在此次展會上，筆者作為一名機(jī)械設(shè)計人員，結(jié)合企業(yè)自身產(chǎn)品，重點看了一些主機(jī)產(chǎn)品，并從幾個方面分析相關(guān)技術(shù)發(fā)展方向，與大家探討。
 

　　首先看一組數(shù)據(jù)(見下圖)：
 

 

　　從圖上數(shù)據(jù)可知，2020年金屬切削機(jī)床市場為1868.3億元，呈現(xiàn)出較好發(fā)展趨勢。
 

　　在CIMT2021，筆者關(guān)注的部分主機(jī)展品呈現(xiàn)出五大亮點：
 

　　亮點一：傳統(tǒng)單一功能產(chǎn)品逐漸淡出
 

　　此次展會，只有少數(shù)廠家展示傳統(tǒng)單一功能產(chǎn)品，如臥式車床、立式車床、平床身數(shù)控車床、斜床身數(shù)控車床等，取而代之的是展出了更多中高檔加工中心、復(fù)合機(jī)床，以及在單一功能的基礎(chǔ)產(chǎn)品上加裝使功能升級的配套件，如加裝動力銑頭、動力刀架、C軸、Y軸、五軸轉(zhuǎn)臺等，實現(xiàn)更多較為復(fù)雜的加工要求。如山森數(shù)控展示了由兩臺CDZ6140臥車搭配自制桁架機(jī)械手的生產(chǎn)線，進(jìn)行加工演示。
 

 

　　同時也看到，部分新型功能部件得以廣泛運(yùn)用并趨于成熟。如電主軸(高精、高轉(zhuǎn)數(shù)、大扭矩)、直線電機(jī)(可達(dá)100m/min的高快移)、插削動力刀座(可在配置動力刀塔+C軸斜車上實現(xiàn)外齒輪廓、內(nèi)花鍵加工)等。其中，NSK抑制象限突起的滾珠絲杠引起筆者注意，具體特點有：(1)大幅提升滾珠絲杠運(yùn)行方向反轉(zhuǎn)時摩擦穩(wěn)定性，降低機(jī)床運(yùn)動誤差。(2)配合系統(tǒng)控制，可將機(jī)床象限突起控制到1µm以內(nèi)，提升加工表面質(zhì)量。(3)提升機(jī)床進(jìn)給性能，縮短精加工工序，在確保高品質(zhì)的同時提升機(jī)床加工效率。
 

 

　　亮點二：車銑復(fù)合加工產(chǎn)品已成主流
 

　　從此次展會可以看到，車銑復(fù)合加工產(chǎn)品已成為主流。境內(nèi)外各大車床制造廠家展出的展品，均以帶C軸、銑頭、雙動力刀架(帶Y軸及不帶Y軸)、雙車頭、伺服尾座為主，展現(xiàn)出較高的技術(shù)配置。如：MAZAK(馬扎克)全球首發(fā)的INTEGREXi-350H S是復(fù)合加工機(jī)INTEGREX系列家族的高端成員，搭載了Smooth Ai 數(shù)控系統(tǒng)，為自動化智能制造開啟了嶄新篇章。其演示的螺桿車削加工、全能自由車削Free Turn加工以及同步五軸加工技藝，可滿足多項高自動化要求。全球首發(fā)的INTEGREX i-630V AG新一代復(fù)合加工機(jī)床，集傳統(tǒng)車銑復(fù)合與齒輪加工功能于一身，除傳統(tǒng)的車銑、5軸加工，還嵌入了銑齒、滾齒、刮齒加工，最大限度地實現(xiàn)了工序集中，減少人員設(shè)備，縮短生產(chǎn)周期。
 

 

　　EMCO公司展出了HT65 PM車銑復(fù)合加工中心，這是為滿足高精度和高效率加工而設(shè)計制造的第四代產(chǎn)品。雙主軸、雙刀塔配Y軸上方刀塔演化成加工中心的銑削頭，帶B軸和刀庫，構(gòu)成了一臺高功率高轉(zhuǎn)速的9軸5聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，主副主軸可實現(xiàn)工件自動對接，一次裝夾可完成一個零件六面的所有銑削和車削(包括空間曲面和斜孔)。上刀塔為轉(zhuǎn)速12000r/min的高功率電主軸,配合HSK T63刀柄形式，既可進(jìn)行高速銑削、鉆削也可進(jìn)行車削。刀庫自帶20把刀，可隨時從刀庫換刀，主軸上每次只有一把刀，大大減少干涉。下刀塔是標(biāo)準(zhǔn)的12刀位VDI30車削中心刀塔，可全部配動力刀座。
 

　　通用技術(shù)集團(tuán)的DTM-B70S臥式車銑復(fù)合加工中心為其第三代多功能產(chǎn)品，機(jī)床整體結(jié)構(gòu)采用正交式水平Y(jié)軸布局，結(jié)構(gòu)成熟、先進(jìn)，符合國際潮流。該機(jī)通過多種功能部件組合，可實現(xiàn)六面完整加工能力。該機(jī)可真正實現(xiàn)一機(jī)功能集成化，多任務(wù)工藝復(fù)合化。具有車、銑、鏜、鉆、攻絲等多種功能，可快速高質(zhì)量完成復(fù)雜工件加工，尤其適用于復(fù)雜零件的多品種小批量加工。
 

 

　　德國Index首發(fā)的多軸自動車床MS24-6，有6根主軸，最多可配2根具有C軸功能的副主軸，12個刀架，刀架無溜板座，安放在工作區(qū)中，從而可在每根主軸上使用多把刀具。所有主軸位置均可實現(xiàn)所有加工工序。特別適用于小型軸類零件的大批量高效高柔性自動化加工。MS24-6還可根據(jù)需要配置成雙三軸車床。
 

　　寶雞機(jī)床的展品頗有亮點，其中3臺斜床身均為復(fù)合加工產(chǎn)品：BL20-HSY(雙主軸-電主軸、動力刀塔帶Y軸、雙C軸)、CQ7530(雙主軸、雙刀架)、CH46DY(動力刀塔帶Y軸)。其立式車銑中心CX516最吸引眼球。該機(jī)是一款高效立式車銑復(fù)合中心，機(jī)床具有三軸聯(lián)動功能，車、銑模式無縫集成，配合32工位刀庫，可用于盤套類零件的精密、高效車銑復(fù)合加工，廣泛應(yīng)用于電子、船舶、汽車、高鐵、醫(yī)療器械、模具、IT 等制造業(yè)。該機(jī)特點：(1)機(jī)床整體采用框箱型底座、立式結(jié)構(gòu)，剛性高，排屑流暢。(2)床鞍、立柱采用高剛性滾柱導(dǎo)軌，動態(tài)響應(yīng)性能好，精度保持性好。(3)三軸聯(lián)動功能，可一次裝夾進(jìn)行車、銑等多任務(wù)復(fù)合加工，加工效率高。(4)銑削主軸與車削主軸結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，均采用內(nèi)置電機(jī)，高精度、高速度。(5)車削刀座冷卻液高壓中心出水。(6)車銑共享32鏈?zhǔn)降稁欤Y(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠。(7)三軸均配有光柵尺檢測反饋系統(tǒng)，工作精度高。(8)機(jī)床可配備在線檢測、高壓斷屑等功能，可進(jìn)行多機(jī)聯(lián)線，實現(xiàn)無人化操作。
 

 

　　廣東圣特斯數(shù)控設(shè)備有限公司HXY46斜床身數(shù)控車銑復(fù)合機(jī)床，采用中國臺灣新代6軸系統(tǒng)21TB，支持X/Z/Y/C/A/B軸聯(lián)動加工，支持銑扁位/鉆孔/攻牙/雕刻/車削等，可一次裝夾完成復(fù)雜零件加工，從而提高加工精度。
 

　　日本中村留的AS-200L高性能車銑復(fù)合機(jī)床，標(biāo)準(zhǔn)配備Y軸、銑削功能，擁有強(qiáng)勁的車削、銑削能力，相當(dāng)于車床+加工中心+磨床(以硬車代替磨削)，提供豐富選項，可從容應(yīng)對變種變量的產(chǎn)品加工。該機(jī)配備強(qiáng)有力銑削機(jī)構(gòu)、高速高精度C軸功能、82mm行程的Y軸，可一次裝夾完成車、銑、鉆、去毛刺等工序，減少了零件的二次定位，確保成品零件的加工精度。
 

　　在車床結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加銑削功能的車銑復(fù)合加工機(jī)床還有威力銘•馬科戴爾(Weilimin-Macodel)的308MT，富信國際的EMCO HT65 PM，DMG MORI的CLX 450 TC、NTX2000，馬扎克的INTEGREX j-200，大隈的MULTUS U3000，通用技術(shù)集團(tuán)的HTM63150等。
 

　　亮點三：自動化、專業(yè)化程度大幅提高
 

　　伴隨著國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，過去的十年是國產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化率大幅提升的十年。未來的幾十年，將是規(guī)模以上制造型企業(yè)自動化升級的時代。展會上很多機(jī)床企業(yè)展示了自動化生產(chǎn)線，有單機(jī)自動化、零件加工單元(加工島)、零件自動生產(chǎn)線。人力成本的逐步提高，必將推動制造業(yè)自動化升級的浪潮。零件自動化線的設(shè)計和制造，涉及到機(jī)械、工藝、刀具、夾具、電氣、系統(tǒng)、液壓、氣動等方面的綜合能力，不僅考驗機(jī)床本身的可靠性和穩(wěn)定性，也考驗機(jī)床企業(yè)的整體解決能力和綜合實力。
 

 

　　廣州數(shù)控的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品覆蓋了搬運(yùn)、焊接、打磨、噴涂、碼垛、并聯(lián)六大系列，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。其展出的GSK RB08A3工業(yè)機(jī)器人，有效負(fù)載8kg，運(yùn)動范圍1490mm，重復(fù)定位精度±0.04mm。
 

　　馬扎克(MAZAK)的PALLETECH模塊化托盤柔性線，托盤數(shù)量可根據(jù)需要進(jìn)行增減，最少6個，最多可達(dá)240個，可靈活應(yīng)對中批量、大批量、多品種少量、變品種變量生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)模式。托盤柔性線包含整線獨(dú)立工作所必須的硬件和軟件，工件裝夾方便快捷。通過增加托盤、更改加工程序和夾具，就可以應(yīng)對產(chǎn)品更新的加工需求。通過FMS控制中心與工廠網(wǎng)絡(luò)連接，可實現(xiàn)24小時連續(xù)加工。本屆展會上，馬扎克展示了PALLETECH模塊化系統(tǒng)與其最大規(guī)格高速高精密臥式加工中心HCN8800 L集成的應(yīng)用示范。除托盤柔性線外，MAZAK還展出了桁架機(jī)器人、關(guān)節(jié)機(jī)器人、托盤池等多種自動化應(yīng)用方案。
 

 

　　浙江日發(fā)的RFMH63P柔性生產(chǎn)線，由臥式加工中心RFMH63P、AGV小車、托盤庫組成。柔性線控制軟件jFMX控制整線的運(yùn)行，如柔性線的刀具管理、工藝數(shù)據(jù)管理、加工質(zhì)量管理、生產(chǎn)計劃安排、AGV小車的運(yùn)行。jFMX能夠與ERP企業(yè)管理軟件連接，實現(xiàn)24小時無人化自動加工。
 

　　村田機(jī)械展出的對置雙主軸車削中心MT200，同時搭載高速伺服堆載裝置和高速桁架機(jī)械手，實現(xiàn)工件加工自動化。
 

　　在CIMT2021展會，也欣喜地看到很多產(chǎn)品更加聚焦細(xì)分市場、聚焦用戶服務(wù)領(lǐng)域，體現(xiàn)出企業(yè)深入挖掘用戶生產(chǎn)工藝需求，滿足重點領(lǐng)域發(fā)展需要，為用戶提供個性化、專業(yè)化解決方案。
 

　　亮點四：產(chǎn)品與信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度融合，智能制造持續(xù)發(fā)展
 

　　此次展會，部分展品從數(shù)字化工廠全面解決方案、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床等多個側(cè)面進(jìn)行展示，體現(xiàn)將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、通訊、信息、物流以及云計算、移動通訊等新技術(shù)，與設(shè)備、產(chǎn)品、設(shè)計、工藝技術(shù)和人之間進(jìn)行深度融合、無縫連接，實現(xiàn)信息的高效充分流動、處理和應(yīng)用。如MAZAK的 iCONNECT，以馬扎克智能云為載體，靈活運(yùn)用云數(shù)據(jù)來實現(xiàn)機(jī)床互聯(lián)，向客戶提供遠(yuǎn)程支援、維護(hù)保養(yǎng)、教育培訓(xùn)等綜合服務(wù)。另外，MAZAK iSMART Factory運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過安全的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，對生產(chǎn)活動進(jìn)行改善，實現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)制造。
 

　　又比如沈陽機(jī)床的i5系列機(jī)床。i5系統(tǒng)針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用做了很多獨(dú)特的系統(tǒng)性設(shè)計，可謂獨(dú)樹一幟。i5系統(tǒng)能夠支持通過手機(jī)終端實現(xiàn)遠(yuǎn)程鎖機(jī)。本次展會展出的HTM63150臥式車銑復(fù)合加工中心，主要用于國家重點領(lǐng)域以及民用工業(yè)中的一些形狀復(fù)雜、精度要求高的異形回轉(zhuǎn)體長軸以及盤類零件加工，產(chǎn)品具備國際競爭力。該系列產(chǎn)品配備i5數(shù)控系統(tǒng)，主要核心部件包括高速車銑頭、高扭矩B軸、車削電主軸、下部動力刀塔等，均為自主設(shè)計制造。展出的T5.2-500，是一款具有車削與銑削加工能力的臥式車削中心，關(guān)鍵核心部件100%國產(chǎn)化，可實現(xiàn)自主可控。其搭載的i5OS智能數(shù)控系統(tǒng)，融合智能控制技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)，可搭載車間級生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化管理。
 

 

　　亮點五：關(guān)注碳中和
 

　　2020 年9月22 日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布，中國將提高國家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，力爭2030 年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和。這是中國首次提出實現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和的目標(biāo)，引起了國際社會的極大關(guān)注。對于機(jī)床行業(yè)，以實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和為目標(biāo)，一要通過綠色設(shè)計實現(xiàn)節(jié)能減排，包括綠色機(jī)床的選材和制造工藝、綠色模塊化設(shè)計、綠色機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計、綠色機(jī)床制造等幾個方面。二要通過設(shè)備維護(hù)，提升機(jī)床技能水平，包括氣動液壓部分的節(jié)能方法、電氣系統(tǒng)節(jié)能方法、機(jī)械系統(tǒng)節(jié)能方法以及開發(fā)新技術(shù)等幾個方面。三要建立綠色低碳技術(shù)驗證平臺。四要建設(shè)全生命周期低碳綠色供應(yīng)鏈體系等。所以，機(jī)床企業(yè)應(yīng)該及早行動起來，為碳中和貢獻(xiàn)自己的力量，減少企業(yè)和產(chǎn)品碳足跡。在本屆展會，DMG MORI已宣稱全部機(jī)床產(chǎn)品達(dá)到碳中和。
 

　　總之，通過CIMT2021展會，筆者了解到了境內(nèi)外機(jī)床市場的發(fā)展趨勢，看到了全球業(yè)界當(dāng)今主流的中高端產(chǎn)品。作為一家境內(nèi)機(jī)床企業(yè)員工，我深深感到我們的不足和未來空間。尤其是我們現(xiàn)有的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)流于單一，技術(shù)附加值不高，針對不同行業(yè)的加工解決方案不足，在中高端市場還有較長的路要走。因此，我們需繼續(xù)努力，緊跟先進(jìn)機(jī)床企業(yè)的發(fā)展步伐，以市場需求為導(dǎo)向，貼近客戶，開發(fā)出更多高精度、高可靠性的產(chǎn)品。
 

　　市場是公平的，CY人還需沉下心，穩(wěn)發(fā)展，向前看，因為機(jī)會只留給有準(zhǔn)備的人。