国产机床一定比德日意美差？揭秘国产五轴龙门加工中心的真实水平
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大家都知道，我们的航空航天、军工等领域，对五轴数控机床存在较大的刚性需求，而西方把它作为战略物资，对我们实施禁运，鉴于五轴机床对我们的重要性，所以我打算做2期国产五轴机床的视频，来和大家聊一下我们的五轴机床水平，现在发展的到底怎么样了。国产机床一定比进口机床差吗？今天第一期先说一下国产五轴龙门加工中心。
之前有些同行老问我，自己做加工应该选哪个牌子，今天正好，大家都把自己当成是来买机床的老板。我挑了8家做五轴龙门的企业，大陆地区我挑了5家：国盛智科的GMB6027 、海天精工的BF3060 、纽威数控的PMB3060 、日发精机的RFMP2060、科德数控的KGHM2560U。台湾地区我挑了一家技术水平比较高的公司：高峰，国外挑了意大利的浦珞玛喀和美国的哈挺。
浦珞玛喀的客户，基本都是高档汽车模具制造领域的，比如说全球最贵的跑车之一帕加尼，加工汽车模具、模型和碳纤维车体，都是由浦珞玛喀机床加工完成。哈挺就更不用说了，超精密加工的代名词 ，美国国防工业的根基。大家看清楚了，这8家机型的XYZ行程，基本都在6000/3000/1000左右。
看一台五轴龙门性能怎么样，咱们主要就是看这几个指标，主轴转速、主轴最大扭矩、XYZ轴的定位精度、XYZ轴的重复定位精度、A/C轴的转位角度、进给速度、还有A/C轴的定位精度。多说一句，有些朋友问我是念进给ji量，还是进给gei量，这么说吧，字典里确实是念进给ji量，但是干这行的，无论是调机还是编程，都是念进给gei量，你上班和他们说进给ji量，他们可能听不懂你说的是啥。但是我发视频还是尽量念正确读音“进给量”吧。
好了言归正传，先看一下主轴转速，机床转速越高，切削刀具加工的效率越高，相比普通机床，龙门的主轴转速与走刀量范围要大得多，大家看一下表格，国产龙门的转速在18000-24000之间，哈挺18000，浦珞玛喀24000，大家都处于同一水平线。
接着看主轴最大扭矩，这个指标对加工大件的龙门来说非常重要，我之前视频就说过，扭矩的重要性远大于转速，扭矩大首先适合粗加工，只要你刀具材质能承受得住，吃刀量越大越好，一般老板都喜欢扭矩大的主轴，加工效率高，如果扭矩小的话，对有些材质较硬的工件是没法加工的，这种情况就适合精加工，转速高，但吃刀量一定不能大，这时候大的吃刀量容易憋停主轴，刚上手调机的朋友一定要注意了。像那些很便宜的主轴扭矩都很小。国产里面国盛智科的扭矩最大，达到了90牛米，日发精机最差，才60牛米，意大利是87牛米，科德84还好，大扭矩对机床的精度保持和寿命非常非常重要。
再看看XYZ轴的定位精度，所谓定位精度，就是说你机床保持停止状态的时候，轴实际到达的位置，和你要求到达位置的误差。比如说你要求X轴走2000mm，结果实际上它走了2000.03mm，那这多出来的0.03mm，就是它的定位精度。国产科德数控是8个μ的定位精度，美国哈挺6个μ，比国产高2个μ的精度，但是我们的科德，远超过了意大利和高峰机床，这俩家的定位精度在0.02mm。
再看一下重复定位精度，所谓重复定位精度，就是说轴在同一个位置，多次定位过去产生的误差。比如说你让机床Y轴走1000mm,第一次它走了1000.02mm，接着重复第一次的动作，又走了999.98mm，所以这个重复定位精度就是1000.02-999.98的结果，等于0.04mm。科德数控6个μ，美国哈挺是3个μ。
再看一下A/C两个旋转轴的转位角度，A轴是绕着X轴旋转，C轴是绕着Z轴旋转，也就是主轴定位。A/C轴转位角度的范围越大，加工产品时机床的摆头也就更加灵活。国产A轴的转位角度在±105°，C轴的转位角度在±360°，意大利A轴的转位角度在±105°,C轴的转位角度在±240°,很明显国产的角度范围要比意大利的更大。
再看看A/C旋转轴的定位精度，这个和刚才XYZ轴的定位精度是一个道理，国产A/C轴的定位精度基本保持在了5秒，和美国哈挺保持在了同一水平线，仅落后于意大利的3秒。
再看看进给速度，把它理解为走刀速度就行了，龙门必须要有较高的进给速度稳定性,否则不是打坏齿轮,铣刀,就是将工件报废。国产牌子里国盛智科的最慢，每分钟走15米，日发精机的速度最快，每分钟走30米，意大利的机床每分钟走50米，这个指标差距还是有点大。意大利这个速度就属于高速龙门加工中心了，超过36米就是高速了。不过速度走得越快，对丝杠、轴承的使用寿命就会越低，就会影响到机床的精度。建议刚上手调机的朋友，在加工零件时，除了做铝件进给速度可以快一点之外，其余的材质，尤其是比较硬比较密的零件，建议进给速度放在24米，这样有利于保持机床的精度，还可以延长机床寿命。
综合来看的话，国产五轴龙门，在大部分关键指标上，和意大利、美国，基本保持在了同一水平线，这里面国产表现最好的，我认为是科德数控，各项参数指标表现的都非常均衡，科德也是国产化率最高的国产机床企业，满分100分的话，我给科德打85分。
抛开这些数据，我对国产五轴龙门最大的感触就是，在加工复杂型面和难切削材料方面，加工效率没有进口机床高。但是大家别忘了，我们手里还握着一张王牌，北一机床收购的瓦德里西科堡，全球最大的高精度重型机床制造商。至于其他功能部件等产业链方面的问题，我会单独做视频细说。
对了，还有许多外行朋友对机床轴数的认知误区，一看到什么十二轴机床就高呼，哇塞，世界最强机床，看看人家外国都十二轴了，你中国还在用落后的五轴，我经常看到有人给我发这种评论，搞得我尴尬症都犯了，所以为了消除彼此间聊天的尴尬，我有必要再解释一遍。
一般来说五轴五联动加工中心，就能实现工件各个面的全方位加工，但是工件装夹在工作台面上的那个面没办法加工，有些特殊工件却又需要加工这个面，这时怎么办？那就需要将工件从装夹位置上卸下来，翻面重新装夹。为了保证重复装夹的精度，那么就需要多加一套机械装置来保证这个“重复装夹的定位误差”。多了一套机械装置肯定就会多几个运动轴啦。一般这多出的几个轴都是辅助轴，是不会参加切削运动的，所以这类五轴以上机床的叫法叫做“6、7、8、9轴五联动机床”（大于5），例如，7轴5联动机床、9轴5联动机床...实际关键的是联动轴的数量，一般同时联动轴的数量超过5个，就没有实际意义了。
意思也就是说，不管机床的运动轴有多少，但是能联动的只有5个。其实，机床可以实现六轴联动，但目前行业里大家能看到的也就五轴联动，为什么呢？因为联动轴数越少，机床结构越简单、越紧凑，而且越容易保证机床的动刚度和静刚度，动、静刚度对于精度要求很高的数控机床而言是非常重要的。所以大家看到联动轴多的机床，是以牺牲动、静刚度为代价的，鱼和熊掌是不可能兼得的。
总之大家一定要明白一点：5轴5联动是实现工件高精度、全方位、无死角加工的基本要求，也就是说不管你多复杂的工件，只要是5轴5联动的机床，就一定可以加工出来。多于5轴的其他轴都是辅助轴，主要目的还是为了提高加工效率和保证工件精度的，能不能联动也无关紧要。所以你现在就能明白，为什么美国海军现在加工潜艇螺旋桨，用的是德国杜普莱恩的六轴五联动龙门了，而不是什么九轴五联动龙门。像这种辅助轴任何国家都可以加，只有你想不想，加工的产品有没有这个需求和必要而已。下期接着分析国产立式五轴加工中心，我们下期不见不散。