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CIMT2019五大看点


第十六届中国国际机床展览会(CIMT2019)将于2019415-20日在中国国际展览中心(新馆)举办,展出面积14.2万平米,来自全球28个国家或地区的1700多家展商携10000多台套机床工具产品共襄盛会。届时,国内外著名机床工具企业悉数到场,其中捷克、法国、德国、印度、意大利、日本、西班牙、韩国、瑞士、英国、美国、台湾地区和香港地区等13个国家和地区机床协会和贸促会等机构组团参展,CIMT2019将再次成为全球机床工具行业关注的焦点。

CIMT2019展会以“融合共赢,智造未来”为主题,旨在促进境内外机床工具企业之间、机床工具企业与用户之间的交流和合作,探讨未来智能制造之路。

结合部分展商提供的展品资料,归纳总结出以下展会看点,供观众参考。

一、新品荟萃,尽显市场需求

创新是引领发展的第一动力,也是打造品牌的强大动力。面对日益激烈的国内外市场竞争,唯有不断创新,一个国家才能够立足不败之地,一个企业才能够实现发展壮大,一个品牌才能做到长盛不衰。

CIMT——中国国际机床展览会,一直是国内外机床制造企业展示其创新产品,演绎其创新能力的国际大舞台。这些产品创新体现在结构改进、功能的扩充和提高、性能改善、操作宜人、自动化操作、功能软件的扩充等诸多方面。本届展会上,众多新产品、新技术竞相纷呈,将吸引全球制造业的目光。

济南二机床集团有限公司的定梁龙门镗铣加工中心XHS2425×50,是在结合国外先进技术的基础上开发研制的系列产品。采用固定龙门框架、移动工作台(X轴),滑枕式主铣头可随溜板在横梁导轨上水平移动(Y轴),亦可沿溜板导轨垂直移动(Z轴)。机床具有铣削、镗削、钻削、刚性攻丝、锪孔等功能,适用于汽模、能源、轨道交通、航空航天、兵器、船舶等行业的大、中型零件加工。配备附件铣头后可实现工件的一次装夹,五面加工。


秦川机床工具集团股份公司的HMC80卧式加工中心,是在继承瑞典SAJO机床优点的基础上,结合秦川机床精密制造优势研发的一款产品。该机床为四轴联动的高精度卧式加工中心,机床主轴扭矩大,快速响应特性佳。适用于加工箱体类、盘环类、板类、轮轴类等零件。可根据不同用户的需求选配不同工位数的工作台交换装置。


武汉重型机床集团有限公司的工作台移动双柱立式铣车加工中心VTM5925X20/16,配有一个数控车铣复合刀架。适合于各种铸铁、钢及合金、有色金属、非金属材料等的粗精车削,可以加工内外圆柱、内外圆锥、平面、沟槽、螺纹以及各种旋转曲面体。滑枕内置铣轴,在配置一定的附件后,还具有铣、镗、钻、攻丝等功能。主要适用于冶金、矿山、能源、电力、船舶、交通等行业大型特大型回转体类零件的粗加工、半精加工、精加工。机床具有良好的系统刚性及高精度、高效率、高稳定性及可靠性。


北京广宇大成数控机床有限公司的RV减速器摆线针轮专用机床GY-008-400,采用三面静压闭式导轨数控静压工作台,有良好的静态、动态、热态刚度与精度,立磨头为高精度动静压电主轴,四个数控轴采用光栅尺进行全闭环控制,双磨头通过金刚石滚轮对其不同的修整,分别完成一对摆线轮的磨削加工。通过不同的工艺参数及砂轮选型,可实现对钛合金、高温合金、不锈钢、9310 钢等不同材料的摆线齿和精密轴承孔加工。

北一旗下的C. B. Ferrari公司推出的立式五轴联动加工中心ML 45,采用直线电机驱动,三轴进给速度60m/minAC轴摇篮式工作台采用力矩电机驱动,具有高速、高定位精度、高重复定位精度的特点,动态性能高。直线电机和电主轴的温度控制系统,保证了机床的热稳定性。非常适用于高速加工一些高精度的复杂造型的零件、型腔、型芯和电极类零件。


GROBG320双主轴卧式加工中心,首次在中国展出,专为汽车工业批量化生产而设计的模块化加工中心,各运动轴被分别设计在刀具和零件上。这种分离式的轴系统使格劳博能够根据模块化原理以高度紧凑的方式设计加工中心。机床占地面积小,动力强劲,高速高效,XYZ轴快移速度分别为95m/min75m/min100m/min。换刀时间2.4s

埃马克(中国)机械有限公司太仓分公司的大型盘类件立式车削中心VM 9,是埃马克模块化机床系列的最新产品,专门为加工直径达450 mm 的大型盘类件而设计。根据所需的 BMT VDI 刀座,加工时提供带8 个或 12 个刀位的刀塔。刀塔可以配备动力刀,用于执行钻孔等操作。集成的测量头保证了一贯高质量的工件,从而确保工艺可靠性。

新日本工机株式会社的五面体龙门加工中心NeoV-5M,以大型工件的重切削为加工对象,工作台宽度2500mm。该机床通过有限元分析升级,优化了机床的结构,在不降低机床刚度和精度的条件下,减少了机床的重量;在立柱上安装热平衡板,降低了环境温度变化对机床的影响;新设计的高强度球墨铸铁方形滑枕,采用重心驱动,保证了Z800mm行程的情况下能够实现重切削。该机床还可选配“Intelligent PC”软件,可监视机床的工作状态以及操作/报警信息,从而实现远程维护和分析;还可以选装防碰撞功能(Si-Stop)以及刀库装刀检测功能(Si-ToolCheck),避免发生一些人为的错误。

西班牙尼古拉斯克雷亚集团公司的落地镗铣加工中心AXIA-100,配正交自动铣头,采用了箱中箱式结构技术,绝对对称式主体结构设计,热传导均匀扩散,左右移动速度一致,超大尺寸立柱和滑枕,戴姆勒转台,自动换头机构,全闭环,带光栅尺,铣头、滑枕、立柱三套温度监控及自动补偿系统,还结合了创新机械滑枕下垂校正系统与滑枕导向系统。

湖北三环展出的高速折弯单元DYNA-Cell,由一台紧凑型高速折弯机DYNA-Press 40/15 Pro和一台关节工业机器人组成,用于中小规格零件的快速、经济、高精度折弯加工。机器人可快速检测工件并准确地将它们放入和拿出折弯机,当对小型工件进行大批量的折弯时,可保持8小时的无操作人员干预。机床内集成了CADMAN®软件,折弯程序编写和机床调整时间均小于10分钟。15Touch-B触摸式图形用户界面控制直观而且易用。

通快(中国)有限公司TruLaser Cell 5030三维激光加工中心,入门级三维切割系统,五轴联动,切割头可绕C轴做360度旋转,绕B轴做135度摆动,从而实现三维空间加工。它将激光3D切割、焊接和激光金属熔覆复合在一台机床上,并且能够更加灵活自由地切换。为运行固体激光器而开发的二合一光纤实现仅用一根激光光缆焊接和切割。在两种工艺之间切换时,仅需交换激光加工头,系统控制器将自动调整激光束,控制系统还能够自动识别已安装哪种加工头,以便能够快速无误切换加工头。

匡德机械科技(上海)有限公司的橡皮囊钣金成型设备,仅需下模即可完成金属成型加工,低成本、高效率,适用于小批量多品种各种金属材料的成形加工,如钢材、铝合金、碳钢、钛合金、高温合金、高强度合金等。其上模为一个柔性橡胶隔膜,通过超高压的液压压力推动隔膜,使金属件在下模中成型。得益于超高的压力(800-1400bar),成型产品质量非常可靠,复杂形状工件可以一次成型,大大减少工艺流程及生产时间。同时,由于只需要一个下模,模具成本也将大大降低。如果批量不大,甚至可以采用硬木或硬塑料生产模具,非常方便修改产品设计。

瓦尔特(无锡)有限公司新一代XT系列铣刀,有面铣刀、方肩铣刀,可满足客户对于各种工件材料的方肩和平面加工的所有需求。新一代XT系列铣刀以提高生产效率和确保工艺稳定性为关注点,通过刀具角度的优化,刀片的定位面更大,降低了刀片槽定位面的压力,整体支撑强度增加40%,耐冲击性更好,同时刀片横截面积更大,不容易崩刀,从而工艺安全性大大提高。

伊斯卡带来的新的LOGIQ系列刀具,包括铣削、车削和钻削解决方案。LOGIQ铣削解决方案包括强固耐用的铣刀片、铣刀头,具有更强大的加工能力;LOGIQ车削解决方案以降低切削载荷,产生更细小或更宽的切屑,解决了加工振动问题,具备通流高压冷却射流的能力;LOGIQ钻削刀具概念因其高精度、刀头高重复定位精度而能提供前沿的高生产率解决方案,进而缩短加工周期,能胜任生产制造高端机械零部件的任务。

二、聚焦定制产品,深耕用户工艺

机床工具市场充分开放,竞争激烈,产品同质化现象比较严重。为了在激烈的竞争中脱颖而出,聚焦用户服务领域,深耕用户生产工艺需求,为用户提供定制化产品和系统解决方案,已成为企业赢得更多市场份额的重要手段,从而催生出一批批优秀的产品和服务。

中国航空制造技术研究院针对薄壁、弱刚性的飞机框梁以及复杂结构的机匣类零件的边缘、内/外转角、腹板表面和复杂腔体曲面的去毛刺、倒角/倒圆、工艺搭台及飞边去除、刀纹及刀痕去除等加工要求,自主开发的机器人柔性打磨系统MTI-DBR2000-REC,以柔顺磨抛控制、动态感知等技术为核心,集成了打磨轨迹规划仿真与离线编程软件、零件基准与特征识别系统、柔性磨抛末端执行器与磨抛工具、柔性工装与夹具、除尘与防护系统等软、硬件,可针对不同结构、材质与磨抛质量要求,提供定制化解决方案,从而实现复杂结构零件自动化、智能化磨抛加工,有效解决人工打磨抛存在的加工质量不稳定、一致性差的问题,同时改善人员工作环境,避免职业健康危害。


中国航空制造技术研究院还针对大尺寸复合材料壁板研发了机器人专用恒力执行器FCDM-01,可以在工件表面施加恒定精确的压力,并可自适应工件形状,进行摆动仿型,对复杂曲面的大尺寸工件实现高质量打磨。

成都普瑞斯数控机床有限公司针对航空发动机叶片加工开发的五轴叶片加工中心PC500,应用了多个专利技术,各轴系的运动质量分布均匀,有很好的加速性能和动态响应特性;A轴双驱结构设计,避免了叶片尤其是薄型航空叶片受到轴向的外力而变形,提高叶片的加工刚性;Z轴双驱结构设计,确保在加工过程中意外停电时叶片随Z轴下移,避免刀具损坏叶面,保护昂贵的叶片。


瑞士斯达拉格公司的高精度车铣复合加工中心S181,双工位的设计,五轴联动,主轴转速30000r/min和大容量刀库,能满足最大到棒料直径32mm的复杂零件的加工。适用于航空发动机喷油机构一些耐高温、高硬度材质几何形状复杂的零件的加工,还适用于医疗器械、钟表等精密零件的加工。


西安中科微精光子制造科技有限公司的五轴激光加工设备MicroDrill100主要针对航空航天领域的关键小型零部件超精细冷加工而开发。可实现各类金属、非金属,特别是复合材料表面的各类微结构加工,如通孔、异型孔、盲孔、微腔、型腔、异型槽等复杂形貌微结构,特别适合于航空发动机叶片气膜孔的高品质高效制孔。

南通麦斯铁数控机床有限公司数控冲孔柔性加工生产线MPFMS1212,是专门为汽车的纵/横梁平板梁或U型梁而设计的一种高效、高精度自动化孔加工设备,适用于各种规格的汽车纵/横平板梁或U型梁的冲孔加工。上料、下料、板料的定位及送进、模具的选择、冲压过程的实现以及故障报警等均能够通过数控系统控制自动完成。连续冲孔工作节拍为6.5 分钟/件纵梁。

沈阳众一智能装备科技有限公司的UD360数控正倒立车自动生产线,正倒立车采用主轴立式对置(一正一倒),分别配有独立对应的刀塔,双主轴具备自动拾取功能,实现工件自动装卡和自动交换,从而自动完成工件的AB两端面和内孔外圆加工。根据零件加工工艺,正倒立车后面可串联钻攻中心,同时自动完成工件的钻孔攻丝工序。设备前后还配有自动上下料线,由此组成该自动生产线。主要针对于大批量加工盘类件如刹车盘、飞轮、制动毂、法兰盘、齿轮、短轴等。

上海机床厂有限公司的双砂轮架数控切点跟踪曲轴磨床MK8220/SD,针对乘用车、货车的动力总成厂曲轴磨削加工进行了配置,适用于发动机曲轴生产线中四缸机、六缸机的曲轴磨削。为此,CBN砂轮技术和随动磨削技术已成为该机床的标准配置。X轴、Z轴运用了直线电机驱动技术,采用了静压导轨,能为随动磨削提供高性能动态特性;采用金刚滚轮修整陶瓷结合剂的CBN砂轮,AE监控自动修整,提高了加工效率;机床采用十字拖板移动式布局,减少了设备的占地面积;使用双砂轮架,在一次装卡下能同时磨削曲轴主轴颈和连杆颈,缩短了加工节拍;其它还配备了在线测量、自定心中心架、冷却液过滤装置、烟雾集尘装置。该机床目前在上海通用汽车发动机生产车间与进口机床并线使用,其加工节拍、加工精度、可靠性均能与进口同类设备相媲美。

浙江日发精密机械股份有限公司为轮毂的加工专门开发了立式数控车床RFCL63-DRFCL63-V,其中RFCL63-D为双刀塔立式数控车床,这两台数控立式车床与一台关节机器人组成一条汽车轮毂自动生产线,可完成13-26吋汽车轮毂的自动加工,并可拓展钻孔设备、检测设备等,实现汽车轮毂的全自动加工及检测。

济南第一机床有限公司的轮毂自动生产线J1RAL-P,主要由两台卧式专用车床J1WL-800、一台立式加工中心J1VMC540W和一台关节机器人组成,还有轮毂中心孔检测机、吹气清洁箱。可自动完成14-22.5吋轮毂的加工,可进行中心孔尺寸误差检测和反馈,并根据需要实现自动补偿,实现生产线的自动循环加工。

重庆机床(集团)有限责任公司研究了汽车变速箱齿轮热后清洗、啮合检测、打标、分拣典型工艺流程,结合成熟清洗、检测技术和设备,基于精益生产理念,通过优化工艺流程,融合信息技术,最终形成具有齿轮自动化清洗、双啮检查、打标、分拣功能的清洗双啮自动线。该自动线采用标准化和模块化设计,易于装配和扩展;应用快换技术、柔性模块,既适应大批量生产又可实现多品种小批量生产;整线配备现场管理和智能监控信息系统,对生产数据进行实时分析和追踪,以实现设备效率提升、产品质量追溯和整线动态实时监管,做到生产有记录,过程可监管,数据有分析,信息可查询,流向可追踪,责任可追究,实现整线高自动化、智能化和柔性化。

天水星火机床有限责任公司的数控万能轧辊磨床MK84160/63,针对钢铁行业2550热轧生产线上各种轧辊的高效自动化磨削加工而开发,具有在线检测、自动安装误差找正、在线探伤、在线动平衡,软着陆、齿轮翻箱、轴承箱顶持、静压中心架、带箱磨削等多种功能,可以磨削正弦曲线、圆柱曲线、对称组合曲线、锥度曲线、CVC曲线等任意曲线的轧辊,且可实现最高8-12次方曲线轧辊的磨削。如热轧线中不带轴承座的粗轧机及精轧机支承辊、带或不带箱磨削的粗轧工作辊、带或不带轴承座的精轧工作辊、带轴承座的卷取机的夹送辊及立辊等。

针对箱体类零件的加工特点,四川普什宁江机床有限公司开发的柔性生产单元FMC50,具有完备的自动化解决方案和信息化解决方案。柔性单元由1THMC6350精密卧式加工中心、搬运小车、12工位立体托盘库、工件装卸站、总控及其它辅助设备组成,以搬运小车回转中心为圆心呈圆周分布,托盘台面500 mm×500 mm。适用于各种箱体类零件加工,由搬运小车自动进行托盘(零件)的自动出入库和上下料,自动选择程序进行零件加工,可24小时连续自动化多品种混流工作。

针对小型精密零件加工领域的高精度高品质表面的需求,大昌华嘉香港有限公司展出的汉布雷格Mikroturn 100超精密车床,主轴跳动0.1μm,采用静压主轴、静压导轨、恒温循环静压油,可极大地减少加工过程中的振动;主轴和导轨无磨损,长久保持精度;保证机床的热稳定性,机床静态、动态刚度高,适用于环类、盘类、棒料等回转类零件淬火后的以车代替精磨加工,以及同类零件的超精密加工和超高表面粗糙度加工。加工HRC68°的淬硬零件,表面粗糙度Ra0.1-0.4μm,几何精度0.2-2μm,尺寸精度:< 2μm;车削有色金属可实现镜面车削(Ra0.01μm)。

Schaublin(肖布林)车磨复合机床202TG,可一次装夹实现车削、铣削、和磨削的加工。主轴跳动0.5μm,精度好、效率高;根据用户需求,可提供4种不同的组合配置。

科恩超微型加工中心Kern Micro,五轴联动,定位精度2μm,重复定位精度1μm,分辨率0.1μm,适用于淬硬钢、硬质合金、陶瓷材料的高精度、高表面质量加工。可以选配智能温度控制,使冷却液、电柜、主轴和所有直线轴等重要机床部件确保20℃恒温。

日本安田公司的微细加工中心YMC430,定位精度0.5μm,三个直线轴采用直线电机驱动,高刚性左右对称框架结构,立柱、主轴、工作台等各处采用恒温循环冷却,从而实现长时间运行的高精度和精度保持性。

牧野机床的超精密加工中心iQ300,主轴采用中心冷却,恒温冷却系统,有效控制了高速加工过程中的温升,振动抑制技术,集成了刀具长度测量系统等措施,可实现亚微米级的加工精度,还可实现镜面加工。在车灯模具和手机光学部件模具领域,以及汽车导光条的镜面加工领域,得到广泛应用。

德国索菲纳NANO超精研磨机床专为燃油喷射装置组件(如架体、喷嘴或阀板)中密封面的加工设计研发,还可对变速箱中的行星齿轮进行加工。索菲纳Nano在平面超精研磨加工领域应用范围极广,包括极其多样的喷油组件、变速箱组件、液压系统、滑动轴承以及电机组件,都可完成纳米级别的极小公差和最大柔性超精研磨加工。

根据小型复杂类零件的大批量生产的需求,机床制造企业推出了各自不同的解决方案。

株式会社FUJI展出的模组式加工设备DLFn,将各种机械和装置模组搭载在规格化平台上,搭建不同的生产线,以最小的空间获得最大的生产能力。这些模组包括车削模组和钻铣模组,以及在线检测、激光打标、清洗、上下料等模组,单模组宽度仅450mmDLFn配置由FUJI独自开发的控制器UNICORN,模组加工、检测、搬送都由统一的控制器操控,实现便捷操作。

朗快智能科技(杭州)有限公司的卧式多工位旋转双面加工组合机床TG0800301,自动上下料、多工位转台,刀具中心高压内冷,实现小型复杂形状零件的大批量高效完整加工。占地面积小,生产效率高。

普什宁江的双主轴数控纵切自动车床CK1104Ⅵ,适用于各类微小零件的高精密加工,最大加工棒料直径4 mm,最大加工零件长度30 mm。针对棒料进行连续上、下料自动循环加工。一次循环可完成零件正面、背面和横向的各种车、铣、钻、镗等加工,配置专用附件还可实现极小模数齿轮的一次成形加工。

无论是为满足《中国制造2025》的要求,还是企业自身提质增效的需要,制造业企业都面临着检测自动化的挑战。为此,量具量仪企业各尽所能,推出各自的自动化检测解决方案。

海克斯康测量技术(青岛)有限公司的车间智能加工检测自动化方案,集成了车间型测量机、在机侧头和对刀仪、机器人、加工中心以及CAMSPC等多种软件技术,具备自动化、统计分析、趋势预测、闭环补偿等多项先进和创新技术,将测量室转移到生产车间现场,彻底解决人工检测低效率模式和加工质量控制难题,在生产线多产品快速切换的节拍下,检测效率仍可提高2-3倍,是创新型智能工厂的智能质量检测手段。

除“车间智能加工检测自动化方案”外,海克斯康还将针对汽车制造、航空航天、极限制造等行业的需求,展出汽车门自动化蓝光拍照式检测方案、便携式激光扫描汽车尾翼检测方案、GLOBAL S动力总成检测方案、整体叶盘超高精度智能检测方案、微小零部件以及大尺寸工件等检测方案。

重庆盟道工业技术有限公司展出的日本Sigma(西格玛)公司的ANALYZER Ⅲ激光智能缺陷检测设备,用于非接触检测缸体内壁表面缺陷,如划痕、裂缝、气孔等,最深可以检测200mm深孔。所有检测数据和缺陷信息一同被保存,还可以反馈到加工系统,以便加工工艺改善。检测仪可以集成到用户的生产线中,实现在线检测和反馈。

为应对新能源汽车的快速发展,卡尔蔡司(上海)管理有限公司推出了电机的整体测量方案。电机作为新能源汽车的核心动力部件,与传统的内燃机发动机有着截然不同的要求,蔡司作为整体方案提供商,在新能源汽车、特别是“三电”方面有着全套解决方案。例如:针对高磁的长探针高精度测量方案,在线快速百分百检测,工业CT测量电池等。

三、智能技术,夯实制造基础

智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备的智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。

智能制造是世界制造业未来发展的重要方向,智能机床是实现智能制造的基础。融合了各种智能技术的智能机床将在本届展会竞相迸发,大展风采。这些智能技术以设备功能、控制系统和软件、检测装置、制造工艺专家系统为载体,成为企业参与市场竞争新的制高点。

瑞士GF加工方案公司展出的五轴立式加工中心Mikron P 800 U,具有多项智能功能,如智能热补偿(ITC)、防碰撞(MSP)、电源故障保护(PFP)、主轴振动监测(ISM)、五轴智能热补偿(ITC 5X)、操作辅助系统(OSS)等,保障机床的高精度、高性能和高效率加工。


DMGMORI公司的DMU 50 3rd Gen.五轴立式加工中心,较之前的二代,增加了三轴行程和人B轴的摆动范围,搭载了DMG MORI公司特有技术循环,刀具监测、退刀循环、高效生产、振动抑制、防碰撞、3D QuickSET以及铣齿加工。这些技术循环能给用户提供加工编程帮助,缩短编程时间,保证正确的程序结构,提高用户的生产力和安全性及机床的加工能力。

如防碰撞MPC 2.0Machine Protection Control),通过主轴上的加速度传感器,监测加工过程中机床的非正常振动,在0.01秒之内紧急停止机床运动,避免机床主轴损坏。通过这个功能也可以诊断主轴轴承的工作状态,预先检测到轴承的损坏情况,进行预防性维护。

振动抑制MVCMachine Vibration Control),通过主轴上的加速度传感器检测机床的振动,系统根据检测到的振动频率调整主轴转速,从而抑制机床的振动,同时在显示屏上显示若干种加工状态。

3DQuickSET,通过测头和校正球测量和修正五轴机床旋转轴的位置误差。该功能可以自动测量几何误差,并将测量结果自动反馈到系统参数,对误差进行修正。用户在进行高精度加工前,可重新校准机床,避免产生废品。

高效生产(Efficient Production Package),复杂零件高速加工的辅助编程。高效生产功能以程序包的方式提供,包括20个车削固定循环,16个铣削固定循环,其中包括一些难加工材料的加工程序包。高效生产程序包采用会话式编程方式,能大幅减少编程时间。借助功能丰富的固定循环,还能大幅缩短加工时间。

日本大隈公司展出的五轴立加MU-5000V、车铣复合MULTUS U3000、龙门加工中心MCR-S 30×50等多台设备,搭载了该公司的多项智能技术,如热亲和、防碰撞、加工导航、伺服优化、五轴调整等功能。

热亲和功能(Thermo-Friendly Concept),这是机械设计技术与数控技术的融合。其概念是接受温度的变化,允许规则的热变形,抑制复杂的扭曲、倾斜热变形,并可预测变形。再通过数控系统OSP的高精度热位移控制技术,准确控制室温变化,由转速频繁变化所产生的主轴热位移以及切削液的有无所产生的变化都可以得到准确控制。

防碰撞功能(Collision Avoidance System),数控系统OSP中内置了工件、刀具、卡盘、卡具及主轴台、刀塔、尾座等的3D模型,在实际操作前,数控系统对机床运动进行实时模拟,在发生碰撞前停止机床运动。

伺服优化(SERVO-NAVI),通过测算工作台上工件、夹具的重量,自动优化包括加速度在内的伺服参数,在维持加工精度的前提下,缩短加工时间;调整伺服参数匹配溜板的阻力,保持机床的长期精度;减少机床振动和噪声,提高加工质量。

加工条件搜索(MACHINING Navi),通过机床内部的传感器检测切削振动,自动将主轴转速调节到最佳。

五轴调整(5 Axis Auto Tuning System),使用探测器和基准球测量几何误差,并按照测量结果实施补偿控制,进而调整5轴机床的运动精度。由此实现5轴加工精度的进一步提高。

西班牙尼古拉斯克雷亚集团将展出的AXIA落地镗铣加工中心,具有机械滑枕下垂校正功能,通过牵引拉杆矫正滑枕下垂带来的角度偏差。还具有热变形自动补偿功能,检测滑枕、铣头、立柱的温升,并对温度变化引起的变形进行自动补偿。

意大利萨瓦尼尼的P2 L-21折弯中心,采用一副通用模具就可胜任各种折弯要求,搭载的Mac 2.0智能技术,能够在折弯时检测每一块板材的回弹系数和拉伸强度,并自动补正折弯力度。在大幅提升首件产品合格率的同时也保证了批量产品质量的一致性。


德国雄克公司的智能液压刀柄iTENDO能完整记录工艺的稳定性、实现无人限值监控、刀具破损检测以及旋转速度和进给速度的实时控制。该智能系统配有传感器、电池和传输单元,可直接在刀具上记录加工过程,通过无线方式将数据传输到接收单元,然后通过电缆从接收单元传输到控制和评估单元,在那里对数据进行评估。在加工过程中,智能刀柄可持续分析加工过程,自动调整切削参数,保证稳定的切削加工。此外,智能刀柄还能够分析刀具的状况以及提高金属去除率。iTENDO不改变刀柄外部轮廓,也没有冷却润滑剂使用方面的限制,刚度高。

我国机床企业在智能化机床方面积极探索,取得了很大进展。北京安德建奇的精密数控慢走丝线切割机床AG360T,具有自动穿丝功能和丰富的专家工艺库;南京二机的数控强力珩齿机,配置丰富的用户珩削工艺软件,可实现自动强力珩齿加工、加工余量自动补偿、智能化夹持力控制和热变形自动补偿;台州北平的六轴数控磨削中心BPX6具有刀具加工程序自动生成功能,并可以模拟加工。

四、工业物联网(IIoT),联通世界与未来

物联网(IoT)是物物相连的互联网。广义理解,物联网包含3个层面,获取信息的感知层、传输信息的网络层、信息计算和处理的应用层。

工业物联网(IIoT)是物联网在工业领域的应用,将感知技术、通信技术、传输技术、数据处理技术、控制技术,运用到产品设计、制造、配料、仓储、售后等所有阶段,实现生产管理及控制的数字化、智能化、网络化,提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。

在本届展会上,我们能够深入地了解和学习到全球机床工具企业在数字化技术、互联互通技术方面所取得的最新成果。

华中数控的iNC智能数控系统,应用大数据可视化、大数据分析、基于新一代人工智能技术,对智能机床的大数据按指令域进行关联分析和深度学习,以及智能机床和零件加工的理论建模和仿真分析结果,形成智能机床的优化控制策略和控制知识,自动积累经验并自我学习提升。系统汇集了内部电控数据、插补数据,以及温度、振动、视觉等外部传感器数据,形成数控加工指令域“心电图”和“色谱图”;可建立数控机床的全生命周期“数字双胞胎”(Digital Twins)和“人-信息-物理系统”(Human-Cyber-Physical Systems, HCPS),具有自主感知、自主学习、自主决策、自主执行功能。


华中数控的云管家iNC-Cloud是面向数控机床用户、数控机床/系统厂商打造以数控系统为中心的智能化、网络化服务平台。具有工业设备两级组织结构管理、工业设备实时状态监控、生产过程多种统计分析、机床数据扫码上传、多种权限管理等功能,支持工业设备多种联网模式,支持多种存储介质的数据持久化。

沈阳高精数控智能技术股份有限公司的数字化车间管理系统LT-DNC/MDC,具有加工工件程序网络化自动传输与管理、机床加工状态实时采集与监控、加工效率和故障的统计与分析、车间综合信息管理、远程视频监控等功能。系统在为机床操作者提供方便快捷服务的同时,可让管理者实时、精准地掌握车间详细状况,可显著提高车间精益生产能力和智能制造效率。

西门子公司是德国工业4.0的倡导者和践行者,其PLM(产品生命周期管理)软件,包含了丰富的产品应用程序,将虚拟生产与现实生产环境紧密融合,将计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)和制造过程无缝地集成在一起,帮助企业以经济高效的方式对产品整个生命周期,从创意、设计、制造到维修及处理的信息进行管理。PLM既可作为信息战略,也可作为企业战略。作为信息战略时,它可通过整合系统构建一致的数据结构。作为企业战略时,它使企业可以像一个团队那样进行产品设计、生产、支持和淘汰,并在这一过程中不断得到总结和提高,在产品生命周期的每个阶段做出由信息驱动的统一决策。该公司的SINUMERIK 840D SL控制系统可提供完整的网络方案,实现设备与设备、设备与管理人员的互联。


DMGMORI的基于CELOS平台的集成数字化制造解决方案,涵盖了准备、生产、监控、服务四个阶段。通过集成在CELOS平台中的CAD/CAM软件、仿真程序、数字化工具软件以及加工、监控、通讯等27个应用程序,实现产品从设计、生产到售后服务的数字化制造解决方案。

格劳博机床(中国)有限公司的展出GROB-NET 4 Industry数字化制造解决方案,是GROB公司数十年的机床制造经验与IT技术高度融合的产物,其模块化应用程序能够将企业各要素进行优化整合,以最优产能目标进行高质量运作,提供从生产规划、复杂编程、复杂工件加工工艺模拟、设备监控与分析、加工过程可视化到维修保养的全方位数字化解决方案。

巨浪凯龙机床(太仓)有限公司的SmartLine工业4.0数字化解决方案,集成了多个模块化应用程序,可实现数字化、信息化、透明化产品设计与生产管理;优化产品工艺,提高产品品质及稳定性;可与第三方机床控制系统相互兼容;提高生产效率,简化日常生产管理、机床维护。

株式会社FUJI展出的LAPSYS物联网系统,由LAPSYSMonitorLAPSYS TraceLAPSYSConnect三个模块构成,可实现加工设备、工厂运行状态的监控,加工件品质的追溯性管理。

瑞士斯达拉格集团的集成制造系统(IPS),涵盖了单元控制器、物联网、机床的自我检测与优化、机床保护、人机界面、过程质量控制、效率等多个模块。其中,单元控制器监控所有过程,集中管理与生产系统相关的信息和资源,它直接接受企业ERP系统的生产指令,实现工件从装载和存储原材料,到各种加工步骤,再到最终卸载成品工件的全自动化生产。

语祯物联科技(上海)有限公司的海量设备物联网解决方案由语祯智能硬件(语祯通讯盒子)和语祯物联软件(生产管理系统&设备保障系统)配合使用,基于边缘计算和云计算,与数控系统进行实时通讯,实现生产状态/设备状态监控,结合先进的制造管理工具,帮助企业降低成本、提升效率,为企业经营决策提供智能辅助。可适配市场上常见的数控系统。

上海微茗智能科技将传感器技术、刀具智能管理系统、生产管理软件及互联网平台技术融合应用于车间加工生产,帮助客户实现生产过程数字化、信息化、智能化。

MAZAKiSAMRT FactoryOKUMAOKUMA SMART FactoryAMADAV-FactoryGF公司的WSM车间管理解决方案等等,从各自对物联网的理解角度,诠释未来智能制造的解决方案。


五、增材制造,创新制造模式

增材制造技术综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势,可快速制造出任意复杂形状的零件,解决了一些难加工材料结构复杂零件的加工难题,缩短了制造周期,在航空航天以及医疗领域有很好的应用前景。

欧美先进国家将增材制造技术纳入国家战略和规划,将其视为实现制造业回归,提升制造业竞争力的重要载体。

增材制造技术得到了世界各国政府、研究机构、企业的广泛关注,促进了增材制造技术的快速发展。体现在金属激光沉积的层厚更小、成形速度更快、聚合物材料的强度更高、增减材加工复合应用等方面。

1、增减材复合,扩展机床的功能

北京北一机床股份有限公司XKR40-Hybrid增减材复合机床,在成熟的XKR40五轴加工中心机床上增加增材制造单元,实现集增材和减材于一体的复合加工。增减材复合机床的切削主轴和激光增材制造单元可实现三轴直线移动,工件装卡在摇篮转台上可实现两个回转运动。应用五轴切削加工技术和激光层积技术、CAM技术、测量技术,增减材复合机床可完成不同行业具有复杂空间曲面形状零件(如叶盘、叶轮、叶片、模具、传动部件等)的增减材加工和修复,亦可实现由多种材料构成的零件的制造。


2、新材料的出现,提高零件的强度

美国Markforged研制的新材料Onyx,是一种由尼龙和碳纤维碎片熔融制成的碳纤维加强尼龙材料,其强度是普通尼龙的3倍,热变形温度达145℃。力丰展出的美国Markforged 3D打印机MarkTwo,以Onyx为基本材料,据称打印出来的零件强度比传统的ABS材料高24倍,零件表面散发哑光黑漆光泽。

Mark Two外,力丰还将展出美国HP3D Systems,波兰Sinterit的多款3D打印机。

3、完善3D打印系统

3D打印的目标是实现零件的量产,为此,打印材料的预处理和后处理必然需要结合到系统中。


沙迪克公司的金属粉末3D造型和基准面加工的复合加工机LPM325,通过激光扫描金属粉末使其熔化和凝固进行3D造型,并在不改变设置的情况下进行基准面加工。大幅度缩小了造型室内的体积,并进一步优化了激光加工过程中产生的烟雾的回收,实现了高品质下的造型速度提升。此外,为了改善造型室内的粉末处理工作,配置自动供粉和粉末吸收装置。该机床配置了沙迪克专门开发的数控系统RM4RP,以及CAM软件LS-BEAMS

4、打印精度提高

DMGMORILASERTEC 30 SLM以选择性激光熔融(SLM/粉床式)增材制造技术为基础,特别适用于轻量化、功能性优化和个性化复杂工件的增材加工,层厚最小可达0.02mm。可加工多种材质的镂空和蜂窝结构,例如不锈钢、钛、铝或工具钢。带粉料回收功能,提高粉料利用率,配置功能丰富的软件RDesigner/ROperator,实现从CAD文件到工艺控制的全面软件解决方案,用户可以快速调整工艺参数。

本文仅以部分展商提供的文字材料为基础,视角和高度局限,管中窥豹,实难诠释展会精彩之万一,见笑于方家。冀以抛砖之作,待诸位专家莅临展会,探索更多精彩。

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执笔:符祚钢


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