从CIMT 2005展品看龙门式加工中心和镗铣床的发展

 

在今年举办的第九届中国国际机床展览会上，参展的龙门加工中心和数控龙门镗铣床展品及厂家的数量比往届展会多，一些原非铣床行业的企业，也纷纷推出新产品参展。从展品整体技术水平看，也比前几届展会高，在五轴联动、高速化等方面又有新的突破。应该说，不少高水平的龙门加工中心和数控龙门镗铣床展品已成为本届展会吸引广大用户驻足观看的亮点之一。

五联动高速化　整体水平提高

从1999年第六届中国国际机床展览会上多棱数控机床股份有限公司推出国内首台五轴联动数控龙门镗铣床以来，先后有桂林机床股份有限公司、北京第一机床厂、济南二机床集团有限责任公司等企业试制生产出五轴联动数控龙门镗铣床。而且随着产品技术水平和质量可靠性的不断提高，济二和多棱等厂家已经能够为用户提供小批量商品。在本届展会上，五轴联动数控龙门加工中心镗铣床展品的技术水平又有提高。汉川机床有限责任公司推出的XH2420/5X五轴联动龙门加工中心，工作台面积2000mm×4000mm，配置德国西泰克公司（CYTEC）生产的双摆角头。主轴采用高速电主轴，主电机功率21KW，主轴最高转速18000r/min，双摆角头的A轴和C轴两个摆轴的最大进给速度360°/S，两个旋转轴都采用具有当今国际先进水平的力矩电机直接驱动技术，结构紧凑驱动力矩大，A轴最大扭矩1300Nm，C轴最大扭矩2000Nm。采用力矩电机驱动，省掉原来的齿轮机械传动，零部件几乎没有任何磨损，具有高动态性能和高速性能，提高了加工精度和工作性能。这台产品是该企业首次推出，在本届参展的五轴联动龙门加工中心里应属于首推的高水平展品。

图1 XH2420/5X五轴联动龙门加工中心

在本届展会上，台湾省亚太菁英（股）公司推出一台G16五轴联动高架式高速龙门加工中心，工作台面积1600mm×2600mm，该展品高速特点在于X、Y、Z三轴均采用直线电机驱动，三轴快移速度80m/min，加速度1G，由于采用高架式（跨轨式）机床布局，其X、Y、Z三轴移动部件，体积重量相对轻巧，易实现高速移动，特别适于汽车钣金模具的加工。该展品这种快速移动结构在本届展会上也名列前茅。

图2 G16跨轨式高速龙门加工中心

在本届展会上国外着名企业参展的数控龙门镗铣床也不少，其中大连机床集团有限责任公司控股的德国兹默曼公司展出一台FZ35高架式五轴联动龙门加工中心，工作台面积5000mm×6000mm。主轴最高转速24000r/min，主电机功率40KW，工作台最大承重3000kg/m2。本届展会上展出多台高架式龙门移动加工中心，这种机床工作台固定，床身固定，工件固定，横梁龙门架在床身上移动，完成工件的各种加工。正因为这种机床没有立柱，从而使龙门架结构简单、紧凑、轻量化，减少机床运动惯量对加工精度的负面影响。所以这种形式的机床特别适于大型、重型汽车覆盖件模具的快速加工。

图3 FZ35高架式五轴联动龙门加工中心

从龙门加工中心和数控龙门镗铣床展品的总体水平看，不论是国内展品或是国外展品在技术水平，质量可靠性和外观造型等方面都有较大提高。在机床的油漆色调和整体防护方面，国内展品与国外展品的差距有明显的缩短；而关键技术、关键部件和整机可靠性与国外展品还有较大的差距。例如本届参展的五轴联动龙门加工中心的关键部件——双摆角头，除桂林机床股份有限公司在第一台基础上改进后自行开发研制的以外，其他国内厂家的展品几乎全部都是购买国外公司的。所以具有自主知识产权的核心技术、关键部件正是我们当前与国外展品的差距，也正是我们当前努力拚搏的方向。

市场需求较旺　新产品踊跃登场

近年来，大量的国内外有关资料表明，龙门加工中心和数控龙门镗铣床是能源、航空航天、船舶、机车车辆、军工、汽车、工程机械、重型机械、机床等行业不可缺少的重要工艺加工设备。尤其是配置双摆角铣头或多功能附件铣头的此类机床，可实现五轴联动或五面加工，完成各种复杂平面、曲面零件的高效率、高质量加工。

由于目前市场需求较大，所以国内不少从不涉足龙门铣床的厂家也纷纷上阵，开发研制各种龙门加工中心和数控龙门镗铣床，并在本届展会上努力推出展品，这也是本届展会的又一特色。以生产钻镗床着称的中捷机床有限公司在本届展会上一次就推出三台龙门加工中心：THA58200×500桥式五轴龙门加工中心；THA57200×400龙门五面加工中心和GMB200×40-5F龙门镗铣五面加工中心，而且各有特色。其中THA58200×500桥式龙门加工中心配置意大利FIDA双摆角头，主轴最高转速24000r/min，可实现五轴联动功能，为航空航天和模具行业服务。THA57200×400龙门五面加工中心配置立卧双主轴同时转动的单箱双主轴头，其头与滑枕为端齿联结。5°×72转位，实现工件一次装夹的五面加工，结构比较紧凑。

图4 THA57200×400龙门加工中心

宁波海天机械有限公司是第一次参展，推出HTM-1500G龙门加工中心，工作台面积1500mm×2000mm，主轴最高转速6000r/min，主电机功率11KW，机床采用全防护，布局结构紧凑，外观造型较合理，但由于功率不大，适于中小件加工。北京机电院高技术股份有限公司在这届展会上首次推出MC2000龙门加工中心，工作台面积1250mm×2200mm，该机床采用立卧主轴同时转动的双主轴头结构，实现五面加工技术，结构紧凑，但外观造型和防护需进一步改进。

展品突出特色　针对行业服务

通过展会看市场，深深感到目前国内生产数控龙门加工中心后镗铣床的厂家已不是几家、十几家，而是几十家。当然，这是市场经济发展的规律，有需求就有生产。但是也要居安思危，避免一哄而起，互相撞车的现象。据有关市场资料分析，目前生产数控龙门镗铣床的厂家，80%左右的规格都集中在工作台宽度从1500mm-2000mm尺寸段，而且80%左右的品种几乎全是横梁固定工作台移动式数控龙门镗铣床，产品过于雷同，差异性很小，这自然会导致竞争激烈，出现互相压价，低端混战的局面。如何避免这种现象，除了大力提高产品性能和质量及可靠性以外，还要创新，开发出有差异、个性化的特色产品，为不同行业服务并得到用户认可。本届展会参展的德国兹默曼公司，一直就是为世界上多家着名航空飞机制造公司服务和为汽车模具行业服务。在本届展会上，该公司展出的FZ35高架式五轴联动龙门加工中心置于奥迪汽车车头模具上，进行各种无切削程序加工演示，使人一目了然，突出了该机床的特色。台湾亚太菁英公司在G16高速龙门加工中心上用三向直线电机驱动三轴高速移动，在汽车模具上进行切削表演，同样突出了机床服务的针对性。而意大利JOBS公司参展的J131五轴龙门高速铣床的表演，更说明该机床特别适用于对轿车工业中小型模具进行加工。

图5 J131五轴龙门高速铣床（意大利JOBS公司）

他们都是利用展会这个大舞台，充分展现机床特色和性能，让用户了解，尤其是让不同行业的用户了解。只有突出表现展品的特色，尤其突出为哪些行业服务的特色，才能更好地满足不同行业、不同用户的不同需求。

纵观龙门机床发展：高速、高精、复合、高效

当今的龙门加工中心和数控龙门镗铣床正向着高速、高精、复合、柔性和多功能方向发展，努力达到高质量高效率的目标。

据有关资料介绍，在第22届日本国际机床展览会（JIMT OF 2004）上，日本大隈株式会社展出一台MCR-A56五轴动梁龙门加工中心，工作台面积2000mm×3000mm，主轴功率18.5/22KW，刀库容量120把，主轴采用了气浮结构，主轴最高转速40000r/min，X、Y、Z轴采用直线电机驱动，快速移动速度40m/min，机床带B轴功能。由于机床采用完全热对称结构，能使机床达到温度场平衡，从而确保机床热变形控制在10μm以下，因而机床具有极高的加工精度。数控系统采用OKUMA自制的OSP-P200系统，具SUPER-NURBS软件，即“光滑曲面加工程序预设置功能”，使模具加工拐角更平滑，从而使加工精度、加工速度得到很大提高。另据有关资料介绍，法国费雷斯特—里内（FOREST-LINE）公司生产的AEROMINUMAC型高速龙门铣床，为了高效地应用于航空航天工业之铝合金、钛合金多维曲面框架结构的主体零件加工，采用两个或多个铣头同时进行精密高速加工。X、Y、Z最大加工范围20000mm×4000mm×1000mm，主轴最高转速40000r/min，主电机最大功率100KW，最快进给速度30m/min。当今世界上生产龙门加工中心和数控龙门镗铣床的着名厂家德国瓦德里希．科堡公司最近推出的新产品不但在高速、高精方面有很大提高，而且在多功能复合化方面有很大突破。瓦德里希．科堡（WALDRICH-COBURG）公司在工作台宽度4500mm~6500mm龙门移动式机床的固定工作台上配置数控车、铣复合旋转工作台，增加车削功能。最近还开发MULTITEC型龙门加工中心系列，工作台宽度1250mm~3000mm。在移动的工作台上配置数控车、铣复合旋转工作台，完成车、铣、磨等工序的复合加工。近年来科堡和大隈公司根据用户要求可提供带交换工作台（APC）的龙门加工中心，缩短零件装夹、测量的辅助时间，从而提高了生产效率。

从第九届中国国际机床展览会的展品看，不论是国内或是国外数控龙门镗铣床和加工中心产品的技术水平与质量都在提高。只要用好展会这个大平台，认真分析、了解、掌握国外产品的先进技术，找出自己产品的差距并能努力拚搏，那么国产的数控龙门镗铣床和龙门加工中心，一定能在不久的将来，满足各行业用户的需求，牢牢占领国内市场。

（铣床分会 袁国梁）

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