数控机床市场网-专业的数控机床网站

     CIMT2011中國國際機床展覽會于2011年4月16日在北京新展館落下帷幕。此次展會匯集了全球28個國家和地區約1400家知名機床工具制造廠商，其中境內展商740多家，境外展商約650家，國際知名頂級機床工具企業全部參展。CIMT2011展出面積達12萬平米，為歷屆最大規模，也是中國境內同類展會之最。

    本屆展會展品的特點是：突出智能功能，倡導低碳和綠色制造方式，柔性、復合、五軸聯動、高精、高速化仍然是數控機床的發展主流，自動化水平高，機床向安全、宜人化深度發展。其中，國產機床具有精度高、新產品多、節能減排和智能制造等諸多特點。

    眾所周知，高速高精與多軸聯動是現代制造業發展的潮流。本屆展會具有五軸聯動功能的機床展品有80余臺套，眾多國際知名廠家都帶來展品。如HAMUEL、HERMLE、DMG、LIECHTI、米克朗、MAKINO、森精機等，臺灣的崴立、麗馳和友佳公司都帶來五軸聯動機床展出，國內的沈陽集團、大連 、南通、北京機電院等也都展出了他們的五軸聯動加工中心。

    此次展會展出的五軸聯動加工中心結構形式多種多樣，從功能上講除了葉片式、葉輪式及龍門式加工中心外，五軸機床不再僅展示曲面加工，還有不少是展示一次裝夾，多面高效加工的功能。這是本次展會五軸機床最突出的亮點，也是五軸機床的發展趨勢，更是全面解決方案服務理念的具體體現。

    瑞士GF 阿奇夏米爾集團展出的HPM 800U五軸加工中心（見圖1）最為突出。該機床屬于高效銑削領域中的最新一代產品。機床是專為生產高精密復雜零件而設計的。HPM 800U機床結構設計得極為緊湊。它表現穩定且動力出眾，三個軸夾緊裝置所提供的高穩定性提高了刀具的壽命。它具有最先進的電主軸、直接驅動的回轉和擺動軸以及堅固的機床結構，可支持用現代化的刀具進行經濟且精確的鏜銑加工。尤為突出的是：它對第四軸和第五軸的直接驅動使其在加工500kg的工件時回轉軸和擺動軸有充足的動能。另外，HPM 800U無以倫比的靈活性和可接近性得到了使用者的廣泛好評。它具有四種不同類型的工作臺，可使小型工件在完全聯動的回轉擺動工作臺上手動輕松裝載，并可以從后面進行托盤交換。機床主要參數：行程（X x Y x Z）：850 x 800 x 550 mm ，擺動軸：+91° / -121°，回轉軸：n x 360，聯動軸數: 5軸5聯動，工作主軸：20000 min-1, HSK-A63 [kW / Nm] 39 / 84，快速移動：45m/min，工作臺面：500 x 630 mm，最大承重：800kg，刀庫容量：60把。HPM 800U應用廣泛，在汽車工業中，它可應用于合金工具鋼的曲軸鍛模。在航空工業中，對于渦輪及壓縮機托盤等耐高溫鋼材，HPM 800U以高穩定和精確性，高表面質量以及完全的過程連貫性而表現卓越。在電力行業中，它尤為適合加工鎳材質的葉輪。

    DMG的新機床DMU 60 eVo（見圖2）也是一次裝夾多面加工的典范。該機采用獨特的設計方案，將萬能銑床和立式加工中心的性能完美地結合，滿足一次裝夾五面加工、五軸定位加工和五軸聯動輪廓加工的要求。 該機采用了動梁式龍門結構，X、Y、Z軸均置于加工空間之外、之上，直線軸（X、Y和Z軸）的行程為600×500×500mm。B軸和C軸采用轉速高達60rpm、擺動范圍為+5°/ -110°的快速數控擺動分度工作臺。工作臺的直徑為630mm，負載能力為400kg。旋轉軸的力矩電機驅動提高了機床的穩定性和動態性能。新的設計方案不但減少了占地面積，也擴大了加工空間。由于擺動幅度大，底部切削角度達20°。這一特性擴大了DMU 60 eVo的應用范圍，例如，可以用于工具制造業或為航空航天工業加工高度復雜的工件。DMU 60 eVo可以配置帶托盤交換系統的工作臺，也可以配置集成銑削/車削功能的高扭矩工作臺。

    該機床有強大的選配功能。DMU 60 eVo標準機床采用滾珠絲杠傳動，快移速度為50 m/min。X軸和Y軸可選配直線電機，快移速度達80 m/min。因此，動態性能高，機床的定位時間更短而且定位精度更高。快速換刀裝置可以使切削到切削換刀時間減少至5秒以下。該機左側刀庫和鏈式托架的設計也非常巧妙，機械手結構簡單，穩定可靠。除了標配30刀位刀庫，用戶也可以選配60或甚至120刀位刀庫。根據不同的加工任務，除了標配14,000 rpm主軸，用戶也可以選配18,000 rpm或24,000 rpm主軸。所有主軸可以配置SK40 (BT40)或HSK A63刀柄。在控制系統方面，DMU 60 eVo采用配有19英寸顯示屏和3D軟件的DMG ERGOline® Control控制面板。用戶可以選擇帶有ShopMill的西門子840D solutionline或海德漢iTNC530高科技數控系統，以確保最佳的加工性能和編程能力。可以選配托盤交換裝置和銑削/車削功能。

    本次參展的五軸聯動葉片加工機床主要有DMG的DMU100，HAMUEL的HSTM500及北京機電院的XKH800、南通科技的5DL1100等。瑞士LIECHTI公司帶來大葉片加工的最新機床Turbomill 800g（見圖3），可加工長達800mm的形狀復雜的薄壁高精度葉片。Turbomill 800g比原產品改進很多。B軸擺動安裝了圓弧型導軌，使B軸強度增加，機床防護也有很大改進。能夠完美的滿足日益嚴格的對質量和生產率的要求。LIECHTI公司生產系列葉片加工中心，如Turbomill800gTwin，Turbomill 1400g，以及Turbomill11400g Twin，目前大葉片加工機床還是該公司產品最優。

    展會展出的葉輪式五軸聯動加工中心數量特別多，結構形式也是多種多樣。牧野的D500、森精機的NMV3000DCG、MAG的NBV700 5X、臺灣盛方源科技的5AX-890，HA-5AX2、大連科德的采用3+2結構的VDW500等。臺灣麗馳公司展出的葉輪式五軸聯動加工中心LU-620（見圖4），X、Y軸采用十字滑臺結構，主軸刀具系統上下運動為Z軸，旋轉擺動軸不是按常見的A、C軸配置，而是配置了B、C軸，采用高剛性的底座，以支撐B、C軸的旋轉。B軸傾斜角度為50°～-110°，C軸可360°旋轉，B、C軸采用全圓周油壓剎車系統，確保在五軸聯動或任意角度定位加工。X、Y、Z三軸及B、C軸均可配置光柵尺，確保直線軸及旋轉軸的定位精度。本屆展會臺灣幾家廠商帶來的五軸展品比大陸的機床做得要精致，比起西方知名公司還是要差一些。

    本屆展會還進行了04專項成果圖片展，共展出成果十二類101項，其中加工中心類12項，沈陽機床（集團）有限責任公司的VMC22120U高速五軸聯動加工中心（見圖5），搭載專項成果、完全自主知識產權的AB雙擺頭五軸銑頭。該機床為立柱移動式結構，工作臺在橫床身上做X向運動，立柱在縱床身上做Y向運動，滑板在立柱上做Z向運動，主軸繞X軸擺動±40゜為A軸，主軸繞Y軸擺動±40゜為B軸，五軸聯動即可加工出復雜的曲面。主要技術優勢為：在同類型的加工中心中，該產品為國內首創，實現高速、精密、復合、五軸聯動。主要適用于航空企業飛機鋁合金及鈦合金結構件的高效加工。可為國防等重點領域提供加工解決方案，而其另一規格的加工中心——VMC25100U立式五軸加工中心，則可實現航空難加工材料鈦合金的加工。

    另外，不得不提的是，目前生產多軸聯動車銑復合加工中心的機床廠家越來越多。本屆展會最突出的仍然是瑞士威力銘-馬科黛爾公司展出的508MT具有銑車功能的6至8軸多工序加工中心（見圖6）。該機床立柱前后運動為Y軸，整個立柱與下方滑臺作縱向X運動。電主軸可作B軸擺動（擺動范圍-15°～100°），機床的高性能臥式軸（A軸主軸）具有雙重功能，低速運轉時猶如一轉臺，而高速運轉時即是一個車主軸。機床可配備一帶有三工位塔座的多工位背面加工裝置。該塔座上可分別安裝副主軸、自動定心尾座、虎鉗。副主軸是可繞X軸旋轉的塔座。副主軸、虎鉗均可夾持工件在垂直或水平位置進行銑加工(見圖7，圖8)，副主軸也可在水平或垂直位置進行車削加工(見圖9)。A軸主軸可以和副主軸配合、也可以和尾座配合進行車加工(見圖10)。塔座在X軸方向的定位由U軸完成。W軸的電主軸定向，即通過夾緊套有效精準的鎖緊主軸，用于諸如車削加工、螺紋銑削以及鏜孔定位等操作。機床配置高功率電主軸，主軸最高轉速42000rpm,直線軸采用超精密預緊滾珠絲杠和直線導軌的高精度運動，進給速度高達40m/min, 機床各軸行程分別為X=450mm,Y= 200mm,Z=425mm, A=360°，B=-15°至+100°，C=360，U=300，W=360。508MT機床旋轉軸均采用轉矩電機直驅技術，具有極高的靜態和動態負載剛性，從而提高了回轉軸和擺動軸的定位精度和重復精度。機床擁有無可比擬的柔性，通過一次裝夾并在同一加工循環內可完成復雜零件的六面體的加工。

     縱觀本屆展覽會，先進的驅動技術及控制系統在五軸聯動加工中心上得到了廣泛的應用。如直驅技術、直線電機、力矩電機、內裝式電主軸、熱變形控制技術以及結構優化技術等被廣泛利用。力矩電機在五軸聯動機床的結構創新設計中起到了特別重要的作用。從五軸聯動加工中心產品上看，國內五軸機床已走過從無到有，特別引人關注的時段。五軸機床的市場與立、臥式加工中心相比相對較小，如果機床做不成精品和實用，不能全面為用戶解決加工問題，用戶是不會輕易采購的。國外眾多知名廠商大多在其原有的機床上做了很大改進，五軸機床的結構設計巧妙，制造精良，全面解決問題的能力非常強，這正是國內廠家需要好好學習的，也是我國五軸機床的發展方向。