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济南数控机床公司贾会述:聚焦核心五轴部件 走

作者: 缅甸腾龙 来源: 未知 发布时间:2019-03-11
 
济南数控机床公司贾会述:聚焦核心五轴部件 走自主研发之路

济南二机床五轴联动定梁龙门镗铣加工中心

《中国航空报》:五轴联动数控机床在航空领域的应用范围有哪些?沈阳二机床在该技术上取得了哪些研究成果?

贾会述:五轴联动加工机床主要用于飞机大型壁板类铝合金零件、钛合金零件等复杂曲面类零件的高精度、高速加工。在原本三轴的结构上,通过加装双摆角数控万能铣头,实现了五轴联动,能够在一次装夹下完成零件的复杂型面、内腔、筋高、外形等部位的精加工和快速制孔。

为了满足国内航空制造企业对于五轴加工工具的需求,我们从2002开始自主研发五轴机床的核心功能部件——五轴铣头。在国家科技重大专项和一系列政策支持下,我们成功研发了双摆角数控万能铣头,包括机械主轴式双摆角万能铣头系列、电主轴式机械驱动双摆角万能铣头系列、电主轴式力矩电机驱动双摆角万能铣头系列,我们的五轴机床产品已达20余种,能够解决航空航天铝合金、钛合金、高温钢以及复合材料的零件加工。我们是国内极少数掌握该技术的企业,与国际先进水平的差距也正逐渐缩小。

《中国航空报》:在自主研发五轴加工设备的过程中,公司克服了哪些困难?

贾会述:1992年,我们引进了法国FOREST-LINE数控龙门镗铣床、重型数控落地铣镗床全套技术,这为我们自主研发五轴机床提供了很好的基础。由于FOREST-LINE公司原本就是服务航空航天企业的,他们的设计理念能够很好地契合航空航天的需求。通过技术引进、消化与再创新,我们的五轴技术研发走得比较顺利。2009年,我们承担了“高速龙门五轴加工中心”和“双摆角数控万能铣头”两个国家重大专项,并在2011年完成验收。

在自主研发的过程中,我们克服了很多难题,在设计技术、加工设备、工艺装配能力的提升等方面下足了功夫。比如说,在自主研发初期,我们的机械式万能铣头的主轴转速仅有每分钟1600转,现在能够实现4000~6000转,达到国际一流水平;电主轴的最高转速达到30000转。我们通过不断实验与创新设计,让我们的产品能够完全替代国外的产品。此外,我们提升了箱体、齿轮等配套部件的工艺水平及精度,让单元部件可以满足设计性能指标。我们是目前国内唯一一家将五轴头完全推入商业并且全面满足客户需求的企业。

《中国航空报》:目前在国内制造业中应用的五轴机床设备主要还是国外的产品居多,是什么原因造成了国内与国外先进企业的差距?

贾会述:中国的五轴机床与国外机床相比,技术指标的差距不大,但是在可靠性、效率、监控系统、无故障间隔与使用寿命等方面存在较大差距。主要的原因在核心功能部件和数控系统上。

核心部件开发的难点在于要在狭小的空间里实现两轴联动,这对厂家的设计制造水平要求非常高。目前国内有一些集成厂家做五轴联动机床,但是他们的五轴头基本需要向国外的功能部件厂家购买。然而,国外一流的五轴联动机床制造厂家都是自己研制先进的五轴头,因此最顶尖的核心功能部件往往是由机床厂研发的,而不是专门的功能部件厂家。出于行业竞争的考虑,一流的机床厂家不愿意向中国出售他们的核心部件,这使得整个中国的五轴设备的水平跟国外差距比较明显。不少航空企业最初订购五轴机床采用的是国外的核心部件,结果投入使用后达不到工艺指标,转而选择了国产五轴头,这样的例子屡见不鲜。

另一个差距是数控系统。我们的数控机床使用的是西门子的系统。现在,国内也有一些企业在研发自己的数控系统,比如华中数控、大连光洋、沈阳蓝天数控系统等。不得不承认,在数控系统这方面,中国与德国和日本等先进国家的差距依旧存在。不过,目前我们也开始着手数控系统的课题研究,并进行了大量实验,希望能在未来几年获得突破。

《中国航空报》:这几年,国内机床工具行业有了哪些变化?市场特点是什么?

贾会述:2015年是机床工具行业市场和经济运行进入下行通道的第5个年头,与前几年相比,行业承受的下行压力强度更大,范围更广,整体形势比较严峻。这种下滑的主要原因来自于产能过剩,供需结构性矛盾给机床工具行业带来了十分不利的影响。我们这几年一直在落实机构改革,有针对性地调整产业结构。去年中央提出“加强供给侧改革”,去产能、去库存、去杠杆、降成本和补短板成为机床工具行业转型的重点。这种变化肯定会带来行业的短期阵痛,但是为了未来的发展,我们必须做好长期转型调整的准备。

除了交易量的下滑,另一个特点是客户对设备的要求越来越高,“交钥匙”产品越来越多。十几年前,我们的客户大多是实力雄厚的大型国有企业,他们对设备的使用、保养、维修非常了解,加上那时候客户需求量很大,使得机床厂家对用户的关注不够,自身培养的机床维护技术人员较少。这几年,大型国有企业本身产能过剩,因此对设备的需求相应减少。相反,一些私人企业发展很快,他们有订单需求,但没有维修和保养能力,他们对于设备的期望就转变成机床厂家的“交钥匙”要求。订单来之不易,服务还要提高,抱怨日益增加,这对机床厂家是不小的挑战。因此,我们要加强技术人员的储备,为客户提供更多支持,同时要保证产品更加可靠耐用。

《中国航空报》:五轴技术以及数控机床产业未来的发展趋势会怎样?

贾会述:虽然中国的制造企业普遍面临着行业下滑的问题,但是航空制造业却是少有的仍在增长的行业,这对五轴技术的发展营造了好的市场环境。

五轴技术未来的发展与航空新材料的应用息息相关。航空材料以前以铝合金居多,现在则越来越多地使用钛合金和复合材料,随着新材料的应用,很多技术需要改进升级。比如说,加工复合材料的主轴转速要达到30000转,而以前标配24000转的主轴就能够满足铝合金材料的加工要求;加工钛合金的主轴转速也有明显提升。这意味着对五轴设计指标的制定、性能提高有了新的要求。另外,一些复合材料是对人体有害的,并且容易腐蚀机床,因此必须考虑人员防护、机床防护、管理流程的改进。

另一个发展趋势就是智能化生产。根据“中国制造2025”提出的要求,制造企业要向着更加自动化、智能化方向转型。国家大力支持成线产品以及智能化工厂的建设,企业要想跟上产业发展的浪潮、不被市场竞争所淘汰,就必须紧随智能化发展趋势。

作为一家近80年的国有企业,我们在转型过程中要面对的困难很大,但是现实摆在眼前:跟得上市场变化的企业才能获得成功,缩小与国外企业的差距,最后实现反超;反之,则必然被市场所淘汰。


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