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中国机床企业以高加工质量横空出世
来源:技术在线   发表时间:2010/9/16 10:50:00  浏览次数:
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  中国是世界最大的机床消费国。众多日本机床企业将目光瞄准了销售良好的中国机床市场,不断扩大在中国的销售、服务及生产基地。由于日本市场已经无法找回以往的盛世,因此日本企业对中国市场充满了极大的期待。

  作为开拓中国市场的手段,日本企业首先做的是在产品线中增加简化了功能的低价位机型。日本企业制造的机床虽然在性能及质量上都颇受赞誉,但对于中国市场而言,曾经出现过规格过剩的情况。但近来中国市场的用户需求正在逐步发生变化。“以前一直购买中国企业的低价机床的用户开始添购日本企业的机床”(大阪机工(上海)公司董事总经理堤桥一典)。

  堤桥分析,其原因有两个。一个是中国国内机床用户在满足海外客户的需求时,需要使用能够达到一定质量要求的机床。另一个是中国国内的同行企业增多,不将卖点从成本转换为质量的话,就无法在竞争中胜出。

  中国企业也在看好这一市场变化所带来的机会。日本企业在出口高性能机床时受到日本“外汇及外贸管理法”(外汇法)的限制,存在难以满足市场需求的情况。为了填补这一空白,向市场投放同步5轴控制加工中心(MC)等产品的中国企业不断增加。

  2010年7月在上海举办了“第12届上海国际机床展”(12th Shanghai International Machine Tool Fair),让我们通过展会上展出的机床来亲自掌握一下中国机床产业的现状。

配备自主NC的5轴MC

  在展会上,展位面积最大的是沈阳机床集团(Shenyang Machine Tool Group,SYMG)*1。该集团目前拥有7个品牌,被认为是全球产量最大的机床企业。

*1 沈阳机床集团于1995年由中国多家机床企业合并而成。2004年将老牌企业德国希斯(Schiess)收归旗下,进一步扩大了规模。此次除低价通用立式MC及NC车床外,还展出了5轴控制MC及大型门式机床等高性能机床。

  沈阳机床集团的展示以5轴控制MC“VMC0656e”为最大亮点。这是一款可通过A轴及C轴使工件旋转的机型,价格为260万元*2

*2 A轴/B轴/C轴是指以X轴/Y轴/Z轴为旋转轴转动的轴。

  VMC0656e虽然使用了日本制造的轴承,其他部分则大量采用了中国企业制造的部件。其中,NC装置配备的是沈阳机床集团品牌之一“FIYANG”(飞阳)的产品。该公司原来在NC装置方面全部采用海外企业的产品,但2009年开发出了自主产品*3。此次在可谓旗舰机型的5轴加工机上配备了自主NC装置进行展示,目的是为了展示其已经拥有对可谓机床心脏部分的NC装置进行开发的能力。

*3 VMC0656e还可选择日本发那科(FANUC)、德国西门子(Siemens)、德国海德汉(Heidenhain)等海外企业制造的以及其他中国企业制造的NC装置。

  中国机床企业通过与日本企业成立合资企业及展开技术合作,在高性能机床方面积累了技术经验,迄今已推出众多机床产品。但是,NC装置、主轴及轴承等主要部件大多仍采用进口产品,所以即便是中国企业,在降低价格方面也存在着极限。不过,今后通过主要部件转为自主制造或采用国产部件,中国机床企业很可能会不断推出低价位的5轴控制MC。

  除了沈阳机床集团的产品,还有其他中国企业的产品也验证了这一可能性,这就是西安瑞特快速制造工程研究有限公司(Xian Ruite Rapid Manufacturing Engineering Research)等开发的5轴控制MC“RM-LX720”。价格为77万元,在中国企业中也属于相当便宜的产品*4

*4 还开发完成了X轴的移动量为920mm、其他性能参数基本相同的“RM-LX920”(约100万元)。

  西安瑞特快速开发了主轴,NC装置则采用武汉华中数控股份有限公司(Wuhan Huazhong Numerical Control)的产品。该机床虽然将德国西门子NC装置等海外产主要部件作为选配,但不失为全部采用中国产部件的低价化范例之一。

采用并联机构的机床

  四川长征机床集团有限公司(Sichuan Changzheng Machine Tool Group)除了主轴及工件的直线移动与旋转运动相结合的普通5轴控制MC之外,还展出了采用并联机构的机床。用3根摇臂(X轴、Y轴、Z轴)支撑主轴单元,主轴单元内还具有可改变主轴方向的2个旋转机构。计划2010年内投产,预定价格约为200万元。

  采用并联机构时,主轴的移动速度比通过滚珠丝杠驱动时快。因此设想用于加工飞机及汽车等的大型部件。其原因在于,从某一加工位置到下一加工位置的距离较长时,可缩短加工时间。参展机床的各轴最大速度及加速度方面,X轴和Y轴为10万mm/min、29m/s2,Z轴为4万mm/min、10m/s2*5

*5 A轴的最大速度为45rpm,最大加速度为40rad/s2,C轴的最大速度为35rpm,最大加速度为40rad/s2

  在展示中,四川长征集团还进行了将该并联机构整个设置在直线导轨上做横向移动的演示,由此表明还可加工长达数m的工件。另外该公司还表示,虽然目前正在开发的机型其摇臂冲程仅为300mm,但同时也在开发冲程为600mm和900mm的机型。

NC装置方面中国企业也在崛起

  在此次展会上,3轴控制MC方面也有很多以高精度为卖点的产品展出。比如,立场数控制设备有限公司(Lead Yang Industrial,HEFEI)展出了2009年开发的立式MC“V10”。定位精度为±3μm,反复定位精度为±2.5μm,规格颇高。

  V10配备日本发那科制造的NC装置。目前,中国企业制造的机床,尤其是5轴控制MC及高精度机床大多采用日本发那科、三菱电机及德国西门子等海外企业的NC装置。不过,像沈阳机床集团那样自主开发NC装置的中国机床企业以及专业从事NC装置的中国企业在逐渐增加。除了武汉华中数控股份有限公司之外,还有广州数控设备有限公司(GSK CNC Equipment)及上海开通数控有限公司(Shanghai Capital Numerical Control)等专业从事NC装置业务。

  不过,中国企业的装置虽说价格便宜,但在性能方面还存在不足之处。在开发、销售NC装置及伺服驱动系统的同时,又为三菱电机代理销售NC装置的上海开通数控的解说员表示:“三菱电机的NC装置的价格为我们公司NC装置的3倍以上,但仍然有很多中国机床企业采用三菱电机的NC装置。”他表示尤其是在加快进给速度时的高精度控制方面,与上海开通数据的产品相比,还是三菱电机的产品更为出色。
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