北京航空航天大學(xué) 袁松梅 暮春時(shí)節(jié)的北京，機(jī)床行業(yè)的“奧林匹克”盛會(huì)——第十九屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2025）拉開帷幕。當(dāng)我穿梭于首都國際會(huì)展中心與順義館雙展館的31萬平方米展區(qū)，目睹近2450家展商的技術(shù)盛宴時(shí)，最震撼的莫過于國產(chǎn)機(jī)床設(shè)備如破繭之蝶的蛻變。那些曾經(jīng)被外資品牌壟斷的展臺(tái)前，如今已被“上海拓璞”“沈陽精銳”“科德數(shù)控”等國產(chǎn)巨頭占據(jù)，金屬切削的火花間，我分明聽見了中國制造向高端攀升的鏗鏘足音。
從“跟跑模仿”到“自主突破”：國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)突圍之路 01
五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床被譽(yù)為“機(jī)床工業(yè)的皇冠”，其技術(shù)門檻之高，曾讓中國企業(yè)長(zhǎng)期受制于德、日、美等國。但此次展會(huì)國產(chǎn)加工設(shè)備的集中亮相映射著中國工業(yè)實(shí)力的躍遷。
拓璞數(shù)控
拓璞數(shù)控以往以航空航天大型制造裝備為主要業(yè)務(wù)方向，在機(jī)床行業(yè)，設(shè)備價(jià)格超過千萬的不足5%，而拓璞數(shù)控的4款單價(jià)5000萬元以上的五軸機(jī)床用于航空航天。在航空航天領(lǐng)域的積累帶來了大型高精度高剛度機(jī)床的設(shè)計(jì)制造，雙五軸聯(lián)動(dòng)同步控制，以及加工質(zhì)量實(shí)時(shí)閉環(huán)控制等幾大核心共性技術(shù)。然而此次展會(huì)拓璞的展品主要是面向通用市場(chǎng)的2個(gè)產(chǎn)品系列，也是幾大核心共性技術(shù)在通用領(lǐng)域的擴(kuò)展。這兩個(gè)系列各有特色，其中包含以碳纖維做移動(dòng)部件的幻影系列和以自主核心零部件加批量化制造的鯤鵬系列。
拓璞幻影系列采用碳纖維復(fù)合材料來制作移動(dòng)部件。相比于鋼結(jié)構(gòu)，碳纖維部件重量?jī)H25%~50%，彈性模量達(dá)3倍，熱穩(wěn)定性提升10倍。展出的超高精度五軸龍門加工中心，龍門跨度3～6m，能保證單軸重復(fù)定位精度小于4μm，空間定位精度小于0.002mm/m3，快移速度可達(dá)120m/min，最大加速度可達(dá)0.7g?；糜跋盗羞m合應(yīng)用于半導(dǎo)體真空型腔加工、汽車覆蓋件模具的精加工和新能源汽車一體壓鑄底盤加工。
另外展出的鯤鵬系列有3款機(jī)床產(chǎn)品，2款五軸聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合和1款帶交換工作臺(tái)的臥式五軸加工中心。均采用拓璞自研核心部件，里面主要包括自研數(shù)控系統(tǒng)rocOS和旋轉(zhuǎn)軸。拓璞從第一性原理出發(fā)，致力于開發(fā)出質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、符合我國這個(gè)最大市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的機(jī)床。通過高研發(fā)投入形成技術(shù)壁壘，核心高附加值零部件自主研發(fā)，既避免受制于人，又能在大批量生產(chǎn)情況下降低成本，同時(shí)確保核心技術(shù)領(lǐng)先和供應(yīng)鏈可控。
拓璞車銑復(fù)合加工中心已經(jīng)推出5款機(jī)型，本屆展會(huì)帶來3款。高剛性、高精度、高效加工于一體的設(shè)備，標(biāo)配全閉環(huán)測(cè)量系統(tǒng)，五軸聯(lián)動(dòng)車銑復(fù)合主軸可高效完成多角度鉆孔、攻絲及輪廓加工，也支持滾齒、刮齒和部分磨削功能。鯤鵬家族通過高性價(jià)比產(chǎn)品推動(dòng)五軸機(jī)床普及使命，據(jù)了解，鯤鵬系列車銑復(fù)合客戶有一半左右都是首次使用五軸機(jī)床。
科德數(shù)控
在CIMT2025現(xiàn)場(chǎng)，科德數(shù)控同樣大放異彩，其展出的KHM 150U坐標(biāo)級(jí)非正交五軸臥式加工中心是科德自主研發(fā)機(jī)型，KHM150U床身及所有移動(dòng)部件、及非正交轉(zhuǎn)臺(tái)部件均采用復(fù)合材料鑄成，由于復(fù)合材料具有高阻尼、低導(dǎo)熱和吸振的特點(diǎn)大大提高了提高機(jī)床的加工精度和機(jī)床穩(wěn)定性。
同時(shí)科德還展出了KTBM1200機(jī)型。其刀具主軸采用45°擺頭：相對(duì)于現(xiàn)有機(jī)床可以在使用較長(zhǎng)刀具的情況下，讓刀尖點(diǎn)和45°擺頭旋轉(zhuǎn)中心的距離盡可能的接近，從而減少RTCP動(dòng)作對(duì)線性軸的速度和加速度要求。
在加工大葉盤時(shí)擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在葉片的前、尾緣的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)較大的位置，優(yōu)勢(shì)更為明顯。其主要應(yīng)用于整體葉盤和葉扇行業(yè)，這種結(jié)構(gòu)形式屬于世界首創(chuàng)。該產(chǎn)品可以替代進(jìn)口設(shè)備，彌補(bǔ)國產(chǎn)機(jī)床在整體葉盤加工領(lǐng)域的短板。
沈陽精銳
沈陽精銳機(jī)床推出D160s高速雙五軸臥式加工中心——專為新能源汽車大型鋁合金一體化壓鑄件加工而研發(fā)，是首次與獨(dú)占中國高端汽車零件加工領(lǐng)域市場(chǎng)10幾年的世界知名品牌SW同時(shí)發(fā)布的性能指標(biāo)無二的新產(chǎn)品，而且短滑枕大Z軸設(shè)計(jì)，是更適合高效切削工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，是國產(chǎn)裝備在新能源汽車加工領(lǐng)域并跑。該機(jī)型適用于汽車前機(jī)艙、后底板的高效切削加工和柔性生產(chǎn)線組線。
相對(duì)于立式高速雙五軸來說，臥式高速雙五軸用立柱取代橫梁，質(zhì)量更輕，加速更快，輕松實(shí)現(xiàn)速度每分鐘100米，加速度超過1G；成本更低，具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)；用電量更少，有成本優(yōu)勢(shì)；零件加工時(shí)間更短，設(shè)備數(shù)量更少，創(chuàng)造了更大的產(chǎn)能，更小的投資，更小的占地，更經(jīng)濟(jì)的零件成本。
與立式高速雙五軸加工中心相比同樣零件可以減少15～30%加工時(shí)間，高速立式雙五軸有效助力我國在新能源汽車領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)取得成本優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)成本與效率革命。
國產(chǎn)切削刀具：從“配角”到“關(guān)鍵力量”的華麗轉(zhuǎn)身 02
切削刀具作為機(jī)床加工的“牙齒”，其性能直接影響加工精度與效率。長(zhǎng)期以來，高端切削刀具市場(chǎng)被歐美、日韓企業(yè)牢牢把控，國產(chǎn)刀具大多徘徊于中低端。但在CIMT2025，我見證了國產(chǎn)切削刀具行業(yè)的厚積薄發(fā)。
廈門金鷺
以廈門金鷺為代表的國產(chǎn)刀具企業(yè)，正憑借技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。廈門金鷺作為廈門鎢業(yè)旗下的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，依托完整的鎢產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，在硬質(zhì)合金刀具領(lǐng)域成果斐然。
其研發(fā)的“朱雀”系列高溫合金車削刀具，突破兩大技術(shù)難題，開發(fā)了耐高溫、抗氧化的納米結(jié)構(gòu)PVD涂層，設(shè)計(jì)了分散切削力、減少熱變形的新型刀刃和排屑槽，為航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的盤軸、渦輪盤、葉片等高溫合金部件的高效加工提供了高效、可靠的加工刀具。
此外，廈門金鷺還為黎陽和南方工業(yè)研制了航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤和葉片高溫合金的全套加工解決方案，航發(fā)黎陽用了我們的解決方案后，渦輪盤的加工效率提高了40%，刀具壽命延長(zhǎng)了35%。
針對(duì)復(fù)合材料加工，廈門金鷺聯(lián)合成飛、西飛等企業(yè)，設(shè)計(jì)了分散切削力、減少加工熱量、提高使用壽命的新型刀刃和排屑槽，推出了航空航天碳纖維復(fù)合材料用PCD刀具，其主要用于航空航天的飛機(jī)蒙皮，舵面等碳纖維復(fù)合材料的高效加工。
加工時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)10000-20000RPM，進(jìn)給速度可達(dá)2-5mm/min。
森泰英格
廈門金鷺的崛起并非孤立現(xiàn)象，森泰英格（成都）數(shù)控刀具股份有限公司，同樣在國產(chǎn)切削刀具領(lǐng)域熠熠生輝。
自1997年創(chuàng)立以來，森泰英格便專注深耕，歷經(jīng)二十余載沉淀，已構(gòu)建起多維金屬切削工具體系，產(chǎn)品全面覆蓋刀柄、刀體、刀片以及精密夾具，成長(zhǎng)為國內(nèi)少數(shù)能提供完整金屬切削解決方案的綜合性企業(yè)。
在此次展會(huì)中，森泰英格緊跟智能制造趨勢(shì)，針對(duì)新能源汽車及機(jī)器人減速器核心部件，精心打造了主減齒薄膜卡盤、雙聯(lián)齒珩夾具和柔性裝配夾具等高精度夾具產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了夾具與加工設(shè)備的高效協(xié)同。其展出的小直徑柔輪液脹夾具采用靜壓膨脹夾持技術(shù)，實(shí)現(xiàn)絕對(duì)均勻夾持，膨脹后圓柱度控制小于0.003mm，適配微型諧波減速器柔輪工件精密車削及檢測(cè)工序，兼顧效率與超精密加工需求。
還有采用壓力可控的擺線輪薄膜卡盤，配置可調(diào)角向定位尾座，實(shí)現(xiàn)A/B片工件獨(dú)立高精度定心及精密角向定位，端面快換壓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提升系統(tǒng)剛性，專為擺線輪磨齒后精鏜孔工序設(shè)計(jì)，兼具高效換型、精準(zhǔn)定位與高穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)，同時(shí)適配手動(dòng)及自動(dòng)化場(chǎng)景。
同時(shí)森泰英格技術(shù)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)阻尼減振工具系統(tǒng)，為深腔加工提供優(yōu)秀的解決方案。該減振工具系統(tǒng)通過的帶有減振機(jī)構(gòu)，能夠在長(zhǎng)懸加工工況下，抑制切削時(shí)的振動(dòng)，保持優(yōu)秀的生產(chǎn)效率和精度，并可以延長(zhǎng)刀具使用壽命，降低加工成本。
在“卡脖子”與“破局者”之間，看見中國制造的韌性
結(jié)語
走出展館，暮色中的北京依然車水馬龍?；赝鸆IMT2025的展館，那些閃耀著金屬光澤的國產(chǎn)設(shè)備，不僅是技術(shù)突破的見證，更是中國制造韌性的縮影。站在“十四五”收官的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，CIMT2025如同一個(gè)坐標(biāo)，丈量著中國機(jī)床工業(yè)的進(jìn)步；更像一面旗幟，指引著中國制造向高端攀登的方向。當(dāng)金屬切削的火花再次照亮展臺(tái)，我們有理由相信：在國產(chǎn)設(shè)備崛起的背后，是一個(gè)國家從制造大國邁向制造強(qiáng)國的堅(jiān)定步伐，是一個(gè)民族在科技自立自強(qiáng)道路上的不懈追求。這或許就是CIMT2025留給我們最珍貴的啟示：在“卡脖子”的壓力下，中國制造業(yè)正以破局者的姿態(tài)，雕刻出屬于自己的未來。
