国家重点工程项目为重型机床产业提供新契机
我国重型机床行业发展概况
根据原国家机械工业部机床工具局规定,机床自重在10~30吨范围内的机床属于大型机床、30~100吨属于重型机床、大于100吨属于超重型机床。随着机床行业的快速发展,现在仍以机床自重作为行业界限,显然缺乏时代性和科学性。近年来随着重型机床行业的发展,大型、重型、超重型的界线已被提出质疑,需要重新进行界定,但是由于尚未有统一的定义,因此仍以原有的概念来界定重型机床和分析重型机床行业的现状。
计划经济年代,我国机床生产厂家所生产的品种和规格都有严格规定和分工。如北京一机床只生产铣床、上海机床厂只生产磨床、沈阳一机床只生产卧式小规格车床、齐齐哈尔一机床只生产直径在3.5米以下立式车床和2米以下卧式车床、昆明机床厂和中捷友谊厂只生产镗杆直径为110mm以下的卧式镗床等等。分工明确的布局显示出全国一盘棋的计划经济特性。“一五”期间,国家在建设156项重点工程项目中,开始建立了我国第一家专门生产重型机床的专业制造厂家即武汉重型机床厂。因为是重型机床厂,所以武重产品包括了30吨以上的车床、铣床、镗床、磨床等综合性产品。计划经济时代,我国重型机床行业也有过辉煌业绩。武重生产出我国第一台重型6.3米立式车床,为此我国邮电部门专门出版纪念邮票。济南二机床为德阳二重生产出一台加工宽度为6.3米的重型龙门刨床,也为之轰动全国。计划经济时代能够提供重型机床产品的厂家主要有,武汉重型机床厂、齐齐哈尔第一机床厂、齐齐哈尔第二机床厂、济南第二机床厂、北京第一机床厂、青海重型机床厂、上海重型机床厂、险峰机床厂等一批国家骨干企业。这些企业担负着国家重点工程建设所需要的关键重型加工设备的制造任务。
改革开放以后,我国国民经济进入快速发展阶段,尤其是进入21世纪以来的8年多时间,为重型机床产品开发提供了前所未有的战略机遇,强劲的市场需求拉动,促进我国重型机床行业出现了产销两旺的局面。如今我国自己开发制造的重型机床和超重型机床产品,已经基本满足了国家重点工程需要,并多次创造出极限规格的世界之最,如我国已经制造出加工直径25米的超重型数控立式铣车床、镗杆直径为Φ320mm的落地式铣镗床、加工宽度为5米以上的数控龙门镗铣床、回转直径在Φ5000mm以上的数控重型卧式车床等等一批具有自主知识产权而且技术水平已经接近世界先进水平的重型机床系列产品。进入市场经济以来,传统被打破,分工被取消,我国生产重型机床厂家已经远远跨越出原来重型机床专业厂范畴。
近8年来,一些从未涉及重型机床的厂家,也纷纷扩大再生产,抢滩重型机床领地,而且越做越大。如沈阳机床集团、大连机床集团、桂林机床厂、新瑞机床集团(江苏多棱)、昆明机床厂、天水星火机床厂、宁波海天精工机械有限公司、汉川机床有限责任公司、大河机床厂等新生力量。同时,一些原来生产单一品种的重型机床企业,近年来也投入大量资金进行技术改造,也开始步入立式车床、卧式车床、落地铣镗床、龙门镗铣床等综合产品开发生产,有的已经形成一定系列规模。如齐重数控装备股份公司、齐二集团公司、济南二机床、北京一机床、新瑞机床集团(江苏多棱)等企业。
市场需求培育了我国重型机床产品发展和技术水平提高,也使得重型机床生产厂家重新洗牌,我国重型机床生产厂家队伍,已经是遍布整个机床制造行业,就连过去只生产小型机床产品的宁江机床厂目前也已经研制出XH2525、XH2425大型数控龙门铣床系列。同时该厂正向高精度曲拐数控立式车铣复合机床、重型卧式车床、卧式曲轴车床、重型落地镗床、超重型动梁龙门加工中心、中大型卧式滚齿机、中高档立式加工中心发展。在国家经济快速发展大环境下,在用户需求市场培育下,我国重型机床水平还将不断地向更高水平发展,重型机床制造企业也还会不断地更新和壮大。根据不完全统计,现阶段我国能按市场需求提供成熟产品的重型机床制造企业产品如下:
重型数控立式车床:制造加工Φ5米的有8家;制造加工直径Φ8米的有3家;制造加工直径Φ10米的有3家;制造加工直径Φ16米~Φ25米的有2家。
重型数控卧式车床:制造回转直径Φ2米的有6家;制造回转直径Φ2.5米的有6家;制造回转直径Φ4米的有4家;制造回转直径Φ5米以上的有2家。
重型数控落地铣镗床:制造镗杆直径Φ160mm的有7家;制造镗杆直径Φ200mm的有6家;制造镗杆直径Φ260mm的有4家;制造镗杆直径Φ320mm的有2家。
重型数控龙门式镗铣床:制造加工宽度2~2.5米的有50多家;制造加工宽度3米的有18家;制造加工宽度4米的有11家;制造加工宽度5米的有8家;制造加工宽度6米以上的有3家。
我国能提供多品种(数控龙门镗铣床、数控立式车床、数控落地铣镗床、数控卧式车床)重型机床厂家有:武汉重型机床集团、齐齐哈尔二机床集团、齐重数控装备股份有限公司、北京一机床、济南二机床、沈阳机床集团、新瑞机床集团(江苏多棱)、星火机床集团公司等。
值得一提的是在繁荣的市场和良好的发展环境下,由于一些企业缺乏对市场的充分分析和论证,相继进入重型机床制造行列,已出现了重型机床制造业过热的苗头。盲目投入大量资金进行低水平的重复建设,必将造成生产能力过剩和无序竞争。
我国重型机床制造业主要产品
我国重型机床制造业在市场培育下,产品技术水平和制造能力有很大提高。有的已经达到或接近世界先进水平,有些产品技术水平已跨进世界先进行列,如立式铣车床,我国已经开发和制造出世界规格最大的加工直径达25米数控铣车复合加工中心,目前正在开发加工直径达29米具有五轴联动的超重型立式铣车床。重型数控立式车床系列产品,我国已经完全满足自己需要,并且有部分产品出口;数控重型卧式车床,我国已经开发和生产出加工直径达5米、加工长度达20米、承载重量达500吨的超重型数控卧车,也是重型数控卧式车床系列中承载量的世界之最,目前我国已经可以生产加工最大直径为6.4米的数控卧式车床。落地式数控铣镗床系列产品,已经开发生产出镗杆直径为Φ320mm的世界最大规格的重型数控落地铣镗床。在铣镗床系列中完成了五轴联动开发并形成了批量产品。龙门式镗铣床是我国发展最快、生产厂家最多的重型机床产品。为了满足不同类型用户需要,目前可提供龙门固定式、龙门移动式、双龙门移动式、横梁固定式、横梁移动式、龙门横梁移动式、高架桥式等多品种多规格的系列产品。在规格上我国已经可以成批量生产加工宽度在5米以上,加工长度在20米以上的重型数控龙门镗铣床。目前,有些厂家正在开发生产加工宽度达9.6米、加工高度为8米、加工长度为58米并带有圆回转工作台的龙门移动式数控镗铣床。在龙门镗铣床系列中,高速加工、成型加工、五轴联动加工技术已经得到普遍应用。数控轧辊磨床我国已经开发出磨削直径达Φ2500mm、磨削长度达15000mm、承重达250吨的数控重型轧辊磨床。我国可以制造加工直径达Φ12500mm的重型齿轮加工机床。重型曲轴加工、深孔加工、铁路车辆、导轨磨床等数控专用机床已经形成系列产品,满足各用户行业加工需要。
重型机床的主要服务领域与市场需求
我国重型机床产品主要是为国家能源(火电、水电、核电、风力发电)、船舶制造、工程机械、冶金、航天、军工、交通运输(铁路、汽车)等主要工业支柱产业以及国家重点工程项目服务。近8年来,重型机床企业越来越重视产品技术水平的提高和品种的开发,市场观念和技术创新意识在加强,重视提高为国家重点建设项目提供关键设备的能力,研制开发出一批为发电设备、交通运输、航空航天、国防军工等部门的重大工程项目所需要的重大装备。改变了我国重点工程建设需要的关键设备主要依靠进口,花费国家大量外汇,且受制于人的局面。如武重为加工三峡工程水轮机提供的关键设备——CKX53160型数控单柱移动立式铣车床,保证了号称世界最大的三峡电站550吨重巨型水轮机转轮的加工完成。该机的研制成功,代表了我国超重型机床的生产能力和水平,标志着我国自主版权产品达到世界先进水平,成为世界上少数几个超重型机床供应国之一,同时标志着我国重型数控机床制造水平达到了一个新的高度,促进了机床技术及相关技术的发展,也为设计、制造更多的铣车复合机床系列打下了基础。在16米数控立车基础上,我国先后开发出加工直径达18米、20米、22米、25米、29米数控立式铣车复合型系列产品。同时在立式铣车床产品上,能完成七轴五联动车铣复合加工,完成对大型舰船螺旋桨的加工。
齐齐哈尔第一机床厂设计制造的DH4300/250-25×18000-1型数控重型卧式车床,是为哈尔滨电机厂提供的三峡工程的配套设备,加工直径4.3米,加工长度18米,最大承重250吨,机床可实现工件自动测量,机内对刀。在加工三峡机组水轮机转子时,一次装卡重达200吨的工件,完成对工件的全部加工。该机床的研制成功,标志着重型卧式车床制造能力迈上新台阶。武重集团也先后开发出具有完全自主知识产权的加工直径为2.5米、3.2米、3.6米、4.2米、5米、6.4米重型数控卧式车床系列产品,主要满足造船、发电、冶金、军工行业加工大直径长轴类零件加工需要。
齐齐哈尔二机床集团公司、武重集团公司成功研制出镗杆直径Φ130mm、Φ160mm、Φ200mm、Φ260mm、Φ320mm落地式铣镗加工中心。可实现控制9轴,5轴联动。具有ATC(自动换刀),AAC(自动换附件),AATC(自动换附件刀具)和自动分度及自动测量功能。广泛应用于能源、造船、军工、航天、航空,尤其对螺旋桨等曲面和不规则平面的加工,具有独特的功能。为各行业加工箱体提供了关键设备。
北一机床、济二机床、武汉重型、齐二机床、桂林机床、新瑞机床、沈阳机床、大连机床等一批新老重型机床制造厂家,纷纷开发出加工宽度为1500mm、2000mm、2500mm、3200mm、4000mm、5000mm以及五米以上重型龙门式镗铣床。机床广泛应用于造船、发电、航天航空、军工、汽车模具等行业,适用模具模型,发动机叶片,大型水泵叶片、舰船推进器叶片、飞机螺旋桨等各种螺旋体、球体的精密加工。这类重型机床是国家急需的加工设备。武汉重型、北一机床、济二机床都能生产出加工宽度在五米以上的双龙门移动数控龙门镗铣床并可实现五轴联动和配带圆形回转工作台。
青海重型机床厂生产的CK8011C、CKA8013型数控不落轮车床和数控不落轮对车床,彻底改变了铁路系统轮对加工的落后状态,结束了车轮车床无数控型加工机床的历史,填补了国内轮对加工机床数控化的空白,由于其高效、高质量、高自动化水平,在多次与国外产品竞标中成为赢家,为提高铁路运输车辆轮对的制造、修理水平做出了贡献。武汉重型研制了XK9720×400型数控龙门移动式镗铣床,龙门间距3200mm,工作台长40500mm,龙门移动行程41000mm。主要用于大号码高速铁路道岔的加工,是目前国内加工铁路道岔的最大加工设备,为提高铁路道岔的加工能力和火车运行速度提供了技术保障。
我国重型机床与世界先进水平的差距与不足
尽管我国重型机床行业在最近8年来有了长足进步,取得可喜的发展。但是在先进技术应用和制造工艺水平上与世界先进国家还有一定差距,新产品开发能力和制造周期还满足不了国内用户需要,零部件制造精度和整机精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在与重型机床配套的数控系统、功能部件(如刀库、机械手和两坐标铣头等)还需要从国外进口。
近8年来,在中国国际机床展览会CIMT和中国数控机床展览会CCMT上,重型机床展台多次显现出惊人的魅力和靓丽风彩,吸引着国内外大量机床采购商和留连往返的参观者。从展品雄伟高大的外观到展台和谐新颖的布局,都给人以重型机床行业正在飞速发展的深刻印象。这充分说明我国重型机床产品的技术水平在发展,用户信任度、市场占有率在提高。最近各厂的技术改造取得了可喜成绩,为重型机床行业承接国家重点工程项目提供了可靠保障,使新产品开发和制造周期大大缩短。相信通过不断的努力,在不久的将来,我国重型机床制造业完全可以满足各用户行业对高档数控重型机床的需求。重型机床行业要抓紧以承担国家重点工程项目为契机,努力开发高档数控重型机床,为国产数控重型机床武装中国制造业做出更大贡献。