工業母機國產化替代提速,國產五軸聯動數控機床趕上國際先進水平
“強大的制造業必須要有強大的裝備產業,強大的裝備產業必須要有強大的機床產業。”通過我們的不懈努力,國產五軸聯動數控機床國際先進五軸數控系統技術水平,工業母機國產化替代提速。
而機床中的五軸聯動數控機床,是一種科技含量高、精密度高、專門用于加工復雜曲面的機床,這種機床對航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備等等行業有著舉足輕重的影響力,是加工葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等重要零部件的唯一手段,其重要性不言而喻。
同大多數領域一樣,我國是全球最大的機床需求市場。例如,2021年,全球機床行業市場銷售總額為703億歐元,其中我國高達236億歐元, 以34%的份額位居全球第一,其次是美國和德國,分別為91億歐元和45億歐元,市場份額分別為13%、6%。
然而,我國在高端機床方面,主要依賴進口。并且長期以來,以美國為首西方國家,尤其是五軸數控機床領域,不僅售價昂貴,還對我國實施的出口管制,以此來限制我國在各個科技領域的發展。例如,一臺加工長度2.6米的五軸葉片銑削加工中心,售價高達2200萬元。所以五軸數控機床,必須取得突破才行。
五軸機床的原理是什么
什么是五軸機床?五軸機床的原理是什么?一般來說,五軸五聯動加工中心各個面的全方位加工。但是工件裝夾在工作臺面上的面沒辦法加工,有些特殊工件卻又需要加工這個面,這時怎么辦?
那就需要將工件從裝夾位置上卸下來翻面重新裝夾。為了保證重復裝夾的精度,就需要多加一套機械裝置來保證這個重復裝夾的定位誤差。多了一套機械裝置肯定就會多幾個運動軸,一般這多出的幾個軸都是輔助軸,不會參加切削運動。
所以這類五軸以上的機床的叫法例如七軸五聯動機床,x大于五,九軸五聯動機床。實際關鍵的是聯動軸的數量,一般同時聯動的軸的數量超過五個,個就沒有實際意義了。
意思也就是說,不管機床的運動軸有多少,但是能聯動的只有五個。五軸五聯動是實現工件高精度,全方位無死角加工的基本要求。
也就是說,不管你多復雜的工件,只要是五軸五聯動的機床,就基本能夠加工出來。多于五軸的其他軸都是輔助軸,主要目的是和保證工件精度,能不能聯動無關緊要。所以目前的多軸機床只需要五軸聯動就可以了。
優秀的國產五軸數控機床企業
科德數控
那么隨著市場需求的猛增,國家的大力扶持,不斷的涌現出了很多優秀的國產機床企業,并且取得眾多技術突破。
例如科德數控,它是國產五軸數控機床的龍頭企業,具有自主知識產權和核心技術的高檔數控系統類產品、高端數控機床及關鍵功能部件,是國內極少數具備高檔數控系統及高端數控機床雙研發體系的創新型企業。
公司高端數控機床產品包括四大通用加工中心及兩大專用加工中心,共計六大系列。其中的通用五軸數控機床技術在2014-2019年連續獲得“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項支持,也就是大名鼎鼎的04專項。專用五軸數控機床技術分別在2011、2013、2015年獲得04專項支持。另外,直驅功能部件、高性能伺服驅動系統、高性能力矩電機/電主軸電機三項技術在2012年也獲得了04專項支持。
同時,在核心的軟件方面,科德數控的GNC60型總線開放式高檔數控系統,實現了與德國西門子 840D 型高檔數控系統的功能對標。
并且,科德數控的五軸聯動數控機床自主化率達到了85%,有效的規避了國外限制。
目前,科德數控的產品線覆蓋了高端數控機床領域大部分加工類型、尺寸規格的高端數控機床產品,能夠滿足于航空、航天、能源、汽車等多數高檔制造行業的多類型、多尺寸規格的部件加工需求。部分高端五軸數控機床性能指標達到了國際先進水平,并已應用在航天科工、航天科技、航發集團、中航工業、株洲鉆石等國內重點領域骨干企業中,為我國一大批重大技術裝備的生產制造,解決了卡脖子方案。
高端數控機床市場正在進行國產化替代,而科德數控的核心技術自主可控,產品技術性能媲美先進水平,具有很強的進口替代能力,例如剛才我們說到的,國外2200萬元一臺的五軸葉片銑削加工中心,其價格也被打到了每臺1200萬元,成功的從國外巨頭手里搶下了一半以上的市場份額。
華中數控高端五軸數控系統新品
4月12日,在第十八屆中國國際機床展覽會(CIMT2023)上,光谷企業華中數控發布高端五軸數控系統新品。這是國內自主研發的技術最領先的高端數控系統,達到國際先進五軸數控系統技術水平。
此次發布新品由高速高精的成套電機、綠色節能的驅動系統、國產多軸編程軟件、智能安全的遠程運維系統組成,將五軸加工技術和數字化、網絡化、 智能化全面融合,在高品質五軸加工、CAM&CNC融合、在機測量、遠程運維等關鍵五軸數控技術上全面升級迭代,在11項關鍵功能、性能上具備或達到國外最先進五軸數控系統標準。
創立30年,華中數控秉持“核心技術必須掌握在自己手上”的初衷,數控系統從“華中Ⅰ型”迭代到“華中9型”,不斷實現國產高性能數控技術的突破,讓眾多中國制造企業告別“傻大笨粗”,迎來“高精尖特”。
此次,該公司聯合機床企業、用戶企業、高校院所等行業上下游的創新資源,開展了10輪聯合攻關。
在新品研發過程中,已實現多項尖端科技應用創舉。華中數控與華工激光聯合攻關,定制化開發五軸激光專用系統,實現更佳工藝控制,提升切割效率,降低服務成本,系統效率達到國外系統同類水平,2022年已實現批量交付70臺。與豪邁科技聯合攻關,通過監控軟件可視化監測集成斷刀檢測功能,可檢測最小直徑1-1.5mm的鉆頭斷裂并實時報警,保障加工安全持續。去年華中數控已在高端五軸數控系統應用領域批量配套超1000臺。
新品發布會當日, 華中數控與11家機床企業簽署戰略合作協議,在資源共享、技術互補、市場開拓等方面開展深入合作,并繼續深度融合、聯合攻關、協同創新,共同打造高端工業母機創新生態。
總之,隨著我國的快速發展,裝備制造業的重要性已經不言而喻,在整個過程中,機床的數量和等級,直接反應了一個國家工業發展程度。所以想要在機械制造、航空航天、軍事國防等領域繼續大踏步前進,高端數控機床是必須實現大范圍的國產化替代才行,好消息是,我們已經可以了。同時,我們也有理由相信,得益于中國特有的巨大需求,國產五軸數控機床會在較短的時期內發展壯大,快速具備同國際產品競爭的實力,進而搶奪全球市場份額,最終遍布世界各地。