北京机电院高技术股份有限公司是北京市转制企业的成功典范,前身曾是北京市最大的科研院所,作为北京市65家第一批转制科研院所之一。在数控机床领域,公司始终致力于成为国内机床细分领域技术创新排头兵,作为京城控股中高端数控机床的支撑。公司近年来在机床高效加工方面做了很多工作,为使读者了解公司在这些方面的进展,记者采访了北京机电院数控机床事业部副总经理管力先生。
记者:现代工业生产中,机床的高速高效的切削加工是主要发展方向。请问北京机电院对于提高机床的切削速度和效率做了哪些研究?在航空制造业中机电院的机床又有什么特点?
管力:现代机床的发展方向确实是往高速、高精度、高复合程度方向发展。多年来,我们一直致力于高效加工的研究。简述如下:
通过对机床结构的分析,优化机床的结构,使机床高速切削具备更好的基础。使用适于高速切削的机床配件,并调整机床各部位参数,使之高速特性能够得到较好体现,例如:高速轴承、导轨、丝杠及直驱电机的广泛、合理应用。加强对特殊工艺的研究,并联合刀具商、检测设备提供商及软件公司提供成套服务。
航空制造业是国内机床生产厂家必争的一个领域,每家机床厂都有自己的特点。我们机电院在20世纪90年代与美国辛辛那提机床厂进行过合作,合作结果也比较好。这个成果对我们帮助很大,生产的加工中心可靠性和稳定性都比较好。通过合作我们在当时的国内航空生产企业占有了一定的份额,在打开市场之后我们又开发了一系列加工中心产品,包括高速立式加工机床、重载切削立式加工机床等,把产品按功能和规格进行了分类,保证航空制造企业的各种需求都有相关的设备进行应用。例如我们销售的第一台龙门五轴机床,就是卖给了沈飞进行大型精密部件的生产。
记者:机床的电气部分的性能对于提高加工效率是很重要的,而且先进的数控软件也可以优化切削过程、选择切削参数进而提高效率,请问机电院在上述方面做了何研究工作?
管力:在机床的电气部分,或不会受制于制造商的部分,我们也应用了许多进口部件。我们的机床对于新出现的配套部件比较敏感,会较早的使用这些新出现的配套部件以提高机床的性能和品质。最重要的一点,是我们在制造机床的同时,也进行了工艺的研究,并进行软件的开发,这是国内很多其他五轴机床厂商没有完全考虑到的。
我们机电院的加工中心产品主要分为三、四轴立式加工中心和各种中小规格的五轴联动加工中心。在三、四轴机床的加工方面,我们通过对电气参数的优化使之分别能够胜任点位加工及模具类加工,并能够发挥出系统最大的潜力,特别是针对四轴特殊加工时的,我们通过自己研发的加速软件,能够极大地提高加工效率,使机床各轴的匹配达到最佳状态。五轴加工方面,我们早已研发成功高效的后置处理软件,结合对特种加工工艺的深度了解,为五轴的高速、高效加工提供必要的支持。目前我们正加大这方面的人力,财力投入,为我们的五轴机床产品进入更多的领域打下坚实的基础。
我们也在开发自己的CAM软件,但这将是一个漫长的过程。我们目前主要的工作是对一些国外开发的应用较广的CAM软件进行熟练的应用,并且指导用户对软件进行熟悉和应用。我们也对国外的专用CAM软件进行后置处理,使这些软件可以用于国内的机床。
记者:提高设备的可靠性、降低故障率也是提高加工效率的方法之一,请问在提高机床部件可靠性、对机床维护的服务方面,机电院有何成就?
管力:采用高可靠性的数控系统,某种意义上来说已经极大地提高了国产数控机床的可靠性。国产设备与进口设备更多可靠性方面的差异更多地来自于设计、服务、管理体系。
在设计环节,我们早已针对做了精心的准备,除了对机床动作必须的逻辑控制、互锁功能外,我们利用系统的各项功能,设计必要的提示诊断信息,增强其自诊断能力,便于指导用户操作和维修。
由于五轴机床的技术附加值比较高,一旦出现故障将会给用户带来巨大的损失。我们对此的应对手段是对于一些发生故障后会造成重大损失的部件,如电主轴、电机等,特别是难于购买的部件,在我们的基地中都有备份,可以保证在24小时之内为客户把故障的机器修好。在售后服务方面,我们在全国范围内成立了六个办事处,具备备件库及及时进行服务的能力。同时,我们设立了24小时的服务热线,能够在第一时间得到来自用户的反馈。对于以往产生的反馈信息也会及时地传递给生产、设计部门。
一些采购我们的五轴机床的私营企业,对于使用五轴机床和进行日常维护的知识还了解的比较少,我们的售后服务主要就是对这些用户进行两次机床的编程、操作等使用程序的培训,第一次在我们的机床中心,第二次就是在用户的生产车间,并且尽可能培训的详细。
当然最重要的还是对于采购、机加、装配、检验等各个环节严格把关,增强员工的质量意识,并通过严格的制度体系来保证,问题机床绝不出厂。
记者:请谈谈机电院的产品的应用情况。
管力:我们机电院的五轴机床有别于国内其他厂家的五轴机床,而且其进入市场比较早,现在已经形成了比较稳定的市场销售量。
在我们的高端机床当中,磨床在汽车行业应用比较集中,特别是转向器制造方面,大概我们80%~90%的磨床都应用于这个方面;五轴数控加工中心则主要应用于航空航天制造及发电设备制造方面。而实际上,能应用五轴加工中心的行业非常多,因此我们也希望继续拓宽应用行业。
在航空航天企业中,有几个发动机生产厂家应用我们的设备比较多,但应用我们的五轴机床最多的行业还是电力设备生产,包括汽轮机、燃气轮机等,我们的五轴机床的60%~70%的市场都是应用于这个行业。
我们机电院也申请了一些国家重大专项的资金,如今年正在进行的汽轮机叶片的自动化生产项目、分子泵的硬铝合金涡轮转子加工项目等,这对于我们新产品的开发是很有帮助的。