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重型落地铣镗床书写“中国精度”

©原创 作者: 余娜 来源:中国工业新闻网 发表时间:2025-09-18 07:20
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中国工业报记者 余娜

几场秋雨落下,地处黑龙江西部的齐齐哈尔已略显凉意。

深入“大国重器诞生地”——通用技术齐齐哈尔二机床有限责任公司(以下简称“齐二机床”)主机分厂生产车间,中国工业报记者见证了全新TKG6920ZS/120×80型数控落地铣镗床的交付。

这是第四代高速型数控落地铣镗床的代表,也是齐二机床半个世纪以来生产的第2300台重型落地铣镗床。

据悉,TKG6920ZS/120×80型数控落地铣镗床镗轴直径200mm,主轴转速达2-2000r/min,主要应用于能源、电力、船舶、海工装备等重点行业,是汽轮机、发电机和重型机械等大型零件加工的理想设备。其采用了当代机械、电气、液压等新技术,可广泛应用于不同材质、复杂结构的工件重切削和精加工。


通用技术齐二机床第2300台重型落地铣镗床交付现场

技术迭代驱动机床行业话语权重构,重型落地铣镗床助力大国重器精密制造。在齐二机床累计出厂2300台重型落地铣镗床之际,第五代落地铣镗床正式发布。

“通用技术齐二机床历经半世纪技术积淀与创新突破,现已形成五代产品谱系,成为支撑我国能源、交通、船舶等重点领域建设的关键力量,成为通用技术机床板块的重要支撑。智能制造与数字化转型的历史性机遇,正为机床行业注入前所未有的发展动能。”通用技术集团总工程师、机床公司董事长、党委书记周舟表示。

从“跟跑”到“领跑”

在主机分厂铣镗床主要装配车间,齐二机床开创了国内研制超重型落地铣镗床的先河。1973年,在这里诞生的新中国第一台X6932落地铣镗床,成功突破美苏技术封锁,实现了重型落地铣镗床从零到一的突破。

通用技术齐二机床总经理、党委副书记吴春宇介绍,彼时,西方国家实行技术封锁,国内正处于“三线建设”恢复阶段,急需高精度重型母机。在此背景下,齐二机床响应国家号召,“为国铸重器”,克服无图纸、缺少材料工艺、国外封锁等困难,终于制造出承载民族希望的重型机床。

“至今,在兰州某工厂,于1977年生产的第12台落地铣镗床仍在服役,已连续运转48年。”吴春宇说。

第一代落地铣镗床扭转了我国重型机床受制于人的局面。齐二机床正式迈入重型机床制造行列。

2005年,第二代落地铣镗床在自主研发中实现脱胎换骨,推动我国重大技术装备国产化进入新时期。

“这台设备是齐二机床目前现使用设备中最大的数控落地铣镗床——TK6926B,是2009年自主研发并安装使用的第二代铣镗产品,至今已使用16年,精度依然稳定。在加工长度为2.2米的深孔时,其精度依然能够达到圆柱度0.03mm之内,为企业提供各种复杂箱体类的精加工工作,解决了企业在重型零件深孔加工的难题。”在重加分厂车间,齐二机床重加分厂一车间工段长白智源向中国工业报记者介绍。

第二代落地铣镗床的应用,标志着我国铣镗床技术从机械化向数控化质的飞跃。

2015年,承载“国内精度性能最优”的第三代高效型数控落地铣镗床研制成功,助力国家重大工程建设。其中,中铁工程装备集团购入引入该机床,用于攻克川藏铁路盾构机核心部件加工的“卡脖子”难题。

第三代高效型数控落地铣镗床具备进口替代能力,有力支撑了国家关键领域核心装备制造,推动重大工程建设攻克难题。

伴随能源电力、船舶制造等领域快速发展,为满足用户对高速高效的需求,2022年,齐二机床推出第四代TKG69系列高速型数控落地铣镗床。

在白鹤滩水电站、金沙江巴塘水电站等巨型机组里,第四代落地铣镗床护航哈电集团核心部件制造。第四代高速型落地铣镗床还成为海上风电装备利器,助力风电厂商获得数亿美元订单。

第四代高速型数控落地铣镗床的应用,标志着齐二机床在数控机床重型化、大型化走到了国际前列。

从第四代到第五代,仅仅用了3年时间。

8月22日,通用技术齐二机床第五代落地铣镗床推介会暨2025年通用技术机床市场开放日活动上,第五代落地铣镗床正式发布。

据通用技术集团机床工程研究院(天津)有限公司副院长张立伟介绍,针对核心技术长期投入与自主研发,第五代静压导轨落地铣镗床产品性能全面提升。其中,各项数控精度达0.01mm(人类头发的直径约为0.06-0.1毫米,0.01mm约为头发丝的1/7-1/10),提升17%;主轴转速达2500r/min,提升25%;各轴快速进给达15m/min,提升20%。

以绿色化、智能化、数字化为设计理念,在质量和技术指标优化以外,第五代静压导轨落地铣镗床关键外观件操作间也进行了优化,实现了从工业品向工艺品的转变。在精度上,床身结构经优化实现内部回油,减少了漏油风险;在绿色化上,液压系统实现全面升级;在智能化上,配置了智能防碰撞功能,能够实现更加全面的设备保护功能;在数字化上,通过数字孪生技术,可为用户提供虚拟加工项目。

“面向未来,齐二机床将以第五代产品为全新起点,深耕高端重型数控机床领域。”吴春宇表示。

助力能源转型升级

作为重型机床的一种,落地铣镗床主要用于镗削大中型零件的孔,同时还可以完成钻、扩、铰、铣平面等工作。在能源(核电、风电、水电、火电)、重机、船舶、电力、冶金、工程机械、矿山机械等行业,随处可见其身影。

通用技术齐二机床副总经理江崇民重点介绍了落地铣镗床在能源行业的应用。

在核电行业,落地铣镗床主要用于各类封头类零件加工,压力容器、筒节加工等。江崇民坦言,核电零件有着鲜明的行业特点,主要表现在零件的外形尺寸大、重量大,往往上百吨以上;材料硬、难加工、毛坯余量大、材料去除量多;形状复杂、测量困难、需多次装夹等。对所需加工装备要满足各进给轴行程大、工作台承重大;主轴扭矩大、整机刚性高,加工效率高等性能要求;同时还要具备在线测量,车铣镗多工序复合等功能。

水室封头形状复杂、工序分散,生产组织环节多,生产周期长,多次装夹、精度难以保证。由齐二机床提供的水室封头专用龙门移动车铣加工中心,一次可安装定位实现水室封头外球面上的各种直、斜管嘴的加工。可实现系列水室封头产品的高效精确加工,减少近20道工序,缩短单件生产周期30%-50%。

在风电行业,落地铣镗床主要用于风力发电机轮毂、底座、主轴、回转支撑、齿轮箱与轴承座等。其中,风电齿轮箱与轴承座,具有尺寸精度高、形状精度高、位置精度高等零件特点。所需主要装备为高精度落地镗+回转工作台。转子、定子、扭力臂所需主要装备为重型立式车铣复合加工中心。

“随着风机功率的不断提升,风机主轴的尺寸在加大,结构形式、材质也在变化。其对加工工艺及装备的需求从卧式车削加工工艺向立式车削加工工艺转变。随着12MW以上风机的量产,其主轴的加工工艺将向车铣镗或铣镗车转变。”江崇民分析。

水力发电机零部件的制造主要依赖“大型化、高精度、多轴联动”的重型数控机床,大型结构件如机座、转轮、蜗壳等关键件则依赖超大型铣镗车、超重型立式车床,加工直径可达5-10米。

“重型机床的高品质,源于长期的技术沉淀,更源于与广大用户、代理商并肩同行的默契。我们将以机床为桥,在智能制造的浪潮中深化合作,共创更多‘精度与效率’的标杆案例。”江崇民说。

官方资料显示:齐二机床是中国通用技术(集团)控股有限责任公司(以下简称“通用技术集团”)下属企业,是中国机床行业“十八罗汉”之一,前身为1950年从沈阳北迁建厂的齐齐哈尔第二机床厂。公司拥有中国机械工业重型铣镗床工程中心、中国机械工业重型机床结构与驱动技术实验室等创新平台,在重型数控机床领域拥有持续的技术创新与研发能力。

2008年7月,齐二机床通过增资扩股重组加入通用技术集团,成为其发展重型数控机床的战略平台。作为我国“一五”期间机械工业首批重点骨干企业,齐二机床重型机床生产规模和市场占有率长期居国内首位,产品涵盖数控落地铣镗床、立卧式车床、龙门镗铣床等,重点服务于能源、船舶、重机、海洋工程装备等领域,并出口至德国、荷兰、印度、韩国、泰国等国家。

打开复材新兴市场

专注重型领域,齐二机床持续服务国民经济主战场,构建了“重型机床装备+复合材料制造装备+机床装备服务”的“1+2”产品战略布局。

据吴春宇介绍,在重型机床装备领域,齐二机床打造了以重型落地铣镗床、重型立卧式车床、重型龙门铣镗床、大型铝锭铣专机、重型机械压力机等为主的重型机床产品体系。

与此同时,积极开拓新兴市场。

在复合材料制造装备领域,从2009年第一台复合材料大型简形构件铺带机,到2025年8月与大飞机制造厂商签订多台铺丝、铺带机订单,齐二机床聚焦铺丝、铺放装备及复材装备线,构建复材“铺丝/铺放——成型——装配”全流程装备体系,解决了轨道交通、民用航空、低空经济等重点领域重要装备需求“卡脖子”问题,实现了复合材料制造装备自主可控,保障了我国复材制造装备产业链安全。

在机床装备服务领域,2021年,按照增量带存量、存量促增量的理念,齐二机床推出“1+N”产品服务模式;2025年,机床装备服务公司成立,承担了通用技术机床板块机床装备服务业务牵头单位主体责任,为客户提供全生命周期服务。

2024年9月,通用技术复材装备实验室成功落地齐齐哈尔。记者到访时,一台名为RAFP20/L30的机器人式铺丝机正在复材装备实验室试运行。

通用技术集团机床工程研究院(天津)有限公司研发工程师傅岩向记者介绍,这台机器人式自动铺丝机,主要用于高曲率、复杂构件的铺放成型,具有更高灵活性。其核心铺丝头集成送剪切系统、加热冷却系统、张力控制及压实系统,可满足大飞机、低空经济等领域的高精度曲面铺放需求。

据了解,复材装备实验室是复合材料自动铺放装备(铺丝机、铺带机)研发与验证的专业化平台。主要开展铺丝/铺带机主机、铺丝头、铺带头及轨迹规划软件的功能与性能验证,进行复合材料装备研制与重大技术攻关,解决装备研制及铺放工艺难题,并为产品批量化生产提供关键的中试验证。

“复材装备实验室将重点围绕装备‘自主可控’与‘性能提升’开展核心技术攻关。未来,我们将持续深化攻关与验证,致力于解决复合材料装备研制与铺放工艺验证中的关键技术问题,为实现装备自主可控、突破碳纤维铺放等核心技术和赋能中国高端装备高质量发展提供支撑。”傅岩透露。


作者:余娜

编辑:龚忻

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