從多軸聯動機床與自動生產線的發展看中國機床工業的迅速發展

恩寶貴

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從多軸聯動機床與自動生產線的發展看中國機床工業的迅速發展

恩寶貴

圖1　軟閥值及硬閥值降噪信號

中國金切機床產量在2011年達到85.99萬臺，其中數控金切機床25.7萬臺，創歷史最高水平，之后兩年連續下降，到2014年產量又恢復到2011年水平。具體數據見表1：

表1　2010-2015(部分)年中國金切機床產量

1　一批高水平的產品相繼研制成功

2011年中國機床產值數控化為64.2%，2014年產值數控化率達到75.3%，2011年中國機床出口占全國機床產量的8.5%，2014年上升到13.9%。這幾年在轉方式、調結構、創新創業中一批高水平的產品相繼研制成功。

北一機床研制成功XKH400A五軸聯動葉片加工中心，A軸端面至項尖最大距離400 mm，A軸轉動360°，B軸轉動范圍±40°，主軸最高轉速15000r/min,刀庫容量12/16。北一機床還研制成功五軸聯動葉輪加工中心，工作臺直徑400 mm，XYZ軸快速移動30 m/min，主軸最高轉速8 000 r/min。

沈陽機床研制成功CY-EMC5040高速立式加工中心，XYZ行程500 mm、450 mm、350 mm，主軸最高轉速24000r/min，XYZ快速移動56m/min。沈陽機床還研制成功VMC0656e主軸聯動立式加工中心，XYZ行程600 mm、560 mm、450 mm，A軸擺角-30°～110°，配國產飛陽系統。

大連機床研制成功五軸聯動鏜銑床，五面體加工中心、五軸聯動高速加工中心等，還為長安汽車提供缸體缸蓋加工生產線，含五軸聯動加工中心、六關節機器人等。

中傳重機研制成功七軸六聯動螺旋槳加工機床。該機最大加工直徑11m，其加工效率比五軸聯動提高了一倍。通過七軸六聯動滿足螺旋槳葉片重疊部位的獨特加工要求，該單位經一年多時間基于CAM加工，優化工藝參數，優化結構，運用有限元分析技術對機床靜動態分析，模態分析，運用CAM對零件加工軌跡模擬仿真，運用動態仿真時機構部件進行運動學及動力學分析—可以說是從應用“反推”到機床設計，處處凝聚了嶄新機床設計理念。

南通科技研制成功5DGBC50五軸聯動加工中心，工作臺尺寸500 mm、工作臺最大承重400 kg、主軸最高轉速18 000 r/min，適用于加工蝸輪、葉片、復雜模具等。

浙江日發RFMP2060GM/5X高速高架五軸聯動加工中心，工作臺尺寸2000mm×6000mm、XYZ行程6200/2500/1000mm，主軸最高轉速24000r/min、XYZ快速移動30m/min、XYZ軸定位精度/重復定位精度/0.035/0.02/0.012/0.01/0.008 mm。

2　按用戶訂制的生產線和自動線明顯增多

大連機床生產的缸體缸蓋生產線(含自動線)在國內市場占有率超過40%。針對新興產業鋁制品設計制造DXZD-0002M柔性制造單元，該單元通過機器人實現從固定位料架上料、下料、除完成鋁孔和攻絲外，還完成銑削、鏜孔加工，還可按用戶要求增加無序上料，全面實現自動化。

濟二機床為福特汽車4個工廠提供8條大型高速智能沖壓線，為中國嬴得了榮譽，濟二機床為一汽大眾提供8100t高速智能沖壓線，是國內整線噸位最大、工序最多的沖壓線，生產節拍每分鐘15次，采用同步控制、全自動換模、 智能控制功能，其效率是普通沖壓自動線的2～3倍，全自動換模時間僅需2.8 min。

沈陽機床數控機床的產值達到到全國產值的75%，從2011年起機床產值世界第一，沈陽機床推出三大系列產品：一是以智能化為核心，搭載自主研發的運動控制技術(i5數控系統)的ETC數控車床；二是中德合作、德國標準、中國制造ASCA系列產品，三是與德國西門子合作研制的BR10系列銳捷銑銳捷車產品。ASCA MILL和ASCA RAPID制造成功，開創了德國技術、中國制造、全球銷售的模式。沈陽機床研制成功國內首條版輥自動加工出產線，用于加工高精度印刷機凹凸版輥混流自動線，可實現多品種，多規格、全流程自動化生產，滿足版輥加工關鍵技術指標，對工件精度進行在線監測，生產線管理系統和控制系統與公司ERP系統對接，完成從生產準備到成品入庫全工序無人化。

普什寧江機床產量數控化率已超過90%。該公司于2013年研制成功由27臺加工中心組成的生產線實現汽車殼體類零件多品種，變批量混流生產，年產十種零件28萬件，該線充分運用重大專項成果中的試驗臺，如主軸、轉臺、刀庫、托板架等，并通過可靠性試驗，確保加工精度的一致性，高效率、高可靠性。

秦川集團依靠客戶工藝要求，對原有的磨齒機進行再制造，組成齒輪加工自動生產線。該線由4臺YK7236磨齒機升級改造組成。輔助設備為一套自主研發的衍架、機械手、一套方關節機器人，兩套回轉料盤。該自動線與老機床相比，效率提高50%、節能30%、操作人員由12人降至3人，效果顯著。

北一機床汽車零件加工生產線B1-ZX001由一臺CHA563立式復合車削中心、一臺CDKA513A數控倒立車和一套自動化物流傳送機構串聯組成，可滿足大部分剎車盤加工需求。該線增加機械手后，可實現全過程無人化操作，滿足現代化加工需求。

重慶機床ZDX橋車變速箱齒輪加工自動線，該線由高效精密雙主軸數控車削中心、數控干切數控滾齒機、數控倒棱機、精密數控剃齒機及桁架物流線等組成，可完成變速箱齒輪從毛壞到成品包括精車、滾齒、倒棱、剃齒等全部粗精加工。該線年產轎車變速箱齒輪20萬件，生產節拍小于或等于60s、工序能力指數CPK值大于或等于1.67，平均無故障時間(MTBF)在900 h以上。

山東普利森Ⅱ型履帶板熱前數控加工生產線由一臺數控端面銑床、兩臺兩軸數控深孔鉆床、兩臺小型測量機、一套桁架機器手、兩套伺服垛料機(上下料各一套)組合而成的全自動生產線，實現自動物流、自動加工、全線無人化運行。

山東宏康完成0.3～1.5×1400高速縱橫剪復合開卷、矯平、剪切生產線，該線主要用于汽車、家電等行業板材加工、碼垛，整體技術水平國內領先。

3　國內首獲科學技術特等獎和用戶的口碑

北二機床曲軸數控、精密、高效、柔性成套磨削設備獲2014年中國機械工業“科學技術特等獎”是建國以來首獲特等獎的產品，既是北二機床的光榮，也是行業的驕傲。

濟二機床2011年獲通用汽車“年度最佳供應商”獎、2012年再獲“技術創新獎”、2013年三獲“科學技術獎”，2014年四獲“最佳供應商獎”：連續4年獲用戶獎勵，用戶的口碑重于泰山。

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