我國(guó)亟待研發(fā)七類中高檔數(shù)控機(jī)床

國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》的實(shí)施，為我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展提供了很好的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)，振興裝備制造業(yè)首先要振興數(shù)控機(jī)床業(yè)。一個(gè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床業(yè)的水平直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全。
　　2006年中國(guó)機(jī)床進(jìn)口72.4億美元，多數(shù)是數(shù)控機(jī)床，超過(guò)美國(guó)和韓國(guó)機(jī)床進(jìn)口值。2006年中國(guó)機(jī)床出口11.9億美元，逆差高達(dá)60.5億美元。在中國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控金切機(jī)床中，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床約占60%，中檔以上的數(shù)控金切機(jī)床不足40%。2005年國(guó)產(chǎn)加工中心市場(chǎng)占有率按金額計(jì)只有22%，高檔數(shù)控金切機(jī)床多數(shù)依賴進(jìn)口。這種局面如長(zhǎng)期不解決，將危及產(chǎn)業(yè)安全和國(guó)家安全。因此，積極開發(fā)中高檔數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化是振興數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的必由之路。筆者認(rèn)為，我國(guó)急需的以下七類中高檔數(shù)控機(jī)床亟待研發(fā)。
　　數(shù)控車床和車削中心類
　　精密數(shù)控車床和精密車削中心的主要參數(shù)：車削直徑覫150~300mm、主軸轉(zhuǎn)速5000~8000r/min、主電機(jī)功率7.5～15kW、主軸徑向和端面跳動(dòng)0.001mm。大功率高扭矩?cái)?shù)控車床和車削中心的主要參數(shù)：車削直徑覫310~715mm、主軸最高轉(zhuǎn)速2000~4500r／min、主電機(jī)功率37~52kW。重切削和大重型車銑中心，主要適用于大重型曲軸等零件加工，主要參數(shù)：最大回轉(zhuǎn)直徑覫700~1600mm、長(zhǎng)度1500~10000mm、主電機(jī)功率60~70kW、銑主軸電機(jī)功率30~45kW。
　　加工中心類
　　高速立式加工中心，主要適用于模具高速加工。機(jī)床采用門式結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速30000~42000r/min、電主軸功率14～25kW、快速行程40~60m／min。立臥轉(zhuǎn)換鏜銑中心，主軸頭立臥轉(zhuǎn)換，可以進(jìn)行五軸加工，主要參數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速6300~18000r／min（可選）、主軸功率20kW左右、快速行程30~60m／min。小型精密五軸加工中心，用于小型精密零件加工，主要參數(shù)：圓工作臺(tái)尺寸覫150~600mm、主軸轉(zhuǎn)速12000~30000r／min、主軸功率10~16kW、快速行程30m／min、工作臺(tái)C軸360°、主軸B軸擺動(dòng)－10°～+110°（或工作臺(tái)A軸擺動(dòng)）。
　　五軸立式加工中心（主軸A、B軸擺動(dòng)），主要用于飛機(jī)機(jī)體整體框架、壁板、梁等零件的加工，主要參數(shù)：工作臺(tái)寬度700~900mm、長(zhǎng)度1500~4000mm、主軸轉(zhuǎn)速6000r／min或12000r／min、主軸功率22~30kW、A／B軸擺動(dòng)角度±25°～±30°。
　　五軸龍門加工中心（主軸A、B軸擺動(dòng)），主要用于飛機(jī)機(jī)體大型整體框架、壁板、梁等零件的加工，主要參數(shù)：工作臺(tái)寬度2000~3000mm、長(zhǎng)度3000~8000mm。葉片加工中心，主要用于高效加工燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。精密臥式加工中心，國(guó)產(chǎn)臥式加工中心與國(guó)外臥式加工中心的主要差距之一是機(jī)床沒有溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，精度穩(wěn)定性相對(duì)較差，特別是大規(guī)格的臥式加工中心（工作臺(tái)1000mm以上的）。
　　數(shù)控銑床類
　　數(shù)控銑床，重點(diǎn)是開發(fā)3000mm以上大規(guī)格橋式和龍門移動(dòng)式五軸龍門銑床，滿足航空航天工業(yè)的需要。其中關(guān)鍵技術(shù)之一是力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙擺角銑頭，目前國(guó)內(nèi)機(jī)床廠大多選用從德國(guó)Cytec公司進(jìn)口。高效數(shù)控專用銑床也是急需開發(fā)的。
　　數(shù)控磨床類
　　高精度數(shù)控萬(wàn)能磨床，工件頭架撥盤徑向和端面跳動(dòng)小于0.0002~0.0005mm，砂輪架具有垂直回轉(zhuǎn)的B軸，4軸聯(lián)動(dòng)（X、Z、C、B軸），數(shù)控分辨率0.0001mm。數(shù)控凸輪軸磨床，用于汽車和船用發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸高速精加工（采用CBN砂輪，線速度100m/s）。數(shù)控曲軸磨床，用于汽車和船用發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸精加工，特別是大型數(shù)控曲軸磨床。五軸數(shù)控刀具磨床，目前進(jìn)口較多，國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)，是急需開發(fā)的產(chǎn)品。數(shù)控復(fù)合磨床和數(shù)控專用磨床，如數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床、精密數(shù)控中孔座面磨床、數(shù)控油針磨床等。
數(shù)控齒輪加工機(jī)床類
　　數(shù)控齒輪加工機(jī)床，國(guó)產(chǎn)機(jī)床的滿足率很高，只有少數(shù)品種需要開發(fā)，如硬齒面齒輪的加工機(jī)床和高精度齒輪磨床（加工精度3級(jí)）。高精度成形砂輪齒輪磨床，主要指加工精度穩(wěn)定在3~4級(jí)的各種齒輪磨床，目前航空航天工業(yè)、船舶工業(yè)進(jìn)口較多。
　　電加工機(jī)床類
　　國(guó)產(chǎn)中低檔電加工機(jī)床基本上可滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，特別是瑞士阿奇夏米爾公司、日本沙迪克公司和三菱機(jī)電公司等在中國(guó)創(chuàng)建的獨(dú)資企業(yè)投產(chǎn)后，使中國(guó)產(chǎn)的中低檔電加工機(jī)床達(dá)到世界水平，部分已出口國(guó)外。目前進(jìn)口的主要是精密慢走絲線切割機(jī)床和精密電加工成型機(jī)，多數(shù)從瑞士阿奇夏米爾公司進(jìn)口，如精密慢走絲線切割機(jī)床，加工形狀精度為0.003~0.005mm，表面粗糙度Ra0.1μm，機(jī)床具有浸水加工、雙絲加工、細(xì)絲加工、拐角自動(dòng)控制、超精加工回路以及專家系統(tǒng)等功能。
　　大型數(shù)控機(jī)床
　　目前我國(guó)急需開發(fā)的是航空工業(yè)需要的工作臺(tái)寬度3m以上的數(shù)控五軸橋式和龍門式高速銑床、船舶工業(yè)大型柴油機(jī)制造用的工作臺(tái)寬度7m左右的超重型龍門移動(dòng)式或工作臺(tái)移動(dòng)式龍門鏜銑床等產(chǎn)品。