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不寻常的CCMT2018

——第十届中国数控机床展览会观后感

2018年06月13日 08:59:38来源:作者投稿作者:徐正平点击:8785

  【中国机床商务网栏目 展会快报】由中国机床工具工业协会主办的第十届中国数控机床展览会CCMT2018,于4月9日至13日在上海浦东新国际展览中心隆重举行,来自海内外1230余家展商参加了本届展会,其中境外的达500余家,占比40%,总展出面积共12万平方米。尤其值得一提的是进场总人数居然达到创记录的171176人次,同比增长17.51%。说明了目前中国机床市场的需求仍是兴旺,事实也确实如此,2017年我国机床消费同比增长7.5%,产值增长5.1%。
 
  一、国际形势风云变幻
 
  必须指出的是,这次展会是在美国制裁中国中兴等通信产业的前夜举行的,今后有什么变数大家可以拭目以待。不过无论发生什么摩擦呀、打什么贸易战啦,一切均会与我们机床制造业有关,因为强国强军离不开工作母机。
 
  进入21世纪后,有两位机床界的名人之高见我始终难忘。一位是德国DMG公司总裁卡比查博士,他当时预言:世界制造业的重心向中国转移,于是他在中国建厂扩业,取得了良好收益;另一位是当时上海机床厂有限公司的总经理缪颖同志,他多次在论坛上高屋建瓴地指出要注意国产的产业安全,如果不掌握数控的核心技术,其后果不堪设想。他同时还撰文:企业的持续发展,依赖于技术创新。可惜的是后者的呼吁没有引起各界足夠的重视。
 
  大家都知道,研发出尖端国之重器那是要化苦功夫的,需要打好基础,需要几代人的努力,硬件软件、制造检测等等缺一不可,这次由美方挑起的争端,势必会对中国机床制造业造成影响。当然我们相信凭借中国人的聪明智慧,可以化危为安,,并以此为契机,将中国的机床制造水平跃上一个新的台阶。
 
  二、民企崛起势不可挡
 
  之所以将本届展会称作不寻常,因为这次展会居然是在沈阳、大连两大机床巨头缺席的情况下举行的,这是自协会1989年CIMT开展以来从未遇到过的。然而,这两个巨头的缺席,丝毫不影响展览面积的分摊,展台依旧供不应求,并且观众人数也没有受影响。
 
  从过去的参观经验来看,国外展品为主的N馆人气总是很旺盛,而今年以国内展品为主的W馆,人气也毫不逊色,这是由于国外馆展品并無特别吸引眼球的地方,同时国内展品也有其特色,可以满足大部分市场需求,当然,民营企业担纲起了半壁江山。
 
  在W5馆,上海拓璞展出的摩擦焊机床,刀具能将两块同质材料的金属经过高速铣削将其塑化,冷却后就融合在一起了(图1),此项铣削技术其实有很多民营企业均己掌握,哈尔滨的万洲焊接,他们研制的龙门二维搅拌摩擦焊设备,主轴转速达2500rpm,主轴扭矩为200Nm,市场销路也不错。W4馆的福建泉州嘉泰机床,他们展出的超声波振动机床,由工业金刚石颗粒制成的铣刀、钻头或砂轮,通过25000次/S的超声波振动高频敲击,对超硬材料如陶瓷等进行精密加工。同样在W5馆,意特利(上海)科技有限公司的双梁桥式五轴加工中心非常有特色(图2),该公司大区销售总监姚先生告诉我,他们所研制的五轴龙门及其他型式的大型加工中心,加工对象主要服务于复合材料及铝合金材料等。五轴双梁高架龙门加工中心的主传动功率可达42kW,电主轴最高转速可达30000rpm,二联动的回转轴,A+C轴摆动。
 
拓璞展出的摩擦焊机床
 
双梁桥式五轴加工中心
 
  民企的崛起还反映在春燕奖得主越来越多,小小的浙江台州地区就有三家民企上榜,即台州屹捷、北平和海德曼。
 
  三、技术创新与日俱增
 
  机床制造技术,小改小革无时无刻都有,然而要有大的革命性创造可不是轻而易举的事情,这次展会中惊人的亮点并不多见,然而如果仔细参观,可圈可点之处还是有的。
 
  在德国馆的角落里,我发现了威图公司Rittal的一本样本,这家著名的机床控制柜生产企业,居然自己也制造加工中心了(图3)。
 
威图
 
  威图Perforex BC加工中心专为电气控制柜和配电柜的定制化加工而研发,确实是一台设计独特的创新产品,也是2017汉诺威EMO展的靓点之一。
 
  与通常加工方式完全不同,制作电柜不仅仅能将单片钣金板批量加工,也可以将柜箱制作成后,再针对机柜的相关表面补充进行钻孔、攻丝乃至铣削与切割,从而高效、便捷地完成箱体外表面的最后工序,使客户对非标机柜的后续补充要求得以快捷解决,故既提高了生产效率,并减少了人员投入,从而提升了客户的竞争力。
 
  考虑到操作工人的安全性,该机床的垂直工作台还内倾一定角度,以防万一板金件跌落碰伤员工,这种人性化设计也值得一提。
 
  该机床操作容易,客户可选择适合自己的操作模式,比如单机编程,EPLAN加工数据导入,或者CAD DXF矢量文件导入加工。
 
  埃马克EMAG是当今世界上少数几家可为整个加工过程链提供全套解决方案的供应商之一,同时拥有车削、钻孔、铣削、磨削、滚齿、热套装配、激光焊接、电化学工艺、感应淬火等9项创新工艺制造技术。这次他们的展品,也有不少技术亮点,吸引着观众驻足观看。
 
  VL 3 DUO是该公司VL 系列模块化机床家族中的首款双主轴机床,它拥有两个工作区,实现了对该系列产品范围的完美拓展,是高效加工直径Φ150 mm盘类件的理想之选。
 
  机床集近年来创新成果于一体,包含了自动上下料系统、TrackMotion 自动化系统以及机床的模块化基本结构,在19.6 m2的紧凑空间内可实现生产效率的最大化。在该条生产线中,VL 3 DUO 所拥有的专用于OP 10和OP 20的两个独立加工区,分别车削工件的两个面。VL 3 DUO的每个加工区均配备了独立的工件存储器和自动上下料主轴。两个加工区彼此互为镜像、高度一致,均拥有动力强劲的工作主轴,其功率和扭矩分别可达18.1 kW和142 Nm,可确保实现快速、精准的切削加工。此外,每个加工区还配备有12刀位刀塔,既可安装车刀,也可选配动力刀具。
 
  尤为值得一提的是,在该机床的回转刀塔上,装有一块凸状定位块,将加工好的回转体工件置于此定位块上,随后吹气将切屑去除,不让脏物带出加工区,这种细微的工艺思路是值得我们参考的。
 
  德国SW公司的多主轴、并且能多工位五轴联动加工的卧加,确实是一种高效、高精度的创新加工中心,因此展台观众也络绎不绝。
 
  由直线电机驱动的双主轴双工作台卧式加工中心BA W02-22,配置了自动上下料系统-配有毛坯件和成品件垂直储存托盘的新型集成上料模块,该模块集成6轴机器人,辅助装卸加工工件。
 
  由于该机器人采用顶置式设计,可针对特定工件灵活配置,因此具有更高的移动和空间自由度,并可同时使用多个夹具移动托盘,这种设计创新是相当独特且实用的,特别适合汽车、摩托车等大批量零件的高效加工。(图4)
 
双主轴双工作台卧式加工中心BA W02-22
 
  创新为先、完善其后,技术创新有一个改进及完善过程。大家都知道德国兹默曼公司发明了ABC三轴联动铣头,这项技术的难点,不仅是机床硬件的制造复杂性,更要保持三个回转轴的中心点与三个'直线轴的中心点重迭相交,因此机床的软件配置也是高难度的。这次他们推出的是配置ABC三轴联动铣头的卧式翻板式工作台卧式加工中心。
 
  兹默曼中国区总经理肖弟文先生在展会向我们介绍了该卧加的特点(图5)。为保证高精度加工,其X轴采用齿轮齿条驱动和双力矩电机,而Y轴和Z轴均采用双丝杆驱动,以致精度和稳定性达到最佳效果。拥有专利技术的工作台翻板交换系统,可以在不改变机床整体结构设计的前提下扩大加工范围,X轴26,000mm,Y轴3,100mm,Z轴1,000mm。这种交换托盘只需要转90°就可埀直放置了,鉴于机床上方的两根平行横梁,就起到了起吊与翻板功能。机床前方X向铺设传输路轨,能迅速将托盘运出输入,故特别适合航空行业及其他大型复杂形状工件的高效精密加工。
 
兹默曼
 
  华中数控旨在研发替代高端进口系统的重任,这次展品在华中8型数控系统的基础上,智能数控系统(iNC)提供了机床指令域大数据汇聚访问接口、机床全生命周期“数字双胞胎”的数据管理接口和大数据智能(可视化、大数据分析和深度学习)的算法库,为打造智能机床共创、共享、共用的研发模式和商业模式的生态圈提供开放式的技术平台,从而使机床制造厂家、行业用户及科研机构创新研制智能机床产品和开展智能化技术研究提供技术支撑。
 
  在此基础上,智能数控系统(iNC)已初步实现了质量提升、工艺优化、健康保障和生产运行一批智能化功能,使得数控加工“更精,更快,更智能”。
 
  此外,智能数控系统(iNC)采用了多点触控虚拟键盘,替代了传统的数控机床键盘;采用机器视觉人脸识别,对操作者身份认证(图6)。
 
华中数控系统
 
  以色列的SolidCAM iMachining公司,他们展出的高效加工CAM解决方案,与传统的加工策略相比,最大的两个特点是拥有智能的刀具路径和智能的工艺参数。
 
  iMachining是通过接触角计算(刀具和毛坯接触圆弧大小),不会超过设定的最大切削角;通过接触角计算,转速、进給、侧向步距都在发生变化,路径步距不恒定,在拐角余量大的地方也不会产生刀具超载荷;较高的进给速度可以根据接触角的改变进行动态的调整和优化,保证了大切削深度的安全性;
 
  iMachining还有开通道功能,在靠近侧壁的地方开通道或者是开通道分割毛坯,进行螺旋式走刀加工,是优化的组合刀路轨迹。iMachining对硬材料,小刀具可以提高很大的效率;iMachining拥有ACP减震技术;高进给速度并能及时做动态调整,发挥了机床自身最大功效。iMachining可以充分利用机床,刀具的性能,自动计算转速,进给,切深,步距;这种创新性的CNC加工技术可以为加工节约70%,甚至更多的加工时间,同时延长刀具和机床的使用寿命,为CNC提供最佳的CAM解决方案。
 
  在W4-B301展台,上海楚天重工则重点介绍了欧美先进制造业的计算机辅助质量管理系统(CAQ)(图7)。其中质量流程管理系统的是将传统工程师的在各类OFFICE软件中进行的质量策划及改进活动计划与活动在一个统一的质量流程管理系统中予以完成,这个系统不仅为工程师提供各类辅助工具的支持,更重要的是为企业提供了质量知识管理的全面解决方案。
 
计算机辅助质量管理系统(CAQ)
 
  质量数据管理与分析系统是将企业原先离散在各测量及测试设备上的海量数据规范化后,先统一集中管理以便于进行下一步的数据可视化,随即能力指数计算与报警及数据挖掘等深入分析。该系统可以帮助工程师及管理者对生产过程获得前所未有的透视与洞察,并大大降低潜在质量失效风险,从而在根本上提升企业的精益生产水平。
 
  四、对评述工作的一些看法
 
  由我们铣床分会开创的展品评述工作,已经进行了廿多年了,由于其他分会觉得有些意义,因此也陆续开展了此项工作,并且各家媒体也选登了我们的评述文章,故而我认为这项工作应该坚持下去,首先各企业的领导要大力支持。
 
  经过几年的摸索,我们从集体参观到集体点评,再进行交流探讨…对大家的帮助也越来越大,如果把我们的见闻整理下来,对企业的技术进步是有推动作用的,所以不要小看这笔财富。
 
  当然,我们必须要为评述的组织工作点个赞,我们铣床分会理事长单位北一机床的秘书处人员,始终如一任劳任寃搞好服务工作,虽然人员变动了几届,但这种精神没变,这也就是铣床分会富有凝聚力的原由之一,故希望这项工作今后能持之以恒,搞得更好,在新常态、新形势下继续努力,取得更大成绩。
 
  作者简介:
 
  徐正平,高级工程师,上海机床工具集团有限公司原市场部部长。中国模协技术委员会会员、上海市模协技术委员会副主任、上海机械工程学会顾问,上海工博会评审专家,中国机床工具工业协会加工中心展品评述专家,上海社科院“新经济与产业国际竞争力研究中心”行业专家等。
(来源:作者投稿)


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