五轴联动数控机床系统发展现状

2017-4-19 16:49| 编辑:电工学习网| 查看: 7419| 评论: 0

代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统，从某种意义上说，反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控车床在工业生产中占有非常重要的作用，而且现在出现了新的特征，五轴联动数控技术正在向高速、高效率、高可靠性、高精度、复合化、智能化、网络化、柔性化、绿色化等方向发展，我国由于工业底子薄，装备制造业水平比较低，生产出来的五轴联动数控车床质量跟欧美和日本产品还存在一定的差距，落后就要挨打，面对历史因素和现实的紧迫性，我国要想在接下了发展空间中占有一席之地，就需要做到以下几点：
1、加大研发资金投入力度，加大加强基础理论研究，为设备研究做好理论准备。
2、研究外国先进设备技术，深研其中的核心知识。在仿照的基础上进行创新。
3、研究国内外五轴联动技术的发展方向，做到先人一步开展研发。
4、了解国内外各个用户群体的需要，开发出适合不同用户需要的设备。
5、创新是保持领先的内在要求，没有创新就没有进步。国家应该鼓励企业进行五轴联动技术的研发。
6、在保护好自己核心技术的前提下与其他先进企业进行技术交流。
7、大力发展高端五轴联动车床，实施精品工程。
国内生产五轴联动加工中心的厂家正在不断增加。如沈阳机床厂生产的GMC2590μ桥式五轴联动加工中心、VM22120μ立式五轴加工中心、VMC05656e门式五轴加工中心、HS664RT五轴高速加工中心；大连机床产生的VDM500五轴立式加工中心；北京机电院生产的XKR32G五轴联动加工中心和XKH800五轴联动叶片加工中心；济南二机床生产的XV2525×60高架式五轴联动加工中心等都能实现一次安装完成零件的铣、镗、钻、铰、攻丝等多道工序。
开发五轴联动加工中心有2个关键核心部件技术难度较大，一个是双摆角万能加工头；一个是双轴回转台（见图2）。这2种部件国内厂商也已开发出来，但有待进一步的完善和商品化。双摆角万能加工头用于大型机床，双摆轴回转台用于小型机床。目前这2种部件都采用直驱力矩电机，并装有编码器，以提高动态性能和精度。
目前，我国一些厂家开发的数控机床已采用了直驱技术。如济南二机床开发的XHV2525×60高架式五轴联动高速镗铣加工中心，x、y轴采用了直线电机驱动。北京机电院开发的XKR32G五轴联动加工中心工作台的2个回转轴采用力矩电机直驱，XKH800五轴联动叶片加工中心的主轴采用电主轴直驱等。国内数控机床采用直驱技术还处于初级阶段，还不普遍，在性能方面还存在一定差距。
中国高端数控机床高速发展，但改变不了一个事实，即对国外技术的依赖。这一窘境。这正是我国高端数控机床的现实，发展速度的确很快，但关键技术、核心技术高度依赖国外，95%以上的高档数控系统采用了进口系统。
中国九成以上高端机床装载了国外公司的数控系统，西门子、发那科等拿走了整机成本的40%，机床制造大国的头颅只剩下“空壳”。
济南第二机床厂生产的另一种高端数控机床产品龙门镗铣机床虽然制造技术达到了先进水平，但需要搭配西门子等企业生产的数控系统使用。生产装备采购并搭配系统，这本是合理化分工的体现，采购系统这桩本来寻常、合理的生意却因对方的垄断地位而陷入被动。
“并不是有钱就能买到系统，购买系统需要出具报告，声明系统使用在哪，最终用以生产什么，经过一系列繁琐的审批后才能得到。”济南第二机床厂副总经理任立伟说。申报审批还不算最糟糕的事，对于济南第二机床厂来说，动辄几个月甚至半年的审批周期，让企业无法面对焦急等待的客户。
从以上的内容可以看到我国产五轴联动数控机床的问题所在，而这个大连光洋企业能够摆脱这个困境却是因为，他们坚持自己研发，把数控机床所有的核心部件都独立研发制造，数控系统、伺服电机、力矩电机、主轴电机、绝对值编码器、距离传感器、自动液压系统、机床都是自己的产品，如此生产的五轴联动数控机床，使用的是完完全全的自己的产品，这样的结果是让每一个部件都能够最大程度的相互兼容和适配，组装在一起后其性能精度比多国产品的混搭无疑更加协调，因此其生产的五轴联动数控机床的性能才能与国外相抗衡，才能通过价格的优势获得德国的订单。
虽然从网络上搜索不到这个大连光洋的五轴联动数控机床的整体性能参数，但偶猜测其控制系统软件、伺服电机等关键部件距离外国的最高产品还有很大的距离，这个距离正是我们努力的方向，相比国内那些通过组装国外各核心部件制造的国产五轴联动数控机床，偶更看好这个一揽子工程的大连光洋，虽然偶对数控机床一窍不通，但偶从这个企业的发展历程看，其是少有的优秀民族企业，无疑称得上央视报道的大国重器这个称谓。

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