国外厂商在全直驱数控机床领域起步时间较早,20 世纪 90 年代,日本、德国、瑞士等国家的部分机床企业已陆续开始将直驱技术应用于数控机床。
随着直驱技术的不断成熟以及制造业加工需求的提升,国外各类机床厂商,从“小而精”的高端品牌到“大而广”的知名品牌,纷纷推出全直驱系列数控机床,作为核心产品参与市场竞争。在中国市场,日本沙迪克、日本牧野、日本安田、日本碌碌、瑞士 GF、瑞士斯图特、德国罗德斯、中国台湾大前等厂商全直驱数控机床销售额较大,占据了主要市场份额。
国产全直驱数控机床产业化进程落后于国外,在国外厂商普遍开始面向市场推广全直驱数控机床时,我国尚处于高校或科研院所与企业合力研发阶段。近年来,国内企业通过自主技术突破,逐步实现产业化落地。
国产全直驱机床企业主要分为两类:一类是专业深耕全直驱机床业务的厂商,如钶锐锶;另一类是以丝杠机床业务为基础,逐步拓展至全直驱机床的综合型厂商,如北京精雕、巨冈精工等。根据弗若斯特沙利文在官方网站公开披露的报告,国产全直驱数控机床代表性厂商主要有钶锐锶、北京精雕、北平机床、佳时特、巨冈精工、杰克机床等,钶锐锶 2024 年销量在国产厂商中排名第一。
钶锐锶立足于全直驱数控机床以及数控系统的研发与制造,形成了一套软硬件深度融合的完整自有技术体系。该技术体系主要包含五大核心特点:
第一,基于控制+驱动集成一体的物理架构并采用超高频 PWM 伺服控制技术,极大降低了机床动态跟随误差,同时保证了各控制轴联动的高同步性;
第二,自主研发系统底层运动控制算法(GACC),实现了高效的加工路径规划及精细的运动轨迹控制;
第三,基于数控系统+驱动器+直驱电机+光学编码器的全闭环控制硬件方案,降低传动链误差的影响,提高了机床精度的上限;
第四,依托于自有的矿物铸件床身方案,通过力学分析以及有效的热力学管理方案,为全直驱机床提供了具有优秀的力学传导及热稳定性的基础框架结构;
第五,深入研究振动及温度等影响加工精度的重要因素,通过建立数学模型分析,开发相应的补偿算法,以保证高质量加工效果。
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