机床重点用户基础装备需求分析（下）

二、典型高档数控机床的技术水平要求

    　承担“重大专项”有关部门和行业所需要的数控机床设备，虽然对品种需求有很大区别，但是都具备技术水平要求很高的共同特点。也就是说，基本上都属于高档数控机床，其中有很多产品也是“高档数控机床与基础制造装备”重大专项中所要发展的高档数控机床产品。所以说，实施“重大专项”将促进我国高档数控机床的发展。在调研中，一些行业部门对所需要的高档数控机床，提出了具体的技术要求，现将部分典型高档数控机床的技术指标要求简单介绍如下：

    1 数控车床和车削中心类

    　(1)精密数控车床和精密多轴控制(7～8轴)车削中心。丰要技术参数：车削直径φ150～300mm、丰轴转速5000～8000r/min、刀具转速8000～12000r/min、快速移动超过60m/min、主电机功率7.5～15kW、上轴径向和端面跳动0.001mm。国外可供参考产品有德国Spinner公司的SB/CNC精密数控车床、美国Hardinge公司的QUEST系列精密车削中心、瑞士Bumatec公司的S-189CNC精密车削中心。

   　 (2)大功率高扭矩数控车床和车削中心。主要参数：车削直径φ310～715mm、主轴转速2000～4500r/min、主电机功率37～52kW(100％)、扭矩2250～3300Nm。国外可供参考产品有德国Boehringer公司VDF C系列数控车床和车削中心。

  　  (3)再切削和大重型车铣中心。主要适用于大重型曲轴等零件加工。主要参数：最大回转直径φ700～1600mm、长度1500～10000mm、主电机功率60～70kW、铣主轴电机功率30～45kW。国外可供参考产品有Niles-Simmons公司C系列车铣中心、奥地利WFL公司M系列车铣中心和德围WaldriehSiegen公司MultiRond重型车铣中心。

    2 加工中心类

   　 (1)高速五轴立式加工中心。主要适于模具高速加工用的，机床采用门式结构，主要参数：工作台尺寸320mm×320～1200mm×l000mm、主轴转速30000~42000r/min、电主轴功率14～25kW、快速行程40～60m/min。国外可供参考产品有德国Roders公司RFM系列高速五轴立式加工中心和Herrnle公司C系列高速五轴立式加上中心、瑞士Mikron公司HSM系列、XSM系列高速五轴立式加工中心和意大利FIDIA公司、RAMBAUDI公司的高速五轴立式加工中心。

   　 (2)立卧转换精密镗铣中心。主轴头立卧转换，可以进行五轴加工，主要参数：工作台直径φ600～1500mm、主轴转速6300～18000r/min(可选)、主轴功率20kW左右、快速行程30～60m/min。国外可供参考产品有德国DMG公司DMU P系列立卧转换镗铣中心、瑞士Mikron公司UCP系列立卧转换镗铣中心。

  　  (3)小型精密五轴加工中心。适于电子和航天制造业用于小型精密零件加工。主要参数：圆工作台直径150～600mm、主轴转速：12000～30000r/min、主轴功率10～16kW、快速行程30m/min、工作台C轴360°、主轴B轴摆动-10°～+110°(或工作台4轴摆动)。国外可供参考产品有瑞士Willemin-Macodel公司W系列五轴精密加工中心。

   　 (4)五轴立式加工中心 (主轴4、B轴摆动)。主要用于飞机机体整体框架、壁板、梁等零件的加工。主要参数：工作台宽度700～900mm、长度1500～4000mm、主轴转速6000r/min或12000r/min、主轴功率22～30kW、A/B轴摆动角度±25°～±30°。国外可供参考产品有美国Cincinnati Lamb公司V5系列五轴立式加工中心、意大利Sachman Rambau.dj公司Ranmlatic系列五轴立式加工中心。

   　 (5)五轴龙门加工中心(主轴/4、B轴摆动)。主要用于飞机机体大型整体框架、壁板、梁等零件的加工。主要参数：工作台宽度2000～3000mm、长度3000～8000mm、其它参数同上。国外可供参考产品有法国Forest Line公司和意大利Saehman Ram-baudi公司的五轴龙门加工中心。

 　   (6)叶片加工中心。主要用于高效加工燃气轮机和发动机叶片。国外可供参考产品：瑞士Starrag公司HX系列单主轴和多主轴叶片加工中心、意大利C.B.Ferrari公司叶片加工中心。

  　  (7)精密卧式加工中心。国产卧式加工中心与国外卧式加工中心的主要差距之一是机床没有温度补偿系统，精度稳定性相对较差，特别是大规格的卧式加工中心(工作1000mm以上的)。国外精密卧式加工中心的定位精度已接近坐标镗铣床的精度，如瑞士Starrag公司的STC系列和HEC系列产品、瑞士Dixi公司DHP系列产品。

    3 数控铣床类

    　重点是开发3000mm以上大规格桥式和龙门移动式五轴龙门铣床，满足航空航天工业的需要。其中关键技术之一是力矩电机驱动的双摆角铣头，目前国内机床厂大多选用从德国Cytec公司进口。高效数控专用铣床也是急需开发的，如Boehringer公司VDF315 OM-4数控曲轴高速外铣床和VDF KWl325数控曲轴内铣床、Ex-ce-llo／公司XK22.5球道保持器数控铣床等。

    4 数控磨床类

   　 (1)高精度数控万能磨床。工件头架拨盘径向和端面跳动小于0.0002～0.0005mm，砂轮架具有垂直回转的B轴，4轴联动(X、Z、C、B轴)，数控分辨率0.0001mm。国外可供参考产品有瑞士Studer公司高精度万能数控磨床、瑞士Kellenberger公司KEL系列高精度万能数控磨床。

   　 (2)高精度阀座和中空座面复合磨床。国外可供参考产品有美国HARDINGE TRIPET公司TST系列数控精密内孔磨床、瑞典UVA公司NOMYLINE系列数控精密内孔磨床。

   　 (3)数控凸轮轴磨床。用于汽车和船用发动机凸轮轴高速精加工(采用CBN砂轮，线速度l00m/s以上，单磨头或双磨头)。国外可供参考产品有德国Studer SCHAUDT公司PF系列、德国Emag Kopp公司SN系列、德国Junker公司JUCAM系列。

   　 (4)数控曲轴磨床。用于汽车和船用发动机曲轴精加工，特别是大型数控曲轴磨床，可在一次装卡下磨削主轴颈和曲轴颈。国外可供参考产品有德国Naxos公司PMS系列数控曲轴磨床、意大利Vereco公司数控曲轴磨床。

 　   (5)五轴数控刀具磨床。目前进口较多，国内尚无生产，是急需开发的产品。可参考以下公司的产品有德国Walter公司、Saacke公司和Michael Deckel公司；瑞士Schneerberger公司等的产品。

  　  (6)数控复合磨床和数控专用磨床。如数控内外圆复合磨床、精密数控中孔座面磨床、数控油针磨床等。

    5 数控齿轮加工机床类

    　数控齿轮加工机床，国产机床的满足率很高，只有少数品种需要开发，如硬齿面齿轮的加工机床和高精度齿轮磨床(加工精度3级)。硬齿面齿轮插齿机可参考德国Liebheer公司LFS系列，但是，国内需要量不多。高精度成形砂轮齿轮磨床，主要指加工精度稳定在3～4级的各种齿轮磨床(如美国Gleason公司、德国Niles公司、瑞士Oerlikon公司)，目前航空航天工业、船舶工业进口较多。

    6 电加工机床类

   　 国产中低梢电加工机床基本上可满足国内市场的需求，特别是瑞士阿奇夏米尔公司、日本沙迪克公司和三菱机电公司等在中国创建的独资企业投产后，使中国产的中低档电加T机床达到世界水平，部分已出口国外。目前进口的主要是精密慢走丝线切割机床和精密电加工成型机，多数从瑞士阿奇夏米尔公司进口，如精密慢走丝线切割机床，加工形状精度为0.003～0.005mm，表面粗糙度Ra0.1μm，机床具有浸水加工、双丝加工细丝加工、拐角自动控制、超精加工回路以及专家系统等功能。

    7 重型数控机床类

    　大型数控机床的需求量越来越大，产品种类和型号也越来越多。如加工在直径2m以上的数控重型卧式车床、加工直径在10m以上的双柱及直径16m以上的单柱数控重型立式年床、加工宽度超过2m的各种数控龙门加工机床、磨削直径超过16m的数控重型轧辊磨床和磨削宽度超过2m的导轨磨床、镗杆直径大于220mm的数控重型落地铣镗床、以及公称压力超过10000kN的各种数控重型压力机、折弯宽度在10m以上的折弯机等。

  　  我国在重型机床方面具有较强的能力，有一批在世界上也举足轻重的大型重型机床厂，基本上能满足大部分国内市场的需要。目前急需开发的是航空工业需要的工作台宽度3m以上的数控五轴桥式和龙门式高速铣床、船舶工业大型柴油机制造用的工作台宽度7m左右的超重型龙门移动式或工作台移动式龙门镗铣床等产品。

    8 数控成形机床类

    　数控成形机床分为冲压和锻造两种，它们都是具有省材料、效率高、可一次成型等众多优点的加工设备，使用的范围越来越广，市场需求量越来越大。在“重大专项”中，急需开发的成形机床是精密、高效、大型等高档数控成形机床。其主要产品有数控机械压力机、数控油压机、数控多工位压力机、数控回转头及复合冲压机、数控折弯机、数控剪扳机、数控精密高速冲床、各种板材加工自动生产线和数控激光切割机等。除了中小型普通压力机以外，需求量较多的数控压力机是公称压力在6000～25000kN之间，并可以进入自动加工线的各种压力机；需求较多的数控精密高速冲床的冲孔速度是600～1500次/min、冲孔精度好于0.05mm等。使用高档数控成形机床的行业主要集中在航空航天、兵器、电力、船舶、汽车等行业。

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