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2019年4月17日，北京工业大学机电学院组织我们到第16届中国国际机床展览会（CIMT2019）参观学习。作为一名机械工程专业的本科生，我对机床的了解仅限于书本知识和百度搜索。这次参观主要是开阔了视野，了解了机床行业和其附属行业当今的主流“时尚”。
我主要参观的展区是E1-E3馆。 E3馆有很多复合机床，以车铣复合为主，很多展品都在现场模拟加工过程。此外还有不少大中型的加工中心以及五轴机床展品等。我的直接感受是，高端机床展品数控系统的优势非常明显：首先，高端产品的数控系统人机交互可操作性很强，加工信息清晰明了，甚至有些面板支持操作人员直接在面板上进行加工参数的编辑和调整，并且配有可调视角的三维视图。如果需要，这些一线操作人员的操作权限可被设置为有限，他们只能对工件的加工参数做有限的调整，从而保证了工件成品率和产品的一致性。其次，是一些适用于小规模企业的物联网系统。其优势体现在：相比于传统的层层人工递交生产信息模式，大大减少了中间环节消耗的时间；此外利用手机app、电脑客户端进行开发，利用机床多传感器的信息汇总上传，可以实现实时监测生产状况的效果。 随着数字时代的来临和生产产品种类愈加繁多，批量逐渐变小，生产企业对机床的要求也随之提升。面对需要频繁调整参数的机床，一个界面清晰的数控系统，一个能自动完成工艺制定甚至不需人工干预就能自动生产产品的物联系统，将更受青睐。 在E3馆，我注意到了一家3D打印展商。很多优秀的产品设计受传统加工方式的局限无法制作，3D打印便弥补了这片空缺，拓展了工业产品的创造空间。普通3D打印给我的印象是塑料件的模型打印，最多能打印金属件。但这家展商的快速成型系统竟能打印陶瓷这种高熔点材料，且能做到很薄的膜状结构。还有个亮点，这家展品有独创的SLS工艺，在叠层过程中出现的悬空层面可直接由未烧结的粉末来支撑，从而真正实现任意复杂结构的制作。而一些批量异形零件（如冲压加工后的汽车钣金）的精加工过程（多见打孔），是由具有激光切割头的机床完成的。以三菱展机为例，这种机床还可以完成焊接工序。 参观E2馆时，一家外国量具公司吸引了我。他们的展品小巧精致，颜值高。据展台热心小哥的介绍，激光测量系统属于机床的可选择配置。在固定工件时，虽然都是数控化，精度较高，可仍避免不了一定的装卡误差，必然会产生一定的废品率。装上激光测量系统，系统会自动测量工件位置，并且将这个位置数据补偿到机床的数据库里，在加工时刀头便可更精准地切削工件。完成加工后，系统也会启动并检测工件合格与否。这套系统对刀具也有相同的监控功能。一般的刀具磨损量都是根据生产经验得到，这些经验虽可靠，但并不是绝对正确的，这时候激光测量系统便可以同样方式检测刀具的磨损并将检测数据补偿到切削进给。当工件位置过于偏离以至于不能通过补偿的方式来重新定位时，当刀具的磨损量过大以至于不能完成保证精度和效率的加工时，这套系统便会通知机床停机，接下来机床就需要换刀或重新装卡。这种实时监测系统为追求小批量高效生产的现代厂家提供了有效解决方案。 通过短暂的参观，拓展了很多课堂中学习不到的知识。机床及机械技术的最新发展，以及机械与现代信息技术的结合，在CIMT2019得到亲眼见证。 （作者：梁嘉禾 北京工业大学机电学院） |
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