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在金属切削声中聆听中国制造的崛起强音
2025-06-26 09:54:04

北京航空航天大学     袁松梅 暮春时节的北京,机床行业的“奥林匹克”盛会——第十九届中国国际机床展览会(CIMT2025)拉开帷幕。当我穿梭于首都国际会展中心与顺义馆双展馆的31万平方米展区,目睹近2450家展商的技术盛宴时,最震撼的莫过于国产机床设备如破茧之蝶的蜕变。那些曾经被外资品牌垄断的展台前,如今已被“上海拓璞”“沈阳精锐”“科德数控”等国产巨头占据,金属切削的火花间,我分明听见了中国制造向高端攀升的铿锵足音。

  

 从“跟跑模仿”到“自主突破”:国产设备的技术突围之路   01       

五轴联动数控机床被誉为“机床工业的皇冠”,其技术门槛之高,曾让中国企业长期受制于德、日、美等国。但此次展会国产加工设备的集中亮相映射着中国工业实力的跃迁。

拓璞数控  

      拓璞数控以往以航空航天大型制造装备为主要业务方向,在机床行业,设备价格超过千万的不足5%,而拓璞数控的4款单价5000万元以上的五轴机床用于航空航天。在航空航天领域的积累带来了大型高精度高刚度机床的设计制造,双五轴联动同步控制,以及加工质量实时闭环控制等几大核心共性技术。然而此次展会拓璞的展品主要是面向通用市场的2个产品系列,也是几大核心共性技术在通用领域的扩展。这两个系列各有特色,其中包含以碳纤维做移动部件的幻影系列和以自主核心零部件加批量化制造的鲲鹏系列。 

拓璞幻影系列采用碳纤维复合材料来制作移动部件。相比于钢结构,碳纤维部件重量仅25%~50%,弹性模量达3倍,热稳定性提升10倍。展出的超高精度五轴龙门加工中心,龙门跨度3~6m,能保证单轴重复定位精度小于4μm,空间定位精度小于0.002mm/m³,快移速度可达120m/min,最大加速度可达0.7g。幻影系列适合应用于半导体真空型腔加工、汽车覆盖件模具的精加工和新能源汽车一体压铸底盘加工。 

另外展出的鲲鹏系列有3款机床产品,2款五轴联动车铣复合和1款带交换工作台的卧式五轴加工中心。均采用拓璞自研核心部件,里面主要包括自研数控系统rocOS和旋转轴。拓璞从第一性原理出发,致力于开发出质优价廉、符合我国这个最大市场应用场景的机床。通过高研发投入形成技术壁垒,核心高附加值零部件自主研发,既避免受制于人,又能在大批量生产情况下降低成本,同时确保核心技术领先和供应链可控。 

拓璞车铣复合加工中心已经推出5款机型,本届展会带来3款。高刚性、高精度、高效加工于一体的设备,标配全闭环测量系统,五轴联动车铣复合主轴可高效完成多角度钻孔、攻丝及轮廓加工,也支持滚齿、刮齿和部分磨削功能。鲲鹏家族通过高性价比产品推动五轴机床普及使命,据了解,鲲鹏系列车铣复合客户有一半左右都是首次使用五轴机床。


科德数控  

      在CIMT2025现场,科德数控同样大放异彩,其展出的KHM 150U坐标级非正交五轴卧式加工中心是科德自主研发机型,KHM150U床身及所有移动部件、及非正交转台部件均采用复合材料铸成,由于复合材料具有高阻尼、低导热和吸振的特点大大提高了提高机床的加工精度和机床稳定性。

同时科德还展出了KTBM1200机型。其刀具主轴采用45°摆头:相对于现有机床可以在使用较长刀具的情况下,让刀尖点和45°摆头旋转中心的距离尽可能的接近,从而减少RTCP动作对线性轴的速度和加速度要求。

在加工大叶盘时拥有明显的优势,尤其是在叶片的前、尾缘的旋转轴运动较大的位置,优势更为明显。其主要应用于整体叶盘和叶扇行业,这种结构形式属于世界首创。该产品可以替代进口设备,弥补国产机床在整体叶盘加工领域的短板。 


沈阳精锐  

      沈阳精锐机床推出D160s高速双五轴卧式加工中心——专为新能源汽车大型铝合金一体化压铸件加工而研发,是首次与独占中国高端汽车零件加工领域市场10几年的世界知名品牌SW同时发布的性能指标无二的新产品,而且短滑枕大Z轴设计,是更适合高效切削工艺的创新设计,是国产装备在新能源汽车加工领域并跑。该机型适用于汽车前机舱、后底板的高效切削加工和柔性生产线组线。

相对于立式高速双五轴来说,卧式高速双五轴用立柱取代横梁,质量更轻,加速更快,轻松实现速度每分钟100米,加速度超过1G;成本更低,具有价格优势;用电量更少,有成本优势;零件加工时间更短,设备数量更少,创造了更大的产能,更小的投资,更小的占地,更经济的零件成本。

与立式高速双五轴加工中心相比同样零件可以减少15~30%加工时间,高速立式双五轴有效助力我国在新能源汽车领域在世界范围内取得成本优势,引领成本与效率革命。 


 国产切削刀具:从“配角”到“关键力量”的华丽转身   02      

切削刀具作为机床加工的“牙齿”,其性能直接影响加工精度与效率。长期以来,高端切削刀具市场被欧美、日韩企业牢牢把控,国产刀具大多徘徊于中低端。但在CIMT2025,我见证了国产切削刀具行业的厚积薄发。 

厦门金鹭   

    以厦门金鹭为代表的国产刀具企业,正凭借技术创新与产业协同,实现跨越式发展。厦门金鹭作为厦门钨业旗下的国家级高新技术企业,依托完整的钨产业链优势,在硬质合金刀具领域成果斐然。

其研发的“朱雀”系列高温合金车削刀具,突破两大技术难题,开发了耐高温、抗氧化的纳米结构PVD涂层,设计了分散切削力、减少热变形的新型刀刃和排屑槽,为航空航天发动机的盘轴、涡轮盘、叶片等高温合金部件的高效加工提供了高效、可靠的加工刀具。

此外,厦门金鹭还为黎阳和南方工业研制了航空发动机涡轮盘和叶片高温合金的全套加工解决方案,航发黎阳用了我们的解决方案后,涡轮盘的加工效率提高了40%,刀具寿命延长了35%。

 针对复合材料加工,厦门金鹭联合成飞、西飞等企业,设计了分散切削力、减少加工热量、提高使用寿命的新型刀刃和排屑槽,推出了航空航天碳纤维复合材料用PCD刀具,其主要用于航空航天的飞机蒙皮,舵面等碳纤维复合材料的高效加工。

加工时,主轴转速可达10000-20000RPM,进给速度可达2-5mm/min。 


森泰英格   

    厦门金鹭的崛起并非孤立现象,森泰英格(成都)数控刀具股份有限公司,同样在国产切削刀具领域熠熠生辉。

自1997年创立以来,森泰英格便专注深耕,历经二十余载沉淀,已构建起多维金属切削工具体系,产品全面覆盖刀柄、刀体、刀片以及精密夹具,成长为国内少数能提供完整金属切削解决方案的综合性企业。

在此次展会中,森泰英格紧跟智能制造趋势,针对新能源汽车及机器人减速器核心部件,精心打造了主减齿薄膜卡盘、双联齿珩夹具和柔性装配夹具等高精度夹具产品,实现了夹具与加工设备的高效协同。其展出的小直径柔轮液胀夹具采用静压膨胀夹持技术,实现绝对均匀夹持,膨胀后圆柱度控制小于0.003mm,适配微型谐波减速器柔轮工件精密车削及检测工序,兼顾效率与超精密加工需求。

还有采用压力可控的摆线轮薄膜卡盘,配置可调角向定位尾座,实现A/B片工件独立高精度定心及精密角向定位,端面快换压板结构设计,显著提升系统刚性,专为摆线轮磨齿后精镗孔工序设计,兼具高效换型、精准定位与高稳定性优势,同时适配手动及自动化场景。

同时森泰英格技术团队自主研发阻尼减振工具系统,为深腔加工提供优秀的解决方案。该减振工具系统通过的带有减振机构,能够在长悬加工工况下,抑制切削时的振动,保持优秀的生产效率和精度,并可以延长刀具使用寿命,降低加工成本。  


在“卡脖子”与“破局者”之间,看见中国制造的韧性       

结语  

   走出展馆,暮色中的北京依然车水马龙。回望CIMT2025的展馆,那些闪耀着金属光泽的国产设备,不仅是技术突破的见证,更是中国制造韧性的缩影。站在“十四五”收官的关键节点,CIMT2025如同一个坐标,丈量着中国机床工业的进步;更像一面旗帜,指引着中国制造向高端攀登的方向。当金属切削的火花再次照亮展台,我们有理由相信:在国产设备崛起的背后,是一个国家从制造大国迈向制造强国的坚定步伐,是一个民族在科技自立自强道路上的不懈追求。这或许就是CIMT2025留给我们最珍贵的启示:在“卡脖子”的压力下,中国制造业正以破局者的姿态,雕刻出属于自己的未来。


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