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數控機床的四大領域設備需求

作者: 發布時間:2015-07-20 浏覽次數:2096
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  《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》明确規定了“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項要“重點開發航空航天、船舶、汽車制造、發電設備制造等需要的高檔數控機床”,“逐步提高我國高檔數控機床與基礎制造成套裝備的自主開發能力,滿足國内主要行業對制造裝備的基本需求”。專項實施方案提出:到2020年,形成高檔數控機床與基礎制造裝備主要産品的自主開發能力,總體技術水平進入國際先進行列,部分産品國際領先;建立起完整的功能部件研發和配套能力;形成以企業為主體、産學研相結合的技術創新體系;培養和建立一支高素質的研究開發隊伍;航空航天、船舶、汽車、發電設備制造所需要的高檔數控機床與基礎制造裝備80%立足國内。

  為了更準确全面掌握行業***新發展情況,進一步了解重點用戶需求和機床行業的發展情況,為專項實施提供參考依據,中國機床工具工業協會接受國家發展與改革委員會工業司的委托,組織了30多名行業專家,于2008年6-7月,由機床工具協會主要領導帶隊,分4個調研組對航空、船舶、汽車、發電設備和機床工具行業61家企業和院所進行了專項調研。通過深入行業用戶現場調研和交流,更加清楚地了解了這些用戶行業的發展情況、典型零件的特點以及對設備的需求情況。

  航空工業

  航空工業典型零件的結構特點是大量采用整體薄壁結構,形狀複雜。為了增加航空器的機動性,增加有效載荷和航程,降低成本,進行輕量化設計和廣泛采用新型輕質材料,對材料性能要求越來越高。現在大量采用鋁合金、高溫合金、钛合金、高強度鋼、複合材料、工程陶瓷等。結構複雜的薄壁件、蜂窩件形狀複雜,孔、空穴、溝槽、加強筋等較多,工藝剛性差。

  根據航空工業加工件的結構特點和加工要求,需要帶A、B擺角或A、C擺角的五軸聯動加工中心、高速加工中心、大型雙龍門立式加工中心、大型數控龍門镗銑床、精密數控車床、大型數控精密立式車削中心、車銑複合加工中心、葉盤高效加工中心、端面弧齒磨床、高速轉子葉尖磨床、緩進給強力磨床、拉床、相關電加工機床、激光熔覆加工機床、闆類件無模多點成形壓力機、定向單晶熔煉爐、電液束流設備等。要求機床具有足夠的剛性,操作簡單,人機界面清楚,要求樣條插補(NURBS),過程均勻控制,以減少對拐角處加工精度的影響,具有在線測量仿真功能。

  船舶工業

  大型船舶的關鍵加工件集中在大功率柴油機的機座、機架、氣缸體、缸蓋、活塞杆、十字頭、連杆、曲軸,以及減速箱傳動軸、舵軸和推進器(螺旋槳)等,關鍵加工件材質為特種合金鋼,一般為小批加工,要求加工成品率100%。關鍵加工件具有重量大,形狀複雜、精度高,加工難度大等特點。大型船舶關鍵件加工需要具有大功率、大扭矩、高可靠性以及多軸的重型、超重型數控機床和專用加工機床,如重型、超重型數控龍門镗銑床,大型旋風車床,數控重型龍門銑和重型數控落地镗、數控車、磨床、深孔鑽床,以及大型鋼闆壓制、酸洗、熱處理和火焰切割機等。其中重型、超重型曲軸和大型螺旋槳加工具有典型性,需要超重型數控專門機床、超重型多軸聯動機床加工。

  汽車工業

  汽車發動機和車身沖壓件生産線具有連續、高效、高可靠性的特點,汽車行業迫切希望機床制造廠能專門研究汽車零部件的工藝特點、與汽車行業相互交流共同研發具有模塊化、系列化、可實現交鑰匙工程的成套柔性生産線。

  柔性生産線以汽車發動機缸體、缸蓋、曲軸、連杆、凸輪軸、箱體等關鍵加工件加工為對象,适應混流生産的模塊快速組合可重組生産線,掌握性能評價、誤差溯源、質量控制與管理集成技術,開發高速精密加工中心、精镗機、缸孔精密磨機床、曲軸動平衡機、曲軸頸滾壓機床、連杆漲斷機床、曲軸内銑外銑機床、曲軸高速磨床等主機;高速取料機器人和輔助設備如具有去毛刺功能的清洗機、搬運機器人、激光焊接機、缸套壓裝機、在線檢測設備等。要求數控機床如高速卧式加工中心、數控車床及數控磨床等必須精度穩定、性能可靠,CMK值指标要求大于1.67。

  電力工業

  發電設備關鍵加工件重量大,形狀特殊、精度高、加工難度大、價格昂貴,單件價格遠超過一台重型數控機床的價格。如核電站壓力容器單件重達400——500噸,大型汽輪機和發電機的轉子單件重超過百噸,要求可靠工作30年以上。因此,發電設備關鍵件制造需要的機床特點是大規格、高剛度、高可靠性。要求提供各種超重型數控機床及專機,如大型數控立式車床、大型數控卧式車床、數控落地銑镗床、龍門镗銑床及加工中心、數控鑽床等,以及大型壓制設備和數控彎管機等。對于某些特定加工件,要求機床具備多軸控制五軸聯動及複合加工功能。