CCMT2024展品評述 | 境內(nèi)外五軸龍門加工中心對比分析與發(fā)展趨勢展望

（中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會）

五軸龍門加工中心以其高精度、高效率的加工能力，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、模具生產(chǎn)等大型復(fù)雜零件加工領(lǐng)域。本文通過調(diào)研CCMT2024，并對境內(nèi)外部分五軸龍門加工中心展品進(jìn)行分析，從技術(shù)水平、產(chǎn)品性能等方面探討差異，展望未來發(fā)展趨勢。

一、技術(shù)水平對比

1. 進(jìn)口五軸龍門加工中心

在技術(shù)水平上一直處于領(lǐng)先地位，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）高精度加工技術(shù)

進(jìn)口五軸龍門加工中心采用先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動和精密測量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)微米級甚至納米級的加工精度，滿足高精度加工需求。

（2）高速加工技術(shù)

通過優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)、提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，進(jìn)口五軸龍門加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的加工，減少加工時間，提高生產(chǎn)效率。

（3）復(fù)合加工技術(shù)

進(jìn)口五軸龍門加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)銑削、鉆孔、攻絲、磨削等多種加工方式的復(fù)合加工，大大提高了加工靈活性和加工效率。

代表展品有西班牙尼古拉斯克雷亞集團(tuán)公司展出的FOX 40產(chǎn)品，根據(jù)其介紹，F(xiàn)OX機(jī)型代表了一個龍門加工中心的新概念，結(jié)合了傳統(tǒng)的粗加工能力、加工效率、加工精度三位一體。

在540mm×550mm截面的滑枕上，采用了實時溫控系統(tǒng)。垂向軸采用水冷式摩擦導(dǎo)軌，具有良好的減震性，滑枕在低位時，仍保持最佳性能；垂向軸采用全對稱設(shè)計，改善了機(jī)床幾何精度，在溫度變化時，幾何精度更加穩(wěn)定?；韮?nèi)部設(shè)置流道，通過空氣流動實現(xiàn)內(nèi)部空氣循環(huán)冷卻。在1030mm×1305mm截面的橫梁內(nèi)部，設(shè)置有液壓拉桿，背后和下面各有一套共計四根拉桿，對橫梁結(jié)構(gòu)起到輔助支撐作用，當(dāng)經(jīng)過一定時間的應(yīng)用后，橫梁精度發(fā)生一些變化時，可以通過調(diào)整液壓拉桿的壓力來調(diào)整橫梁自身的精度，這項技術(shù)的應(yīng)用也拓展了機(jī)床精度誤差補(bǔ)償，實現(xiàn)突破。在1100mm×1100mm截面的立柱內(nèi)填充了混凝土，起到隔熱減震的作用。

機(jī)床上配置機(jī)械式五軸聯(lián)動銑頭，滑枕內(nèi)部C軸由蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可實現(xiàn)±200°的回轉(zhuǎn)，此款機(jī)械五軸適用于鈦合金等重切領(lǐng)域，扭矩達(dá)到707Nm。

2.國產(chǎn)五軸龍門加工中心

近年來，國產(chǎn)五軸龍門加工中心在技術(shù)水平上取得了顯著進(jìn)步，但與進(jìn)口品牌相比仍存在一定差距。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）加工精度

雖然國產(chǎn)五軸龍門加工中心的加工精度已經(jīng)達(dá)到較高水平，但與國外先進(jìn)水平相比仍有提升空間。

（2）加工效率

國產(chǎn)五軸龍門加工中心在加工效率方面與國外相比仍有差距，需要進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)和提高伺服驅(qū)動性能。

（3）復(fù)合加工技術(shù)

國產(chǎn)五軸龍門加工中心在復(fù)合加工技術(shù)方面仍處于起步階段，需要加大研發(fā)力度或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)。

代表展品如南京寧慶數(shù)控機(jī)床制造有限公司的橫梁移動式五軸數(shù)控龍門加工中心，是一款橫梁移動式高速機(jī)，工作臺不移動，高速高剛性立式龍門結(jié)構(gòu)床身，結(jié)合自主研制的高速高精度雙擺頭，并配套工件質(zhì)量原位檢測系統(tǒng)和五軸高效加工工藝軟件，實現(xiàn)大尺寸零件的高效銑削加工。特別適合大型鈦合金結(jié)構(gòu)件、運載火箭貯箱壁板等零部件加工。

據(jù)介紹，此款機(jī)床采用工作臺固定，橫梁移動式結(jié)構(gòu)，龍門寬3-6m，X行程可最大拼接到30m，可對應(yīng)長型工件的長期穩(wěn)定高速加工?？煲扑俣?0m/min、加速度0.3g、主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，輸出功率50kW（HSK-A63/80），實現(xiàn)高速、高加速度的機(jī)械剛性。X-Y軸傳動齒輪齒條雙電機(jī)驅(qū)動，Z軸雙絲杠傳動,實現(xiàn)加速度0.3g，橫梁采用箱中箱結(jié)構(gòu)，減輕高加速度時的機(jī)床變位，可獲得穩(wěn)定的高速加工。主軸采用截面550mm高剛性方滑枕結(jié)構(gòu)，Z軸行程可達(dá)1500mm，搭載先進(jìn)的控制技術(shù)，實現(xiàn)高速、高精度、高品質(zhì)加工。橫梁運動采用超精密同步驅(qū)動技術(shù)，位置環(huán)、電流環(huán)、速度環(huán)三個伺服環(huán)同時同步，解決了單一由位置環(huán)同步兩邊負(fù)載差異時的微量擺動問題。

南京寧慶在戰(zhàn)略上已經(jīng)深入到航空航天領(lǐng)域，針對該領(lǐng)域不同材料及不同工藝，研究適合的裝備。

二、產(chǎn)品性能對比

1. 進(jìn)口五軸龍門加工中心

產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠，具有較長的使用壽命和較低的故障率。同時，國外企業(yè)注重產(chǎn)品的售后服務(wù)和技術(shù)支持，能夠為客戶提供全方位的服務(wù)保障。

一些知名品牌，如意大利的BRETON、西班牙的BOST、德國的HANDTMANN等，都擁有卓越的生產(chǎn)性能、高技術(shù)水平以及開創(chuàng)性的解決方案。這些品牌的五軸龍門加工中心在航空航天等領(lǐng)域擁有非常好的信譽，能夠提供較高的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)系統(tǒng)。

2. 國產(chǎn)五軸龍門加工中心

近年來，國產(chǎn)五軸龍門加工中心在取得了顯著的發(fā)展，產(chǎn)品性能逐漸提高，但在穩(wěn)定性和可靠性方面，在技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)能力方面，仍存在一定的差距。此外，筆者認(rèn)為國內(nèi)企業(yè)在售后服務(wù)和技術(shù)支持方面也需要進(jìn)一步提升。

三、未來發(fā)展趨勢

1.國產(chǎn)機(jī)床配進(jìn)口五軸銑頭

代表展品如浙江日發(fā)精密機(jī)床有限公司定梁五軸龍門加工中心PM-U系列，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，性能優(yōu)良，具備高速度、高精度、高剛性特點。適用于航空航天、軌道交通、精密模具、風(fēng)電等多行業(yè)零件的加工。PM-U系列采用高速高精A/C雙擺頭，配置大功率大扭矩電主軸，具有強(qiáng)勁的切削能力。

南通國盛智能科技集團(tuán)股份有限公司的橋式五軸龍門加工中心GMB2520LX，機(jī)床采用德國進(jìn)口AC擺頭音叉式結(jié)構(gòu)，AC軸均為力矩電機(jī)驅(qū)動，這種結(jié)構(gòu)屬于較為常規(guī)的配置方案。采取相同結(jié)構(gòu)的展品還有紐威數(shù)控裝備（蘇州）股份有限公司的橫梁移動式龍門加工中心PME2030UT。

2. 國產(chǎn)機(jī)床配置國產(chǎn)五軸銑頭

國產(chǎn)機(jī)床配置國產(chǎn)五軸銑頭的應(yīng)用場景也正在逐漸擴(kuò)大。代表展品如上海諾倬力機(jī)電科技有限公司的重型橋式五軸龍門中心GMHL-2235，整體布局采用高架橋式龍門形式結(jié)合“箱中箱結(jié)構(gòu)”，搭配高精度雙臂五軸銑頭，實現(xiàn)五軸聯(lián)動的曲面加工和流線型加工，A軸旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到±110°，C軸旋轉(zhuǎn)范圍達(dá)到±360°。

沈陽馬卡智工科技有限公司的龍門五軸加工中心M302，寧波市凱博數(shù)控機(jī)械有限公司的五軸加工中心GV-2540，寧波市凱博數(shù)控機(jī)械有限公司的五軸加工中心GV-2540等都是代表展品。

四、結(jié)語

國產(chǎn)機(jī)床配置五軸銑頭、三軸機(jī)床配置搖籃轉(zhuǎn)臺成為龍門五軸發(fā)展的一個趨勢。筆者認(rèn)為，國產(chǎn)五軸機(jī)床配國產(chǎn)五軸銑頭是CCMT2024展會的一大亮點，是我國機(jī)床制造業(yè)發(fā)展的一個積極信號。

首先，國產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，代表著我國機(jī)床制造業(yè)在核心技術(shù)上的突破和進(jìn)步。五軸機(jī)床作為高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床，能夠應(yīng)對各種復(fù)雜零件的加工需求，而五軸銑頭則是五軸機(jī)床的核心部件之一，直接影響機(jī)床的加工精度和效率。因此，國產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，不僅能夠提升我國機(jī)床制造業(yè)的整體水平，還能夠滿足國內(nèi)市場對高端機(jī)床的需求。

其次，這一趨勢也反映了我國機(jī)床制造業(yè)在自主創(chuàng)新方面的成果。隨著科技的不斷進(jìn)步和市場競爭的加劇，自主創(chuàng)新已經(jīng)成為企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。通過自主創(chuàng)新，我國機(jī)床制造業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出具有國際競爭力的產(chǎn)品，并在國際市場上占有一席之地。

最后，這一趨勢也預(yù)示著我國機(jī)床制造業(yè)的未來發(fā)展方向。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和自動化、智能化程度的不斷提高，對機(jī)床的精度、效率和智能化程度的要求也越來越高。因此，國產(chǎn)五軸機(jī)床和五軸銑頭的配套使用，將推動我國機(jī)床制造業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和國際化發(fā)展等方面不斷取得新的突破和進(jìn)展。

在國產(chǎn)五軸機(jī)床發(fā)展的同時，我們需要注意一些關(guān)鍵方面以確保其健康、可持續(xù)的發(fā)展。

一是技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新是關(guān)鍵。我們需要不斷投入研發(fā)力量，提高五軸機(jī)床的核心技術(shù)和性能指標(biāo)，如精度、效率、穩(wěn)定性和可靠性等。只有掌握了核心技術(shù)，才能確保國產(chǎn)五軸機(jī)床在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二是質(zhì)量控制和品牌建設(shè)同樣重要。我們要注重五軸機(jī)床的生產(chǎn)過程和質(zhì)量控制，確保每一臺出廠的機(jī)器都能達(dá)到高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。同時，我們要加強(qiáng)品牌建設(shè)和推廣，提升國產(chǎn)五軸機(jī)床的知名度和美譽度，贏得客戶的信任和認(rèn)可。

三是關(guān)注市場需求和競爭態(tài)勢。要深入了解客戶需求和市場趨勢，不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)方案，提高五軸機(jī)床的性價比和競爭力。同時，我們要密切關(guān)注國內(nèi)外競爭對手的動態(tài)，及時應(yīng)對市場變化和競爭挑戰(zhàn)。

四是加強(qiáng)人才培養(yǎng)和團(tuán)隊建設(shè)。要培養(yǎng)一支具備創(chuàng)新精神和實踐能力的研發(fā)團(tuán)隊和技術(shù)團(tuán)隊，不斷提高員工的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。同時，我們要加強(qiáng)團(tuán)隊合作和文化建設(shè)，營造良好的工作氛圍和企業(yè)文化，為國產(chǎn)五軸機(jī)床的發(fā)展提供有力的人才保障。

國產(chǎn)五軸機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展確實可能帶來市場競爭的加劇，要避免惡性競爭，關(guān)鍵在于行業(yè)的健康發(fā)展、企業(yè)的自律以及政策的引導(dǎo)。從發(fā)展趨勢上看，隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能制造的快速發(fā)展，五軸龍門加工中心的市場需求將持續(xù)增長。國內(nèi)外企業(yè)都在積極研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，以提高設(shè)備的加工精度、生產(chǎn)效率和智能化水平。同時，隨著國際貿(mào)易的深入發(fā)展，國內(nèi)外企業(yè)之間的合作與競爭也將更加激烈。

境內(nèi)外五軸龍門加工中心在技術(shù)水平、市場應(yīng)用、成本和維護(hù)等方面存在一定的差異。未來，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場的不斷拓展，這些差異可能會逐漸縮小。五軸機(jī)床行業(yè)未來的趨勢將是技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用領(lǐng)域拓展、綠色環(huán)保、國際化競爭和服務(wù)化轉(zhuǎn)型等多個方面的綜合發(fā)展。企業(yè)需要緊跟市場變化和技術(shù)發(fā)展趨勢，不斷提升自身的競爭力和適應(yīng)能力。國內(nèi)企業(yè)需要加大研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新力度，提高產(chǎn)品競爭力和市場占有率。同時，需要注重綠色制造和智能化技術(shù)的應(yīng)用，推動五軸龍門加工中心行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

來源：協(xié)會銑床分會（北一 焦東明）

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