數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備,是市場(chǎng)熱門商品,部分高檔數(shù)控機(jī)床仍然被當(dāng)成戰(zhàn)略物資在國際市場(chǎng)上受到禁運(yùn)與限制。我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了30年的跌宕起伏,已經(jīng)由成長(zhǎng)期進(jìn)入成熟期。2008年年產(chǎn)已達(dá)125 000臺(tái)(某些門類的高檔部分,進(jìn)口曾占較高比重的局面正在改變。根據(jù)最近發(fā)布的消息,航空工業(yè)集團(tuán)公司80%的數(shù)控機(jī)床采購了國產(chǎn)品牌,兵器工業(yè)集團(tuán)目前有90%機(jī)床產(chǎn)品采購了國產(chǎn)產(chǎn)品)。我國可供市場(chǎng)的1500種數(shù)控機(jī)床,覆蓋超重型機(jī)床、高精度機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓設(shè)備、前沿高技術(shù)機(jī)床等領(lǐng)域。
五軸(坐標(biāo))聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床技術(shù)制高點(diǎn)標(biāo)志之一。用于大型螺旋槳空間曲面加工的五軸聯(lián)動(dòng)銑床,曾引發(fā)轟動(dòng)一時(shí)的美、日制裁原蘇聯(lián)的“東芝事件”;十多年前美國國會(huì)因當(dāng)時(shí)我國進(jìn)口16臺(tái)用于飛機(jī)制造的此類多軸聯(lián)動(dòng)舊機(jī)床而炮制所謂要求制裁我國的“考克斯報(bào)告”.
這些至今仍受到禁運(yùn)的數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)產(chǎn)品技術(shù),我國都已陸續(xù)掌握,如數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)的重型落地鏜銑床。龍門式銑鏜床、加工中心等,十年來已一一推向市場(chǎng),2001年的第七屆國際機(jī)中國金屬加工在線版權(quán)所有床展覽會(huì)(CIMT2001)上我國就展出了五種此類商品,并陸續(xù)供應(yīng)市場(chǎng)投入生產(chǎn)使用,當(dāng)時(shí)德國某企業(yè)因此類商品進(jìn)入中國市場(chǎng)需經(jīng)其政府審查,未能如愿展出,坐失商機(jī),事后十分抱怨。而2009年4月的第十一屆CIMT2009展會(huì)上,我國則更進(jìn)一步推出40種以上,包括航空航天、造船、冶礦工業(yè)用的重型龍門移動(dòng)式及各種類型數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)鏜銑床和加工中心。
數(shù)控超重型機(jī)床是水、火、核電電站設(shè)備制造,造船、冶金礦山等重大裝備制造業(yè)及重兵器制造的關(guān)鍵設(shè)備。武漢重型機(jī)床集團(tuán)開發(fā)出的加工直徑可達(dá)16m的數(shù)控立式車床已生產(chǎn)5臺(tái)(正在開發(fā)的22m、25m數(shù)控立車當(dāng)屬世界第一),可以代表我國超重型機(jī)床生產(chǎn)能力和水平。
第一臺(tái)16m立車曾在巖灘水電站水輪發(fā)電設(shè)備制造中滿足了用戶急需,此后八年來在生產(chǎn)使用中屢創(chuàng)佳績(jī),被用戶稱之為“功勛設(shè)備”,其后幾臺(tái)為電站設(shè)備國家關(guān)鍵工程繼續(xù)發(fā)揮重中國金屬加工在線版權(quán)所有要作用,其中因保證了號(hào)稱世界最大的三峽電站550t重巨型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的加工完成,得到用戶表揚(yáng)。已開發(fā)成功投入使用的超重型機(jī)床還有齊二生產(chǎn)的鏜軸直徑320mm的數(shù)控落地鏜銑床(鏜軸直徑160~320mm,年產(chǎn)80多臺(tái),世界獨(dú)有),北一數(shù)控龍門跨度8.2m(跨度5m超重型龍門銑鏜床月產(chǎn)二臺(tái),世界無第二例),濟(jì)二、齊二、齊重?cái)?shù)控、大連機(jī)床集團(tuán)、寧江機(jī)床及武重的橋式、固定橫梁式龍門或工作臺(tái)移動(dòng)式銑鏜床,武重加工工件重300t、直徑4.5m的臥式車床,齊一滿足造船工業(yè)急需的巨型曲軸加工機(jī)床,上機(jī)工件重200t、直徑2200mm的數(shù)控中國金屬加工在線版權(quán)所有軋輥磨床。上述各類產(chǎn)品國際上只兩三家生產(chǎn),我國自主產(chǎn)權(quán)品種達(dá)到世界先進(jìn)水平,成為少數(shù)幾個(gè)超重型機(jī)床領(lǐng)軍供應(yīng)國之一。不少產(chǎn)品在造船、核工業(yè)、天文、地質(zhì)鉆探、建筑、發(fā)電、冶金和化工裝備制造業(yè)中大顯身手。
立式、臥式加工中心,由于匯集了落地鏜床、床身式銑床、坐標(biāo)鉆鏜床的基本功能,且具備按數(shù)控程序自動(dòng)換刀或自動(dòng)更換工件托盤的特性,也是組成柔性生產(chǎn)線的基本設(shè)備,成為機(jī)械制造業(yè)中需要量比重較大的一類加工裝備(占數(shù)控金切機(jī)床需求總量的30%以上),是世界機(jī)床市場(chǎng)熱門商品。我國近年發(fā)展較快,有40家以上企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn),通用品種已批量生產(chǎn),少數(shù)廠家如北京機(jī)床所、大連機(jī)床集團(tuán)、寧江機(jī)床集團(tuán)及北京精雕已有微米級(jí)高精度型加工中心進(jìn)入市場(chǎng)。
數(shù)控車床同樣是數(shù)控機(jī)床中占比重較大者之一,我國已有50家以上企業(yè)生產(chǎn),沈陽機(jī)床集團(tuán)、大連機(jī)床集團(tuán)、濟(jì)南第一機(jī)床廠、寶雞機(jī)床廠、云機(jī)、長(zhǎng)城、通力等企業(yè)都已批量生產(chǎn),品種齊全,質(zhì)量穩(wěn)定可靠,有的已跨過月產(chǎn)幾百臺(tái)的門檻。
數(shù)控齒輪加工機(jī)床同樣是我國機(jī)床產(chǎn)品強(qiáng)項(xiàng)之一,成系列六軸(坐標(biāo))五聯(lián)動(dòng)數(shù)控滾齒機(jī),風(fēng)電行業(yè)用大型內(nèi)、外齒銑齒機(jī),重礦機(jī)械行業(yè)用加工直徑12m銑齒機(jī),秦川數(shù)控11軸五聯(lián)動(dòng)自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)上下料蝸桿型砂中國金屬加工在線版權(quán)所有輪磨齒機(jī)等直徑2m磨齒機(jī),七軸五聯(lián)動(dòng)弧齒錐齒輪磨齒機(jī),都是最近三年來進(jìn)入不同批量生產(chǎn)的世界先進(jìn)水平的機(jī)床新品。特別是弧齒錐齒輪加工機(jī)床(銑齒和磨齒),其中,小規(guī)格可以完全滿足汽車工業(yè)和軍工、坦克、船艇工業(yè)需求,大規(guī)格如直徑2m的弧齒錐齒輪加工機(jī)屬世界第一位,可用于深井鉆探及建筑、礦山機(jī)械制造業(yè)。
我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品已延伸到成套、復(fù)合領(lǐng)域。沈陽集團(tuán)中捷機(jī)床廠按七個(gè)月交貨期為上海磁中國金屬加工在線版權(quán)所有懸浮列車工程項(xiàng)目交出四條以數(shù)控鏜銑床為主體的生產(chǎn)線,是體現(xiàn)我國機(jī)床工業(yè)提供成套設(shè)備能力的杰出代表。沈陽機(jī)床、大連機(jī)床、濟(jì)一等都已開發(fā)車銑復(fù)合、銑車復(fù)合機(jī)床等世界前沿產(chǎn)品,還有新上市的大連科德14軸5聯(lián)動(dòng)銑車復(fù)合加工中心自配大連光洋開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)、直驅(qū)雙軸擺頭是一大亮點(diǎn)。
數(shù)控系統(tǒng)裝置是數(shù)控機(jī)床的神經(jīng)中樞,是曾長(zhǎng)期阻礙我國數(shù)控領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。就世界范圍來說,經(jīng)過多年市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勝劣汰,現(xiàn)今已形成由日本發(fā)那科公司獨(dú)占世界市場(chǎng)50%、德國西門子占據(jù)25%的壟斷局面(在我國幾年前更是據(jù)絕對(duì)壟斷地位)。我國從20世紀(jì)90年代末開始,掌握當(dāng)時(shí)新出現(xiàn)的基于通用32位工業(yè)控制機(jī)開放式體系結(jié)構(gòu)技術(shù),一舉登上當(dāng)代技術(shù)同一起跑線,開發(fā)出能與加工中心、復(fù)合車削機(jī)床及齒輪機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng),特別是能控制五軸聯(lián)動(dòng)(如華中數(shù)控配套的桂林機(jī)床公司和多棱機(jī)床公司龍門式鏜銑床、齊一車銑復(fù)合加工中心、武重專用螺旋中國金屬加工在線版權(quán)槳加工機(jī)等用于軍工企業(yè)的產(chǎn)品)和具備網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、診斷、操作功能的數(shù)控系統(tǒng),并開發(fā)出弧齒錐齒輪數(shù)控加工、三維激光視覺檢測(cè)和世界獨(dú)創(chuàng)的空間曲面插補(bǔ)軟件。目前,批量投入市場(chǎng)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng),性能具有競(jìng)爭(zhēng)能力且有性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì),低檔的可以全部滿足國內(nèi)需求,中檔的可以滿足50%以上,高檔產(chǎn)品由于世界王牌已長(zhǎng)期壟斷中國市場(chǎng),因而爭(zhēng)奪用戶信任成為競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn),但國際強(qiáng)手在中國市場(chǎng)上奇貨可居、任意中國金屬加工在線版權(quán)所有封鎖的壟斷局面已被突破。華中數(shù)控、廣州數(shù)控充當(dāng)量產(chǎn)主力,航天、藍(lán)天高精、四開、北京精雕、廣泰、凱奇、帝特馬、凱恩帝、大森、高金等數(shù)控系統(tǒng)廠家均己具備提供具有不同特性的五軸聯(lián)動(dòng)高檔產(chǎn)品的能力。北京精雕用于模具雕銑的多坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)自產(chǎn)自配累計(jì)超萬套,大連光洋首家開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化總線開放式數(shù)控系統(tǒng),支持32軸6通道,每通道六軸聯(lián)動(dòng)、五軸插補(bǔ)控制、四對(duì)龍門雙驅(qū)軸控制,系統(tǒng)分辨率1nm,速率可達(dá)2×100Mbps,其數(shù)控系統(tǒng)中具有技術(shù)創(chuàng)新專利的核心芯片為自行開發(fā)。
與數(shù)控系統(tǒng)匹配的數(shù)字交流伺服調(diào)速電動(dòng)機(jī)及主軸電動(dòng)機(jī),登奇、華大、華中數(shù)控、蘭電、超同步、大連電機(jī)等已有自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品大量問世。
數(shù)控機(jī)床的其他主要功能部件如,南京藝工、濟(jì)寧博特的滾珠絲杠,凱特的滾動(dòng)導(dǎo)軌,大連機(jī)床集團(tuán)、煙臺(tái)環(huán)球、洛軸所、北京機(jī)床所電主軸及光洋直驅(qū)式雙擺銑頭及雙擺轉(zhuǎn)臺(tái),與數(shù)控機(jī)床配套的自動(dòng)換刀刀庫及HSK刀柄與刀調(diào)儀,都有不同批量商品生產(chǎn)。