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CIMES2018隆（lóng）重（chóng）舉行創新成果目（mù）不（bú）暇接（一）機（jī）床篇

2018-9-10 來源：-- 作者：徐正平楊　曉

CIMES2018 已經順利落下帷幕, 本屆展會繼（jì）續（xù）延續了（le）以往的（de）恢宏和精彩, 一批具有智能、綠色、高效（xiào）、精密、複合等（děng）技術（shù）特點的機床展品,成為關注熱點。為（wéi）機床配套的境（jìng）內外（wài）刀具企業也充分展示了各自領域的先進技術。本文邀請行業專家對本次展覽會部分機床及（jí）刀具（jù）展品進行簡單評述（shù），以（yǐ）饗讀者。

CIMES2018第十四屆中國國（guó）際機床工具展覽會於（yú）今年6月26-30日在北京的中國（guó）國際展覽中心（xīn）新館隆重舉行，共有29個國家（jiā）的1300餘家展商參展，出麵積達12萬平方米，觀眾人數高達12萬人（rén）次。

機床

MAZAK展示iSF技術

三年前，國際上網絡智能製造搞得（dé）非常（cháng）熱，最突出是沈陽機床的i5，DMG MORI的CELOS及日本馬紮克的順暢加工SMOOTH TECHNOLOGY。

在這次展會上，馬（mǎ）紮克在順暢（chàng）加工SMOOTH TECHNOLOGY的基礎上繼續（xù）發展，又全新（xīn）推出（chū）了“iSF” 這個概念，即“MAZAK iSMART Factory” ，那是馬紮克使用最先進技術的（de）新一代智能工廠，目前正在馬紮（zhā）克的全球工廠內正大力推進。這（zhè）項創新不僅（jǐn）整合了MAZAK最新的自動化和少人化技術，更重（chóng）要的是工（gōng）廠通（tōng）過全新的數據采集模式，能夠更方便地將關鍵數據傳送給車（chē）間的（de）監控係統，使（shǐ）車間的加工設備和網絡更好地連接起來。通過生產管理係統與ERP的聯動，努力建成（chéng）生產計劃的自動調整體係，這個體係的目標是將生產周（zhōu）期縮短30%，半成品在庫（kù）和（hé）產品在庫削減（jiǎn）30%，管理工時降低一半（bàn）。iSmart Factory的意義不僅在於馬紮克自身可以（yǐ）采用這樣高效、先進（jìn）的方式組織生產，他們更期待向高端客戶提（tí）供整套係統，以便適應“製造業服（fú）務化”的發展趨（qū）勢，並與客戶（hù）共享成功（gōng）。

DMG MORI 的新（xīn）型激光增材製造

DMG MORI公司前幾年開發的LASERTEC 65 3D混合加工機床，是一台全功能5軸聯動銑床（chuáng）上融入了增材式激光堆焊技術的創新產品，把增、減材製造（zào）完美地融合於一台機床（chuáng）之中。這次（cì）他們展出的是一台LASERTEC 30 SLM，粉床式增材（cái）製造的完整解（jiě）決方案機床。其主要（yào）特點是具有高靈活性、高效率和高工藝（yì）可靠性。該機占據選擇性激光熔融增材製造市（shì）場的領先地位。例如，靈活的rePLUG粉（fěn）料模塊將粉料的更換時（shí）間壓縮到兩個小時以內。此外，封閉的粉料回路為工作（zuò）區的安全性和和工藝自動化提供保證。機床門與小門布局合理，人機友好的機床設計簡化工（gōng）件操作和維護操（cāo）作，而控製麵板（bǎn）將全部重要按鈕（niǔ）和控製（zhì）件全部布（bù）局在操作（zuò）員視線內（nèi）和可觸範圍內。搭配DMG MORI的CELOS SLM 為CAM編程和機床控製提供一站式、全集成（chéng）和統一用（yòng）戶界麵的軟件解決方案。正是因為具有整合並統一的（de）用戶界麵，對於任何複雜的工件加（jiā）工，都可在機床外部編寫工件程序，用戶都能在最短的時間內將數據快速提供給（gěi）機床。

值得一提的是，機床的右端材料（liào）粉盒可以輕易簡單更換，如果用戶希（xī）望用不同（tóng）材料，如不鏽鋼、鈦合金（jīn）等，那麽就可選購備（bèi）用盒子（zǐ），操作快捷安全（quán）。

TORNOS的MultiSwiss係（xì）列

瑞（ruì）士（shì）TORNOS公司，這次（cì）主要展出的是將縱切自動車（chē）與數控多軸自動車相結合的創新產品。他們的MultiSwiss 8X26在EMO展出時（shí）就很轟動。

堪稱革（gé）命性的MultiSwiss，填補了單軸自動車床與（yǔ）多主軸車床之間的空白。機床（chuáng）采（cǎi）用了“多合一“理念設計，床（chuáng）身本體，送料機、高壓（yā）冷卻單元、自動排削器等選配件完美的集合在機床內，結構更加緊湊小巧，減（jiǎn）少（shǎo）了機床實際占用空（kōng）間。在機床設計中也充分考慮了操作人員的舒適（shì）性，不必（bì）俯身，便可進入其（qí）中更換刀座，這種前端介（jiè）入式設計對用戶更加友好（hǎo），更加符合（hé）人體工學設計，安全（quán）創新，在市場上堪稱獨一（yī）無二。配置了8根可獨立控製（zhì）的電主軸，可根據不同工（gōng）序靈活調整主軸轉速，並采用扭（niǔ）矩電機進行主軸鼓分度定位與鎖緊，具有定位速度快，定位（wèi）精度高等特點。主軸創新性地（dì）采用（yòng）高精度靜壓軸承（chéng），因此無傳統主軸軸（zhóu）承旋轉所（suǒ）產生的震（zhèn）動及磨損，這樣就顯著提高了零件表麵光潔度及刀具壽命。采用了模塊化的多刀具理念及即（jí）插（chā）即用（yòng）的（de）刀具係統，每個工位能夠容納多達四把刀具，實現讓人（rén）難（nán）以相信的靈活性以及（jí）加工區域出色的可計入性，同時最多帶6個Y軸的配置可以讓加（jiā）工最複雜車削類零件成為可能。內置TISIS通訊軟件及TB-DECO編程軟件，讓操作者快速實（shí）現輕鬆編程和實時監控，助客戶邁出了跨向工業（yè）4.0領域的第一步（bù）。

SW的多主軸多工（gōng）位加工中心

德國SW公司的多主軸、並且能多工位五軸聯動加工的臥加，確（què）實是一種高效、高精度的創新加工中心，因此展台觀眾也絡繹不絕。

由直線電機驅動的雙（shuāng）主軸雙工作台臥式加工中心BA W02-22，配置了自動上下料（liào）係統-配有毛坯件和成品件垂（chuí）直儲存托盤的（de）新型集成上料模塊，該模（mó）塊（kuài）集成6軸機器人，輔助裝卸加工工件。

由於該機器人采用頂置式設（shè）計，可（kě）針對特定工件靈活配置，因此具有更高的移動和空間自由（yóu）度，並可同時使用多個夾具移動托盤，這種設計創新是相當獨（dú）特且實用的（de），特別適合（hé）汽車、摩托（tuō）車等大批量零件的高效加（jiā）工（gōng）。

EMAG的倒置加工新技術

埃馬克EMAG是當今世界上可為整個加工過程鏈（liàn）提供全套解決方案的供應商之一，同時擁有車削（xuē）、鑽孔、銑削、磨（mó）削、滾齒、熱套裝配、激光焊接、電化學工藝、感（gǎn）應淬火等9項創新工藝製造技術（shù）。

VL 3 DUO 是該公司VL 係列模塊化機床家族中的首款雙主軸機床，它擁（yōng）有兩個工作（zuò）區（qū），實現了對該係列產品範圍的完美拓展，是高效加工直徑Φ150 mm 盤類（lèi）件的理想之選。

機床（chuáng）集近年來創（chuàng）新成果於一體（tǐ），包含了自動（dòng）上下料係統、TrackMotion 自動化係統以及機（jī）床的模塊化基本結構，在19.6 m2的緊（jǐn）湊空間內可實現生產效（xiào）率的最大化。在該條生（shēng）產線中，VL 3 DUO 所擁有的專（zhuān）用於OP 10和OP 20的兩個獨（dú）立加工（gōng）區，分別車削工件的兩個麵。VL 3 DUO 的（de）每個加工區均配備了獨立的工件（jiàn）存儲器和自動上下料主軸。兩個加工區彼此互為鏡像、高度一致，均擁有動力強勁的（de）工（gōng）作主軸，其功（gōng）率（lǜ）和扭矩分別可達18.1 kW和142 Nm，可確（què）保實現快速、精準（zhǔn）的切削加工。此外（wài），每個加工區還配備有12刀位刀塔，既可安裝（zhuāng）車刀，也可選配（pèi）動力刀具。

尤為值得一提的是，在該機床的回轉刀塔上，裝有一塊凸狀（zhuàng）定位塊，將加工好的回轉體工件（jiàn）置於此定位塊上，隨後（hòu）吹氣將切屑去除，不讓髒物帶出加工區，這種細微的工藝思路是值得（dé）我（wǒ）們參考的。

海德（dé）漢主（zhǔ）要展出了三大（dà）類產品

海德漢這次（cì）展品可謂琳琅滿目，現僅選擇三項介紹一下。

其一是智聯製造，隨著互聯網的發展需求，海德漢進一步完善了信息化互聯互通功（gōng）能，推出了海德漢“智聯製造Connected Machining” 一係列功能，為海德漢數（shù）控（kòng）係統傳統用戶（車間加工）實現無紙化信息傳遞（dì）和加工車間透明化提供了簡易的解（jiě）決方案。

其二是全閉環-光柵尺和角度編碼器。機（jī）床在加工過程中的誤差來源，主要包含（hán）機床的幾（jǐ）何結構誤差、彈性變形誤差（chà）以及熱變性引起的誤差；其中，熱變性誤差大約占70%，因此它是機床誤差產生的主要來（lái）源。鑒此，對於精（jīng）度要求高的加工，一般需要安裝光柵尺和（hé）角度編碼器實現全閉環控製，取代傳統的半閉環控製，海德漢全（quán）閉環能夠為用戶解（jiě）決如上的加工（gōng）難題，實現高精度加工。

其三是新（xīn）品測頭。最新推出具有Endat接（jiē）口的工件測頭（tóu）TS460和刀具測頭TT460，進一步增強測頭設（shè）置的用戶友好性，僅（jǐn）需在係統的用戶界（jiè）麵即可完成測頭設置和檢查測頭工作狀態，無需進入機床參數界麵（miàn）。

通快的鈑金加工利器

在這次中國國際（jì）機床工具展覽會上，德國通（tōng）快集團亮出了全新全進口（kǒu）的鈑金加（jiā）工利器TruMatic 1000 fiber，這是一款可以成型並可折彎的激光切割機，所有鈑金（jīn）加工工（gōng）藝幾乎全都能完成。獨步天下的Delta混合驅（qū）動技術，為其高效的（de）生產保駕護航。創新的智（zhì）能分揀，更能解決（jué）現有的鈑金生產瓶頸，減少人工操作，並提升加工質量。

對於鈑（bǎn）金加工的廠家而言，如果要加工一個裝配類工件，一般工步是先進行切割，再通過攻絲機進行裝配孔加工。這種加工模式，看似合理，卻隱藏（cáng）著眾多生產（chǎn）浪費。如果一台設備即（jí）可以完成靈活的激光切割（gē），又可以進行攻絲和成型，那現有的物（wù）流和上下料準備等過程將不再被需要。正如精益生產理念（niàn）中提到，一個生產線要（yào）做到高效，不僅需要（yào）提升加工設備的效率，更（gèng）重要的是最（zuì）少的生產浪費。通快（kuài）帶來的這款設備，正是基於這一理念，通（tōng）過減少工位，從而減少物流和生產準備時（shí）間，以（yǐ）及由於人工幹預而產生的（de）額外成本和生產（chǎn）報廢，進而提升加工穩（wěn）定性和加工品質。

德國通快集團作為工業4.0的創始企業，在設計全新設備的過程中，也融合更多智能製造、敏捷製造的理念。這台（tái）全新的TruMatic 1000 fiber不僅能（néng）完成高效的生產，更（gèng）難能可貴的（de）是，他的智能（néng）分揀可極大減（jiǎn）少後期人工的分揀和打磨時間（jiān）。

大連科（kē）德（dé）平台式臥加（jiā）

在E1-B201大連科（kē）德展區（qū），有一（yī）台平台式臥式加工中心可謂獨具一幟（zhì），機床的主體結構基本固（gù）定，借此為平台，可配置多種模塊，組成各類（lèi）不同品種（zhǒng）供用（yòng）戶選（xuǎn）購。

其X-Y軸方（fāng）案（àn）是：立（lì）柱部（bù）分采用牆式結構，與床身高剛性結合形成L型結構，以增強主機固定部分整體剛性，X軸采用（yòng）滑板結構，采用（yòng）高剛性三導軌掛壁支撐技術，機床（chuáng）設（shè）計過程中，有限元輕量化設計，變形小，動態性能優異。Y軸采用雙（shuāng）驅，無配重結構，采用光柵閉環控製。大大提高運動部件性能和控製精度。

Z軸方案是：床身主（zhǔ）體采用中（zhōng）央後排屑，八（bā）地腳穩定支（zhī）撐，特別適合（hé）主機成線及鋁合金類零件的大（dà）切削量切削的排除，Z軸工作台直接在床身前後運動，采用雙驅技術，雙光柵反饋，相比單（dān）驅大大（dà）提高了（le）運動部件的運動性能。並且雙驅內置，實現（xiàn）了多個工作台模塊的（de）互換，降低了同規格，不同係列產品（pǐn）的（de）生產製造（zào）難（nán）度，保證生產一致性，進而（ér）在生（shēng）產環節（jiē），提升產品製造可靠性。

A-B軸方案主要以直驅技術為主，通過力矩電機（jī）作為（wéi）回轉坐標主要驅動技術。直驅技術具有動態響應能力好（hǎo），無反向間（jiān）隙，無傳動機械磨損等顯著優勢。直驅技術已經成為當前國際上精密高速機床重要的技術（shù）路線（xiàn）。針對鈦合金等難加（jiā）工材料的加工，機械主軸目前處於研發試製階段。

整機直線軸三坐（zuò）標軸采（cǎi）用（yòng）通過雙驅技術（shù）可使機床得到更強、更平穩（wěn）的驅動，能夠有效地抑製振（zhèn）動，消除反向間隙；同時雙驅技術也對控（kòng）製提出（chū）了更高的技（jì）術（shù）要求。大連科德（dé）在光洋（yáng）的數控技術的支持下，在其產品中大量（liàng）運用雙驅設計，為用戶提供理想的加工設備。

浙江美日小（xiǎo）型數控工（gōng）具磨床

中國機（jī）床的（de）發（fā）祥地源於上海，是一批寧（níng）波的浙江人幹起（qǐ）來的。浙江（jiāng）人憑借對機（jī）床（chuáng）與工具的獨特天賦，確實轟轟烈烈做出了一番事業。早些年前（qián），當國家大（dà）力（lì）支持東北機床振興的同時，浙江的有識之士就豪邁提出，要把浙江打（dǎ）造成中國（guó）製造（zào）業第一大省。

而今，浙江的民（mín）營企（qǐ）業家依然（rán）不忘初（chū）心，奮鬥（dòu）不止，尤其在浙中南一帶，發展如火如荼。企業雖小、雄心卻大，這塊區（qū）域內榮（róng）獲春燕（yàn）獎的單位也不少，有的一次或多次金榜（bǎng）題名，打破了國企對該獎項（xiàng）的壟斷。

浙江溫嶺有家（jiā）美日機床，僅有員工60多人。他們主打產品是小型係列的（de）數控工具磨床及各類（lèi）小型工具修磨機等。令人難以置（zhì）信的（de）是，這些小產品原來中國80%需要進口，而現在美日機床的產品非（fēi）但擋住進口，還占據了國內市場的60%以上，同時大量出（chū）口。出口產品80%銷（xiāo）往德（dé）國、日（rì）本、美國等歐美工（gōng）業發達（dá）國家，占領（lǐng）了他們50%以上市場。

美日（rì）機床的成功，並非（fēi）依靠低價位（wèi），而是靠技術創新、精益生產。並已申請了60項專利，是美日成功的關鍵所在。立方氮（dàn）化硼砂輪的（de）傻瓜型研磨機，雙偏心結構（gòu），使得操作（zuò）十分便捷，深受用戶歡迎，出口供不應求，這就是中國產品走（zǒu）向世界的一個縮影（yǐng），我們確實應該對這樣腳踏實地的創業（yè）精神點個讚。

華中數控展出的智能數控係統（iNC）

華中數控與寶雞機床（chuáng）聯合研製了基於（yú）新一代人（rén）工智能技術（shù）的智能數控係統（iNC）和智能機床（iNC-MT）概念機，開發了一批質量提升、工藝優化、健康保（bǎo）障和生產運行的智能化功能（néng）模塊。

在華中8型數（shù）控係統（tǒng）的基（jī）礎上，新的智（zhì）能數控係統（iNC）提供了機床指令域大數（shù）據（jù）匯聚訪問接口、機床全生（shēng）命周期（qī）“數字雙胞胎”的數據管（guǎn）理（lǐ）接口和大數據智能（néng）（可視化、大數據分析和深度學（xué）習）的算（suàn）法庫，為打造智能機床共創、共享（xiǎng）、共用的研發模式（shì）和商（shāng）業模式的生態圈（quān）提供（gòng）開放式的技術平台，為機床廠家、行業用戶及科研機（jī）構創新（xīn）研製智能機床產品和開展智能化技術研究提供技術支撐。

在此基礎上，智能數控係統（iNC）已初步實（shí）現（xiàn）了質量提升（shēng）、工藝優化、健康保障和生產運行一批智能化功能，使得數控加工“更精，更快，更智能”。

此外（wài），智能數控係統（iNC）采用了多點觸控虛擬鍵盤，替代了傳統的數控機床鍵盤；采用機器視覺人臉識別，對操作者身份認證。

煙台環球機床附（fù）件集（jí）團有限公司的係列展品

現在我們都說機床發展的瓶頸在於零部件，其實零部件企業也正努力追趕，煙台環球機床（chuáng）附件集團有限公司（sī）目（mù）前已有（yǒu）有四（sì）項科研項目獲得（dé）國家“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專（zhuān）項立項，這次他們（men）的展品也很有特色。

例如手（shǒu）動卡盤，由於盤體（tǐ）鑄件加了鈦粉，硬度達到HB230以（yǐ）上，因此不易斷裂，而且耐（nài）磨，強度高，盤體表麵光潔度也較高；車床卡盤的（de）卡爪可以（yǐ）互換，不需要打標記號。這說明了卡爪的互（hù）換性好，避免了二次配磨卡爪，盤（pán）體內潔淨度也好，從而提高了盤絲和八字輪的使用壽命（mìng），卡（kǎ）盤搖動起來手（shǒu）感（gǎn）均（jun1）勻，沒有死點；盤絲壓蓋（gài）采用鑄（zhù）件，沒有像其它廠家采用塑料件，故而（ér）克服（fú）了塑料件定位盤絲不穩的問（wèn）題，提高了（le）卡盤自定心精度（dù）和使用壽命；這（zhè）類卡盤精（jīng）度在國標精（jīng）度（dù）基礎上還萬壓縮（suō）20％。

再如液壓刀架，他們采用三聯齒盤結構，刀盤轉（zhuǎn）位免抬起，相比（bǐ）其它兩聯齒盤結構產品刀盤轉位時必須抬起（qǐ），這（zhè）樣防水、防塵效果顯得更好；刀架采（cǎi）用液壓馬達連續旋轉結構，不同於某些同類產品（pǐn）間歇分（fèn）度機構，轉（zhuǎn）位時速度更快。

擁有自（zì）主知識產權並（bìng）榮獲春燕獎的TK64320兩軸搖籃式（shì）直驅數控轉台，是5軸聯動加工中心最常用的附件，這次也是展出亮點（diǎn）之一。這種直（zhí）驅搖籃式（shì）數控轉台，對比蝸（wō）輪副結構（gòu）轉（zhuǎn）台具（jù）有零間隙，永不磨損等優點，而且轉位（wèi）速度快。由於采用了（le）圓光柵閉環裝置，分度精（jīng）度（dù）更高（gāo），同時響應速度也快，聯動插補精（jīng）度更高。

直驅轉台因采用了閉環控（kòng）製（zhì），能實時監測機械部分位置誤差和速度誤差，並（bìng）及時反饋給數控係（xì）統，以確保加工精度和聯動插補精度（dù）。本轉台還采用循環水冷卻電機，裏麵（miàn）有若幹個溫（wēn）度傳感器，可實時監測電（diàn）機溫度（dù）和冷卻水溫度，由於確保電機的正常運（yùn）轉和水溫（wēn）恒定，故而可減少由於溫（wēn）度的變化造成的機械部件的熱變型，因（yīn）此加工精度（dù）高、零（líng）件一致性好。

武漢智德立數控

W2館的D903展台，武漢（hàn）智德立公司的高精度數控轉台非常受人（rén）關注。它采用全球首創的無間隙二級雙凸（tū）輪傳動結構設（shè）計，實現了超高精度的平麵跳動和中心跳動控製（均≤3um），確保了分度基準圓心（xīn）的精（jīng）準（zhǔn）定心（xīn），因而實現了轉台分度精度達到±2”，重（chóng）複（fù）定位精度2”，（該技術已獲國家發明專利）。

這種高精度數控轉台，由於采用了無間隙二（èr）級雙凸輪傳動結構，因此打造成一款（kuǎn）無需鎖緊的轉台，不僅徹底克服了轉台鎖緊動作造成的定心定位基準的隨機性偏差，而且（qiě）轉台剛性（xìng）強、精度穩定性好（hǎo），8100Nm的扭矩輸出，可承受30000N的切削力。

純機械方式實（shí）現高精度，無需光柵補償，消除了因光柵汙染導致轉台精度丟（diū）失的困擾，因此轉台在長期使用過程中，精（jīng）度穩定可靠（kào）。

獨具匠心的（de）傳動結構設（shè）計，顛覆了傳統的（de）傳動方式，是唯一實現滾動摩擦傳（chuán）動的轉台，相比（bǐ）較傳統結構的滑動摩擦傳動，摩擦係數相（xiàng）差300倍以上。該設計配合獨特（tè）的整體預緊裝配工藝（yì），真正做到反向無間隙。運（yùn）動零部件的（de）磨損小、噪音低（40dB以下）、箱體溫升小（50℃以下），產品使用壽（shòu）命大（dà）幅度提高。在（zài）每天（tiān）8小時不間斷轉動工（gōng）況下，精度保持不變至少三年以上，除換油（普通潤滑油）外，免（miǎn）維護（不拆卸維（wéi）修）。三年以後，若精度有所下降，可（kě）通過現場恢複調校至出廠精（jīng）度，無（wú）需更換任何零部件。

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