一、總體情況
CCMT2024機床展期間,工信研究院組織專家組共調(diào)研立式五軸機床企業(yè)35家,其中國內(nèi)企業(yè)30家,國外企業(yè)5家;臥式五軸(含臥加)機床企業(yè)21家,其中國內(nèi)企業(yè)16家,國外企業(yè)5家。
二、主要亮點
(一)超聲、超臨界CO2、微量潤滑內(nèi)冷五軸聯(lián)動加工中心
MVA400-5AXIS超聲綠色高效五軸聯(lián)動加工中心
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1、主軸配置自主研發(fā)的超聲加工系統(tǒng)
30,000rpm一體式超聲主軸,結(jié)合智能化超聲加工系統(tǒng)與機床CNC系統(tǒng)深度融合,實時通訊,針對不同工況及刀具,實現(xiàn)超聲參數(shù)精準(zhǔn)控制,提高刀具壽命和工件加工質(zhì)量、提升加工效率、改善工件加工質(zhì)量等眾多優(yōu)勢。
2、設(shè)備配有自主研發(fā)超臨界二氧化碳內(nèi)冷系統(tǒng)
通過主軸和刀具內(nèi)冷結(jié)構(gòu),將超臨界CO2流體經(jīng)內(nèi)冷通道傳輸至切削區(qū)域,同時,配有內(nèi)冷傳輸控制系統(tǒng)實時監(jiān)控傳輸管內(nèi)超臨界CO2流體壓力及溫度,確保超臨界CO2流體傳輸及低溫冷卻性能更穩(wěn)定,利用超臨界CO2流體實現(xiàn)-78℃清潔低溫切削,避免傳統(tǒng)切削液污染、酸堿性適應(yīng)問題,實現(xiàn)冷卻更充分和綠色冷卻。
3、配置微量潤滑(MQL)冷卻系統(tǒng),提升刀具耐用度
在超臨界二氧化碳冷卻同時,配有壓縮空氣將微量潤滑油霧化,形成微米級微細(xì)油霧顆粒(5-30μm),經(jīng)噴嘴或內(nèi)冷刀具噴射至切削區(qū)域,實現(xiàn)優(yōu)異的潤滑作用,提升刀具耐用度。
匯專超聲、超臨界CO2、微量潤滑內(nèi)冷五軸聯(lián)動加工中心,能夠有效解決難加工材料的加工痛點,實現(xiàn)清潔切削,主要應(yīng)用于航空航天和醫(yī)療等領(lǐng)域復(fù)雜輪廓工件的加工及3D打印,可有效提高加工效率、提升工件表面質(zhì)量,實現(xiàn)綠色清潔加工。以航空航天領(lǐng)域高溫合金葉片氣膜孔(材料:高溫合金;加工特征:φ0.5/0.6/0.7mm氣膜斜孔)加工為例,傳統(tǒng)加工方案客戶使用激光和電火花加工,加工時間150秒左右,效率較低,且加工后孔內(nèi)壁會產(chǎn)生重熔層,無法達(dá)到新一代航空發(fā)動機的品質(zhì)及壽命要求。而在使用了匯專解決方案后,加工時間縮短至90秒,縮短40%,孔壁粗糙度從Ra1.629μm降低至Ra0.181μm,降低88%,超聲加工降低切削力,毛刺顯著減少。
(二)國產(chǎn)化率達(dá)到85%、加速度達(dá)1g的五軸機床
A80Y 臥式翻板加工中心
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沈陽精銳A80Y臥式翻板加工中心是專為鋁合金板材高效切削和柔性生產(chǎn)線組線開發(fā)的系列高速、高精、高效加工機床。其采用十字滑板結(jié)構(gòu),立式交換雙工位工作臺板、頂置刀庫、后排屑、操作在主軸側(cè)面等布局形式,具有在一次裝夾完成零件的多面的銑、鉆、鏜、鉸、攻絲、復(fù)雜曲面等多工序加工,特別適合于航空、航天、電子、3C等行業(yè)鋁合金結(jié)構(gòu)件的加工,也可用于汽車、通用機械、模具等行業(yè)。
1、高動態(tài)性能和高切削效率
設(shè)備具有高動態(tài)特性,具有坐標(biāo)快速運行、主軸高速旋轉(zhuǎn)、高動態(tài)性能等特點,直線軸加速度可以達(dá)到1g(10m/s2),快移48m/min,具有更高的轉(zhuǎn)彎切削速度,可有效提高切削效率,同時也可減少切削輔助時間;通過舒適裝配和矢量裝配技術(shù),保證直線軸和回轉(zhuǎn)軸具有高精度和高的精度保持性,滿足高精度和高效加工。
2、設(shè)備國產(chǎn)化率超過85%,實現(xiàn)配套服務(wù)自主可控
設(shè)備的國產(chǎn)化率達(dá)到85%以上,轉(zhuǎn)臺、交換工作臺、刀庫等主要功能部件均為自主研發(fā),精度高,工期可控,完全擺脫進口功能部件的技術(shù)壟斷。
(三)創(chuàng)新工藝結(jié)構(gòu)解決大型整體葉輪/葉盤加工
KTBM1200六軸五聯(lián)動整體葉盤加工中心
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科德KTBM1200六軸五聯(lián)動葉盤加工中心主要應(yīng)用航空發(fā)動機核心零部件葉輪/葉盤類產(chǎn)品加工??蓪崿F(xiàn)復(fù)雜零件的五軸銑削、鏜孔、鉆孔、等多工序的加工。機床速度高、扭矩大,可以大幅縮短航空發(fā)動機核心零部件的生產(chǎn)加工周期,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效制造。
1、創(chuàng)新技術(shù)和工藝
該產(chǎn)品充分分析大型整體葉盤加工型式和工藝要求,將轉(zhuǎn)臺快速響應(yīng)加工型式,轉(zhuǎn)換成45°擺頭主軸五軸快速響應(yīng)加工,降低轉(zhuǎn)臺的快速響應(yīng)要求,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺自主可控生產(chǎn),結(jié)合數(shù)控插補技術(shù)和工藝技術(shù),使切削波動小、切削剛性和效率更高。
2、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)
根據(jù)大型整體葉盤工藝要求,采用轉(zhuǎn)臺+彎板旋轉(zhuǎn)軸,以及45°擺頭,結(jié)合自主的數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、伺服電機、力矩電機、主軸及主軸電機、高分辨率高精度電子細(xì)分等全面配合,以及核心關(guān)鍵功能部件自制,實現(xiàn)航空大型整體葉盤加工國產(chǎn)化。
三、趨勢研判
高性能化、智能化、高效率、自動化仍是本次展會的臥加/五軸加工中心的主旋律,除此之外尚有以下三點趨勢。
(一)立式搖籃五軸/五面機床代替?zhèn)鹘y(tǒng)三軸或三軸+第四軸的趨勢
隨著航空航天、新能源汽車、能源動力等重點領(lǐng)域產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、高精度且關(guān)聯(lián)化、工藝集聚化的要求,致使數(shù)控機床不得不向工序和工藝復(fù)合化方向發(fā)展。對多品種、小批量復(fù)雜結(jié)構(gòu)型高精度要求的零件,采用復(fù)合機床進行加工,減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差,提高了零件加工精度,縮短了產(chǎn)品制造周期,提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應(yīng)能力,相對于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢。隨著立式搖籃五軸/五面機床的成本降低,以及加工廠下游客戶需求的靈活多變,精度要求的提升,使客戶對五軸/五面機床的接受程度越來越高。
(二)細(xì)分領(lǐng)域工藝定制化、高效化趨勢明顯
聚焦細(xì)分用戶需求,深度結(jié)合用戶的生產(chǎn)高效化、定制化、應(yīng)用工藝獨有化和組線自動化等多元化工藝需求,實現(xiàn)多要素全流程高效、高質(zhì)量復(fù)合加工,為客戶企業(yè)提供個性化、專屬化的產(chǎn)品和服務(wù),以及生產(chǎn)全流程的整體解決方案,已成為高端數(shù)控機床發(fā)展的主導(dǎo)理念。尤其,針對新能源汽車一體化壓鑄車身加工,采用雙工位雙主軸五軸加工機床,提升零件加工精度和和加工效率。
(三)關(guān)鍵核心功能零部件國產(chǎn)化率逐步提升。
調(diào)研中發(fā)現(xiàn),主機廠已采購國內(nèi)廠家鴻元生產(chǎn)的基礎(chǔ)零部件轉(zhuǎn)臺軸承,鴻元生產(chǎn)的轉(zhuǎn)臺軸承基本可以滿足大多數(shù)轉(zhuǎn)臺需求;轉(zhuǎn)臺、刀庫功能部件主機廠除自制自研外,多個廠家配套國內(nèi)岡田、德速等廠家部件。隨著國內(nèi)關(guān)鍵核心功能零、部件精度和穩(wěn)定性逐步提升,追趕和替代國外高端核心功能零、部件趨勢明顯。