中車戚墅堰機(jī)車有限公司 虞行國(guó) 經(jīng)過多年發(fā)展，第十九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2025）已成為全球規(guī)模最大、最具專業(yè)性的機(jī)床行業(yè)盛會(huì)。展會(huì)不僅集中呈現(xiàn)了機(jī)床工具領(lǐng)域的最新技術(shù)成果，也反映了裝備制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，它為企業(yè)與客戶提供了深度交流的平臺(tái)——既是老朋友相聚的契機(jī)，也是拓展新合作的機(jī)會(huì)，使其成為全球先進(jìn)制造技術(shù)交流與貿(mào)易的重要窗口。展會(huì)上的新老產(chǎn)品，既推動(dòng)了信息化技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，也為行業(yè)探索數(shù)字化與智能化制造的未來提供了重要啟示。
時(shí)代的發(fā)展·軌道裝備需要躍遷 01
本屆展會(huì)共展出43個(gè)大類、598個(gè)二級(jí)小類的產(chǎn)品，其中357件展品為首次在中國(guó)亮相。從展品結(jié)構(gòu)來看，車床、加工中心和磨床三大類設(shè)備占比最為突出，分別達(dá)到21%、38%和18%，合計(jì)占據(jù)總展品的77%。這表明，通用加工設(shè)備仍是市場(chǎng)主流，同時(shí)也反映出各國(guó)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)投入與競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。表面看似常規(guī)的通用設(shè)備實(shí)則蘊(yùn)含高技術(shù)含量，其核心競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)在精度、效率與可靠性等綜合性能指標(biāo)上。目前我國(guó)在這類關(guān)鍵通用裝備的綜合技術(shù)指標(biāo)方面仍存在明顯差距。
行業(yè)內(nèi)有句老話“學(xué)會(huì)車、銑、刨、磨，走遍天下都不怕?！钡@僅停留在應(yīng)用層面。從制造角度而言，我們更肩負(fù)著突破核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)高端裝備自主可控的重要使命。值得欣慰的是，本屆展會(huì)上已涌現(xiàn)出多款由我國(guó)自主研制、具有突破意義的首臺(tái)套特色裝備。 改革開放初期的1979年，我國(guó)制造業(yè)基礎(chǔ)仍十分薄弱。
當(dāng)時(shí)不僅難以自主生產(chǎn)加工中心和高端磨床等精密設(shè)備，甚至連親眼目睹這些先進(jìn)裝備都實(shí)屬不易。在軌道交通裝備制造領(lǐng)域，企業(yè)仍在使用維修和制造蒸汽機(jī)車的落后設(shè)備來嘗試生產(chǎn)新型內(nèi)燃機(jī)車，其艱難程度可想而知。彼時(shí)，我國(guó)鐵路干線運(yùn)行的機(jī)車最高時(shí)速僅維持在60～70公里區(qū)間，已明顯滯后于時(shí)代發(fā)展需求。
這一現(xiàn)狀迫切要求：軌道交通加工裝備亟待升級(jí)、制造工藝路線必須優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)投資方向更需要前瞻性規(guī)劃和跨越式發(fā)展。
出行的需求·軌道裝備必要躍遷 02
為切實(shí)改善民生出行條件，適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求，必須堅(jiān)持“交通先行”的發(fā)展理念。正所謂“要想富，先修路”，而鐵路作為交通運(yùn)輸?shù)摹褒堫^”，其發(fā)展水平直接決定著整體運(yùn)輸效能。然而，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)裝備制造能力的不足嚴(yán)重制約了發(fā)展進(jìn)程。
盡管現(xiàn)有制造水平難以滿足設(shè)計(jì)要求，但軌道交通行業(yè)的從業(yè)者們并未停滯不前，而是以主動(dòng)作為、自力更生的精神持續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在20世紀(jì)70年代末至90年代初期，上海機(jī)床廠、齊齊哈爾第一機(jī)床廠等骨干企業(yè)陸續(xù)研制生產(chǎn)了曲軸磨床、曲軸飛刀盤車床等關(guān)鍵設(shè)備。
為應(yīng)對(duì)當(dāng)時(shí)加工工藝的局限性，創(chuàng)新性地采用龍門刨床替代龍門銑床，并引入組合機(jī)床加工工藝，初步解決了零部件加工中存在的工藝基準(zhǔn)不統(tǒng)一、精度不足、效率低下等問題，使加工能力達(dá)到基本可用水平。盡管在核心精加工環(huán)節(jié)仍需依賴少量進(jìn)口設(shè)備，但通過這種自主創(chuàng)新與引進(jìn)消化相結(jié)合的方式，最終成功實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)車牽引的旅客列車從普通列車向準(zhǔn)高速列車的技術(shù)升級(jí)。改革開放以后，我國(guó)先后從日本、德國(guó)等工業(yè)強(qiáng)國(guó)系統(tǒng)引進(jìn)了軌道交通大型加工設(shè)備，特別是內(nèi)燃機(jī)柴油機(jī)的機(jī)體、曲軸、缸套、缸頭等關(guān)鍵零部件的精密加工設(shè)備。
專用的曲軸旋床，解決加工曲軸連桿頸車削問題。普通外圓磨床，但它只能磨削主軸頸而解決不了磨削曲軸連桿頸的問題。機(jī)體組合加工專機(jī)，解決沒有數(shù)控加工設(shè)備，解決相鄰孔距尺寸問題。
提速的前提·軌道裝備更要躍遷 03
面對(duì)軌道交通裝備的技術(shù)要求越來越高，出行需求的步伐也隨著增高，提速的呼聲迫使軌道裝備加工設(shè)備必要躍遷。自制開發(fā)的進(jìn)程和節(jié)奏相對(duì)跟不上現(xiàn)場(chǎng)的需求。全路提速的進(jìn)度形成了路等車、車等機(jī)、機(jī)等軸的狀態(tài)，這種現(xiàn)象全是因?yàn)槲覀兊墓I(yè)母機(jī)缺失和滿足不了加工工藝的要求。
1993年，中國(guó)火車平均運(yùn)行時(shí)速僅為48.1公里；1997年，中國(guó)鐵路實(shí)施第一次提速到140公里/時(shí)；2007年，旅客列車時(shí)速可達(dá)到200～250公里；2017年，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組“復(fù)興號(hào)”正式開通時(shí)速可達(dá)到350公里，中國(guó)成為世界高鐵商業(yè)運(yùn)營(yíng)速度最高的國(guó)家。 圖4 提速車型DF11G 自1997年第一次提速每十年就跨越一速度，至2007年機(jī)車速度成倍翻番，充分體現(xiàn)出中國(guó)的發(fā)展速度。這和我們國(guó)家裝備制造業(yè)大力發(fā)展，基本是同步的。
目前，特別是軌道交通大型制造裝備：大型龍門加工中心、大型曲軸磨床等國(guó)企和大量的民營(yíng)企業(yè)為代表的生產(chǎn)廠家，多品種的加工設(shè)備參與了制造大軍，多款制造裝備基本替代和正走在替代的路上。
北京第一機(jī)床廠生產(chǎn)的龍門加工中心、齊齊哈爾的大型鏜床，北京京城控股的第二機(jī)床廠、秦川機(jī)床廠生產(chǎn)的磨床，濟(jì)南二機(jī)、武漢重型龍門等等，國(guó)產(chǎn)車軸磨床、曲軸磨床、龍門加工中心參與制造、臥式加工中心、立式加工中心基本替代。
上海交大智邦生產(chǎn)的缸蓋流水線完全可以替代柴油機(jī)缸頭的生產(chǎn)，特別是山東民營(yíng)企業(yè)威達(dá)數(shù)控，正在自主研發(fā)、生產(chǎn)制造全長(zhǎng)80米，由4臺(tái)龍門加工中心組成的軌道交通走行部分的關(guān)鍵部件—構(gòu)架FMS柔性制造單元，項(xiàng)目一旦試制完成后，第二成套就沒有日本制造的說法了。而針對(duì)生產(chǎn)高鐵、地鐵產(chǎn)品的裝備，如摩擦焊機(jī)、不落輪旋削設(shè)備的技術(shù)已經(jīng)被掌握。
軌道交通內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)動(dòng)機(jī)好比是“心臟”，他的加工關(guān)鍵件是機(jī)體，是典型的箱體零件，而加工機(jī)體的設(shè)備制造技術(shù)，一直是被歐美所掌握。國(guó)內(nèi)制造的機(jī)床，起初也只能參與到半精加工的程序階段，因?yàn)闄C(jī)體要進(jìn)行五面體加工，主軸孔、凸輪軸孔、氣缸孔三孔空間尺寸精度高、直線度和相鄰尺寸要求精、各孔系型位尺寸公差多，一般普通的加工設(shè)備是難以勝任的。經(jīng)過多年的攻關(guān)技術(shù)積累和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的試錯(cuò)，也已基本能擔(dān)當(dāng)重任。
只要在機(jī)床精度保持性下足功夫，定能滿足用戶的加工工藝要求。
軌道交通內(nèi)燃機(jī)車的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸作為核心關(guān)鍵部件，堪稱“心臟中的心臟”。然而，其加工設(shè)備長(zhǎng)期被德國(guó)、意大利、日本等國(guó)壟斷控制。更值得注意的是，這些國(guó)家之間還存在一條不成文的禁令：禁止將隨動(dòng)曲軸磨床出口至中國(guó)。
早在20世紀(jì)80年代，德國(guó)就已研發(fā)出曲軸磨床（咨詢：135-2207-9385），不過當(dāng)時(shí)受限于技術(shù)條件，尚未采用同步傳動(dòng)技術(shù)，而是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的同步軸傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)磨床頭尾架的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步，同步控制技術(shù)的突破催生了曲軸磨床，該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了頭尾架的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，解決曲軸磨床頭尾架不同步，尾架延遲失步的技術(shù)難題。
然而，這兩種磨床仍存在局限性，僅能完成連桿頸的單工序磨削。機(jī)床的發(fā)展始終遵循加工工藝的需求，因此，隨動(dòng)曲軸磨床應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備制造精度極高，控制軟件先進(jìn)，工藝適應(yīng)性極強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了曲軸一次裝夾即可完成全部加工，大幅提升了加工效率和質(zhì)量。我國(guó)部分磨床企業(yè)已具備曲軸隨動(dòng)磨床（咨詢：159-1097-4236）制造能力，但能夠生產(chǎn)大型隨動(dòng)磨床的廠商仍然寥寥無幾。
尤其在加工精度穩(wěn)定性、加工可靠性、適應(yīng)性以及數(shù)控系統(tǒng)軟件等方面，仍需加大研發(fā)創(chuàng)新力度，以縮小與國(guó)際高端磨床的技術(shù)差距。 在此次展覽會(huì)上，我選取了幾款具有代表性的本土產(chǎn)品作為觀察樣本。
這些國(guó)產(chǎn)設(shè)備在性能上已接近國(guó)際水平，能夠較好地滿足我國(guó)軌道交通裝備制造在效率與精度方面的需求，并有望逐步替代進(jìn)口設(shè)備。相信在這些高質(zhì)量設(shè)備的助力下，我國(guó)軌道交通系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更快速、更平穩(wěn)、更高效的發(fā)展，從而為公眾提供更安全、更便捷、更舒適的出行體驗(yàn)。
01 、 浙江杭機(jī)股份：數(shù)控強(qiáng)力成型磨床
遵循“智能精密、復(fù)合高效、成套成線、通專協(xié)同”的產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)展指導(dǎo)方針，加大信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，致力向數(shù)控化、高精度、高效率和智能化方向發(fā)展，解決高端制造領(lǐng)域“卡脖子”問題的能力和實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床自主可控。該公司的工業(yè)母機(jī)產(chǎn)品已具備替代德國(guó)和意大利同類設(shè)備的技術(shù)能力，其創(chuàng)新工藝可高效完成柴油機(jī)連桿兩端面齒形的精密強(qiáng)力磨削加工。
02 、 天水?dāng)?shù)控：車銑復(fù)合加工中心
曲軸車銑復(fù)合加工中心可實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾即完成主軸頸、曲軸頸等關(guān)鍵部位的全序加工，顯著提升加工精度與生產(chǎn)效率。
03 、 威達(dá)數(shù)控：柴油機(jī)加工中心
當(dāng)前，龍門加工中心在我國(guó)國(guó)有和民營(yíng)制造企業(yè)中已成為較為常見的加工設(shè)備，相關(guān)制造工藝也已相對(duì)成熟。然而，能夠真正實(shí)現(xiàn)高精度加工的企業(yè)仍屬少數(shù)，究其原因，關(guān)鍵核心技術(shù)的掌握程度仍是主要制約因素。
