,加工宽度11 m的数控龙门镗铣床,加工直径5 m、最大承重500 t的数控超重型车床,磨削直径2 500 mm的轧辊磨床,最大磨削宽度3 500 mm的数控龙门导轨磨床;多数重点骨干企业实现产品数控化,加快调结构、转方式的步伐取得优异成绩。
秦川机床工具集团研制成功数控蜗杆磨齿机,规格Φ10~500 mm,模数从0.4~8 mm,磨削精度GB/10085-2001标准四级,优化级达三级,部分指标达二级以上,国内市场占有率在90%以上,2009年获国家科技进步二等奖。该系列机床具有先进的传动和驱动系统,配以自动对刀、自动上下料、高速磨削技术,成为中国汽车企业的主要装备。如比亚迪在2010年一次订购YK7236磨齿机近两亿元。该集团历时两年研制成功Q5K002锥齿轮铣齿机、QMK009磨齿机及配套3 m测量仪,首创“数字铲形轮展成加工理论”。该集团还研制成功深孔加工数控钻床,钻孔深度2 500 mm,最大钻孔直径400 mm,最小钻孔直径1.6 mm,试切直径25 mm,长度为2 000 mm,圆柱度为0.3 mm,直线度为0.05 mm,达到国际先进水平。发挥自身优势发展齿轮变速箱,各种液压泵阀等产品,增加新的增长点。
秦川集团汉江机床公司全部产品实现数控化,为螺杆加工提供铣、磨、检测成套设备。近几年该公司在螺纹磨削加工精度控制与动态补偿技术、大型滚珠丝杠、梯形丝杠精度动态检测技术等方面取得突破。该公司研制成功丝杠磨系列新产品,SK7432×20、30、40系列,SK7450A 5 m和SK7450×100 10 m数控丝杠磨床,与之配套的HJY050 10 m丝杠动态测量仪;SK7732×15、20、30、40系列数控螺杆磨床,SK7763×40 4 m数控螺杆磨床;SK7140数控塞规磨床;SK7225数控丝锥磨床;SK7032×750、SK7032×12高精度数控螺杆磨床;SKR7620内螺纹磨削中心,以及SK6432螺杆铣床。为提高效率开发了旋风铣,并使其商品化。该公司还研制成功螺杆压缩机和导丝辊磨床、数控多线硅切割机、HJ080高速滚剪机等。
沈机集团昆明机床股份有限公司研制成功YHM46100高精度卧式加工中心,定位精度0.004 mm,绩。重复定位精度0.002 mm,各项精度指标达到世界先进水平。该机整体采用龙门框架式箱中箱结构,电气控制集成热变形温度自动补偿、双电动机驱动、双光栅位置反馈同步、刀具自动管理、自动在线测量等。2008年昆机曾为齐重提供FMS1000和FMS2000大重型精密柔性自动生产线。昆机第一次为三一重工提供29台高档数控机床,第二次为三一重工昆山分厂提供53台高档数控机床,近期又为三一重工提供FMS2000和FMS1000柔性制造系统。
沈阳机床研制成功HTM40100h车铣复合加工中心,集三维防碰撞、刃具自动识别、动态误差补偿等先进技术,在高速电主轴、高速进给、零间隙驱动方面取得突破,主轴最高转速20 000 r/min,三直线轴快速进给50 m/min以上。沈阳机床2010年生产立式加工中心1 700台,2011年上半年生产1 200台,预计2011年全年将生产4 000台。通过建立技术、成本、专业化、质量等方面的联盟,研发出快速型(R系列)、经济型(E系列)、通用型(B系列)、强力型(S系列)和卓越型(P系列)5大系列立式加工中心。沈阳机床为轮毂加工提供自动识别、尺寸测量、气门孔加工前视觉识别系统,具备自动加工、搬运、清理、打号全过程自动化作业。沈阳机床新开发“3E”(经济、环保、便捷)新型数控车床,新研制的自动镗铣床,实现钻、镗、扩、铰、铣、锪多种加工于一体,床身采用四条等高导轨提高了韧性,解决了卧镗多年存在的缺陷。
济二多年来为中国汽车业提供了300多条冲压自动线,主要汽车厂都有济二的产品。冲压线从多边杆、数控伺服高速自动冲压线,到多工位自动冲压线,从2 000 t到5 000 t多工位冲压自动线,冲压效率从每分钟10几件到25件,从内销到出口美国等工业发达国家。济二的高速五轴加工中心,具备数控双摆角实现五轴联动,连续生产十余台。
武重研制成功CKX5680复合加工机床,加工螺旋浆直径8.5 m,可扩展到12.5 m,高度达3.3 m,工作台承重160 t,具有七轴控制、五轴联动、在线测量等功能,实现螺旋桨叶面重叠部分、非重叠部分、桨叶轮廓以及桨毂中孔等加工区域的全面精铣加工,达到车铣复合,一次装夹多平面加工,此产品已在用户使用3年,累计生产7台。该产品获2011年度中国机械工业科技进步一等奖。武重16 m立车生产近十台,该产品曾获国家科技进步一等奖,为中国水、火、核电装备制造提供了关键装备。
北一研制成功XKA28105×300数控重型桥式龙门五轴车铣复合加工机床。该机龙门宽度10.5 m,最大加工高度7.5 m,主轴功率105 kW、主轴最大扭矩9 500 kN,配有大功率、大扭矩A/C轴摆角铣头,五坐标联动,并配有9.5 m车铣双速数控转台,承重300 t。该机通过鉴定后,哈汽董事长兼总经理杨其国表示:“北一提供的这么先进、优秀的设备,为哈汽制造核电以及超大、超重、高精度零件提供了保障。”
上机研制成功世界规格最大的数控轧辊磨床MKA84250/1500-H,可磨工件重250 t,该机床有3项创新:一是研制超重型工件驱动系统,攻克了重载工件稳定驱动的关键技术;二是研制亚微米级砂轮进给系统,实现重型轧辊面磨削过程中的砂轮系统的高严谨微量进给,高精度、高刚度砂轮架静压主轴满足了高效、高精磨削的要求;三是研制了自动测量机构,解决了大直径工件在线测量,实现自动磨削。该公司还研制成功精密微型磨床,用于航空(天)超精密磨削,用于非球面光学元件制造,定位精度≤100 nm、重复定位精度≤50 nm,可磨削自由曲面、凹凸球面、圆环面等。
北京机床研究所研制成功NANO-TM500超精密纳米级车铣复合加工机床,最大加工直径500 mm,实现加工检测一体化。
大连机床集团缸盖加工机床,具有主轴浮动精密镗头结构,带刀补偿机构的镗杆设计与制造技术,缸件上口深度车削和控制技术、在线测量技术等。缸件三轴孔主轴尺寸精度1T6、粗糙度Ra0.8~1.6 μm、主轴孔同轴度Φ0.02 mm、端面销孔与主轴位置精度Φ0.06 mm。缸体缸盖五轴柔性单元具有温度补偿技术、X、Y、Z全闭环控制,定位精度≤0.01 mm,重复定位精度≤0.005 mm,主轴最高转速≥18 000 r/min,三轴快速移动速度60 m/min,配有A/C轴。DKX057发动机缸体柔性生产线,由精密卧式加工中心组成,年产发动机缸体7.5万件,生产节拍小于3.56 min,CPK值≤1.33。
三环黄锻研制成功D系列激光切割机,P系列数控转台冲床、PPS折弯机、3 600~6 000 t成形机、预弯机及合缝机组成的大直径油气轮气管成套设备,还有HGSK 169/3超宽台面数控液压剪板机和2-HPC 2400/85双台联动电液伺服折弯机、大型板材剪切折弯柔性加工生产线、13~25 mm数控板材剪切中心、200~800 t数控精冲机、800~1 600 t多工位数控精锻机、100~800 t数控肋骨冷弯成形机、2 000 t精整机、3 000 t全闭环高精度伺服折弯机等。