國產(chǎn)龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床的現(xiàn)狀及發(fā)展

一、目前國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀及水平

1、基本生產(chǎn)概況

    “十五”以來，尤其是最近二、三年，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和國家對國產(chǎn)數(shù)控機床的大力支持，我國許多重要行業(yè)對龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床的需求愈來愈大。有需求有市場，就有生產(chǎn)，這是市場經(jīng)濟規(guī)律。所以國內(nèi)不少從未涉及制造龍門鏜銑床的廠家，都紛紛上陣，通過引進技術(shù)、合作生產(chǎn)等形式，開發(fā)研制各種龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床，滿足廣大用戶的需求。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會對重點骨干企業(yè)的統(tǒng)計資料和其他有關(guān)資料表明，2005年我國已有11個企業(yè)批量生產(chǎn)各種龍門加工中心422臺，生產(chǎn)特種數(shù)控龍門鏜銑床75臺。其中年產(chǎn)超過80臺的企業(yè)有3家：沈陽機床（集團）有限責任公司、寧波海天精工機械有限公司、威海華東數(shù)控股份有限公司。而沈陽機床集團在2005年生產(chǎn)包括五軸聯(lián)動龍門加工中心等各種產(chǎn)品135臺，占龍門加工中心總產(chǎn)量的32%。

2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式

    配置自動換刀結(jié)構(gòu)的數(shù)控龍門鏜銑床即為龍門加工中心。目前，我國生產(chǎn)的龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床產(chǎn)品的主要品種，根據(jù)機床結(jié)構(gòu)布局形式劃分為：按龍門架是否移動，分為龍門固定工作臺移動式和龍門移動式；按橫梁是否在立柱上運動，分為動梁式和定梁式兩種；橫梁在高架床身上移動稱為高架式；按機床凈重和工作臺承載能力，分為輕型、中型和重型（超重型）等。目前生產(chǎn)的主要規(guī)格范圍是工作臺寬度為800-5000毫米，長度為2000-28000毫米等各種規(guī)格尺寸段。應該指出，在2005年國內(nèi)生產(chǎn)的龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床中，90%左右的規(guī)格都集中在1000-2000毫米尺寸段，而95%的品種幾乎都是橫梁固定工作臺移動式。相比之下，工作臺寬度在3米以上，尤其是寬度為4000-5000毫米的動梁式超重型龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床，技術(shù)難度較大，技術(shù)含量較高，目前國內(nèi)只有一兩家能生產(chǎn)。

3、產(chǎn)品技術(shù)水平

    “十五”期間，是我國機床工具行業(yè)發(fā)展最快的五年，通過引進技術(shù)合作生產(chǎn)等形式，在新產(chǎn)品研發(fā)方面取得較大進展。在高速、高精、多軸、復合等方面都有較大突破，尤其是龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床更為突出。從1999年江蘇多棱（原常州機床總廠）帶頭打破西方封鎖，試制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的我國第一臺五軸聯(lián)動數(shù)控龍門鏜銑床以來，已有濟南二機、桂林機床、北京一機等多家公司推出五軸聯(lián)動龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床。尤其是今年2月份在上海舉辦的中國數(shù)控機床展覽會（CCMT2006）上，實力雄厚的沈陽機床集團，一次推出6臺大型龍門加工中心，其中3臺具有五軸聯(lián)動功能，1臺具有五面加工功能，1臺為車銑加工中心，這也突出體現(xiàn)了我國龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床在五軸聯(lián)動功能上，開始走向成熟。近年來，有的廠產(chǎn)品在主軸轉(zhuǎn)速、快速進給、機床精度等主要技術(shù)參數(shù)已接近或達到國際先進水平。尤其是北京一機截止到今年6月底，僅一年半的時間就簽約生產(chǎn)工作臺寬度4米、5米的超重型動梁龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床10臺，說明我國生產(chǎn)中、高檔重型和超重型龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床的廠家在產(chǎn)量和技術(shù)水平上有的已邁進國際機床大廠的行列。

4、努力創(chuàng)新不斷提高

    在近幾屆國內(nèi)機床展覽會上，看到我國龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床在結(jié)構(gòu)性能、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，都有很大提高。但是，與發(fā)達國家同類產(chǎn)品相比，還有較大差距，首先是自主創(chuàng)新能力不夠，當前多以仿制為主，或引進技術(shù)合作生產(chǎn)，缺乏自主知識品牌的高檔產(chǎn)品，往往關(guān)鍵的核心技術(shù)，關(guān)鍵的功能部件，還是從國外購買。例如，在今年CCMT2006上海機床展會上，共展出了8臺五軸聯(lián)動龍門加工中心，采用的關(guān)鍵部件——雙擺角銑頭，除了濟南二機和桂林機床是自己開發(fā)的以外，其余6臺都是購買意大利意薩、菲迪亞等國外公司產(chǎn)品。其次是產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是整機可靠性，還有較大差距，這也是用戶最關(guān)注的問題之一。應該看到，目前除少數(shù)企業(yè)外，龍門類產(chǎn)品技術(shù)含量普遍較低，數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化程度不高。這些都是國內(nèi)主機廠需要下大力氣認真改進、努力提高的地方。

二、知名生產(chǎn)廠家和典型產(chǎn)品

1、北京第一機床廠

    從1960年北一試制X212龍門銑床以來，至今已有四十多年的歷史，尤其是1984年至今的22年間，北一在引進世界上生產(chǎn)數(shù)控龍門鏜銑床著名廠家德國瓦德里�？票す�司的先進技術(shù)及合作生產(chǎn)的基礎上，通過消化吸收和科研攻關(guān)，不但成功地合作生產(chǎn)了8臺重型和超重型龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床，而且掌握了其中的關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進步。到目前為止，北一制定了全系列龍門產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)劃，并根據(jù)市場需求按產(chǎn)品模塊化設計原則開發(fā)出動梁、定梁、工作臺移動式、龍門移動式，規(guī)格范圍在工作臺寬度1000-5000mm，工作臺長度2000-28000mm的輕型、中型、重型、超重型產(chǎn)品，已累計銷售達120臺，其中，重型和超重型產(chǎn)品50多臺。

    近二年，北一為兵器工業(yè)提供了一批重型加工設備，開發(fā)了XHA2140×120動梁龍門加工中心和XKA2140×80數(shù)控龍門鏜銑床。其中XHA2140×120是目前國內(nèi)自行開發(fā)制造的規(guī)格最大的動龍門加工中心。其主要技術(shù)指標：工作臺尺寸4000×12000mm，主功率60/84KW，刀庫容量60把。這兩種產(chǎn)品不但采用了早已成熟的多項先進的關(guān)鍵技術(shù)，例如，多功能寬調(diào)速大功率滑枕式鏜銑頭；靜壓蝸桿——涂層成型蝸母條傳動技術(shù)；動平衡檢測和補嘗技術(shù)；刀具傾角自動調(diào)整機構(gòu)等十幾項，而且還攻克了動梁升降同步驅(qū)動檢測調(diào)整技術(shù)；機械手立、臥雙向換刀技術(shù)；多功能附件銑頭自動裝卸等多項新技術(shù)，尤其是機床標準采用高于國際標準的德國科堡企業(yè)標準，從而使這兩種產(chǎn)品達到當代國際先進水平。

圖1 北京第一機床廠生產(chǎn)的XKA2150×170數(shù)控龍門鏜銑床

2、濟南二機床集團有限公司

    從1992年開始，引進著名機床制造商法國福斯特里納公司的先進技術(shù)，進行長期合作生產(chǎn)以來，開發(fā)了工作臺移動式、龍門架移動式、定梁、動梁等多種形式的數(shù)控龍門鏜銑床和龍門加工中心。

    2002年在上海舉辦的第二屆中國數(shù)控機床展覽會上，濟二首次推出XHV2720×60定梁龍門移動式五軸聯(lián)動龍門加工中心，至今已能小批量生產(chǎn)供應市場。

    2005年生產(chǎn)的XHV2420五軸聯(lián)動定梁龍門加工中心，采用銑頭油霧潤滑冷卻、橫梁預應力反變形控制等關(guān)鍵技術(shù)。并利用諧波減速傳動機構(gòu)，自行開發(fā)了B、C軸雙回轉(zhuǎn)擺角銑頭，實現(xiàn)五軸聯(lián)動功能。雙擺角頭主電機功率20KW，電主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，B軸回轉(zhuǎn)角度±110°，C軸回轉(zhuǎn)角度±200°。為了確保機床的傳動精度，X、Y、Z三軸采用精密光柵尺控制，B、C軸采用高精度角度編碼器控制，從而實現(xiàn)全閉環(huán)控制。目前，濟二生產(chǎn)的五軸聯(lián)動龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床，已經(jīng)被水泵業(yè)、軌道客車等用戶所認可。

圖2 濟南二機床集團的XHV2420五軸聯(lián)動定梁龍門加工中心

3、沈陽機床（集團）有限責任公司

    多年來，一直以生產(chǎn)鉆鏜床著稱的沈陽機床（集團）公司旗下的中捷機床有限公司、中捷搖臂鉆床廠，近年來，通過引進國外龍門五面加工制造技術(shù)，消化、吸收，大力開發(fā)適合我國國情的龍門五面數(shù)控加工機床，在CIMT2005和CCMT2006機床展覽會上，都推出多臺五軸聯(lián)動和五面加工龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床。2005年沈陽機床（集團）公司，一年就生產(chǎn)各種規(guī)格的龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床135臺，是歷史性的突破。為推動我國龍門產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，做出了較大貢獻。

    在2006年中國數(shù)控機床展覽會上，沈陽機床集團的中捷機床有限公司，展出GMC2580u橋式龍門五軸鏜銑加工中心，配置意大利菲迪亞雙擺角銑頭，實現(xiàn)五軸聯(lián)動功能。該機床工作臺尺寸2500×8000mm，主軸轉(zhuǎn)速240-24000r/min，主電機功率42/55KW，主軸頭B軸轉(zhuǎn)角+95°-110°，C軸轉(zhuǎn)角±200°。機床采用高架式橫梁移動布局型式，主軸轉(zhuǎn)速高，功率大，是航空航天工業(yè)的鈦合金框架零件和大型壁板模具加工的理想設備。

圖3 沈陽機床集團的GMC2580u型橋式龍門五軸鏜銑加工中心

    在同一展會上，沈陽機床集團的沈陽第一機床廠和并購的德國希斯公司聯(lián)合生產(chǎn)制造的GTM320140龍門移動式車銑加工中心，產(chǎn)品配置復合旋轉(zhuǎn)工作臺和水平移動龍門，工作臺最大加工直徑3200mm，工作臺轉(zhuǎn)速車/銑0-180/0-4r/min，工作臺及X/Z軸均采用靜壓導軌，機床為內(nèi)鑲滑枕結(jié)構(gòu)，鏜銑滑枕截面280×240mm，并采用雙主軸電機驅(qū)動，鏜銑主軸電機52KW，鏜銑主軸轉(zhuǎn)速（1檔/2檔）520/3150r/min。該產(chǎn)品實現(xiàn)車銑復合加工功能，也反映了國產(chǎn)龍門加工中心和數(shù)控龍門鏜銑床開始向復合化功能發(fā)展。

圖4 沈陽機床集團的GTM320140龍門移動式車銑加工中心

4、桂林機床股份有限公司

    多年來，通過與北京航空航天大學、華中科技大學、清華大學等國內(nèi)名校進行卓有成效的產(chǎn)學研合作和請國外專家講課等協(xié)作形式，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動萬能銑頭，并利用自動萬能銑頭，成功開發(fā)了五軸聯(lián)動數(shù)控龍門銑床。自2001年在第七屆中國國際機床展覽會上，展出采用華中數(shù)控系統(tǒng)的國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的五軸聯(lián)動數(shù)控龍門銑床以來，已開發(fā)多臺五軸聯(lián)動產(chǎn)品。

    在今年上海中國數(shù)控機床展覽會上，又推出XK2320/4-5X五軸聯(lián)動數(shù)控龍門銑床一臺，該產(chǎn)品工作臺尺寸2000×4000mm，自動萬能銑頭主電機功率28KW，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，B軸轉(zhuǎn)角±100°，C軸轉(zhuǎn)角±370°，機床橫向?qū)к壊捎毛@國家專利的雙錯位滾動與滑動復合導軌。

圖5 桂林機床股份公司的五軸聯(lián)動龍門銑床XK2320/4-5X

5、寧波海天精工機械有限公司

    隸屬于寧波海天集團公司的寧波海天精工機械有限公司，是機床行業(yè)的新兵，但是起點較高，通過引進國外先進技術(shù)，目前主要生產(chǎn)龍門加工中心、臥式加工中心和數(shù)控車床三大系列產(chǎn)品。2005年僅生產(chǎn)工作臺寬度630-1500mm四種規(guī)格的龍門加工中心多達150臺，已形成產(chǎn)業(yè)化。

    2005年在第九屆中國國際機床展覽會上，該公司第一次參展并推出HTM-850G龍門加工中心，該產(chǎn)品工作臺尺寸850×1500mm，主軸最高轉(zhuǎn)速6000r/min，主電機功率11/15KW，機床采用全防擭，布局結(jié)構(gòu)緊湊，外觀造型較合理，適于中小件和有色金屬件的模具加工。該類機床性價比較高，所以受到模具行業(yè)用戶的歡迎。



    圖6 寧波海天精工生產(chǎn)的HTM-850G龍門加工中心據(jù)初步統(tǒng)計，不包括外企和臺企在大陸投資企業(yè)，僅國內(nèi)生產(chǎn)龍門類產(chǎn)品的廠商，已多達幾十家，形成生產(chǎn)批量的，也有十幾家。其他批量生產(chǎn)龍門鏜銑產(chǎn)品的知名企業(yè)，亦包括武漢武重機床有限責任公司、江蘇多棱數(shù)控機床股份有限公司和威海華東數(shù)控股份有限公司等企業(yè)。