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新常態(tài) 新發(fā)展，開啟中國“智”造新紀(jì)元——CIMT2015磨床展品評(píng)述
新常態(tài)?新發(fā)展，開啟中國“智”造新紀(jì)元
——CIMT2015磨床展品評(píng)述
張秀蘭
北京第二機(jī)床廠有限公司
在北京春暖花開的美好季節(jié)，第十四屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2015）于2015年4月20～25日在北京中國國際展覽中心（新館）成功舉辦。本屆展會(huì)是在行業(yè)連續(xù)四年沒有走出下行區(qū)間，正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期的背景下召開的。本屆展會(huì)的主題是“新常態(tài)?新發(fā)展”，該主題準(zhǔn)確、鮮明地詮釋了目前我國機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的時(shí)代特征，反映了CIMT2015的展會(huì)背景。
數(shù)控磨床作為機(jī)床工具中的精加工設(shè)備，服務(wù)于各行各業(yè)，品種繁多；一直秉承經(jīng)典風(fēng)格，同時(shí)不斷創(chuàng)新，加速轉(zhuǎn)型升級(jí)，為展會(huì)增添了亮麗的風(fēng)景。此次共有中國、美國、德國、瑞士、意大利、日本、中國臺(tái)灣等9個(gè)國家和地區(qū)的120家知名磨床制造廠商參展。其中境內(nèi)展商78家，境外廠商42家，共展出展品188臺(tái)，創(chuàng)歷屆展會(huì)的新紀(jì)錄。展品主要以“高速、高精、復(fù)合、智能”等為主。境外的瑞士STUDER展出的KC33萬能內(nèi)外圓磨床、S41萬能外圓磨床，德國哈斯馬格磨床有限公司展出的Multigruid AF數(shù)控磨削中心，HAWEMA-信來科技展出的GRANIT數(shù)控五軸工具磨床，瑞士哈挺磨床集團(tuán)展出的HARDINGE HG-U1000高精密內(nèi)外圓萬能磨床、KELLENBERGER KEL-VERA UR-RS 300/750克林伯格高精密數(shù)控萬能外圓磨床等；境內(nèi)的上海機(jī)床廠有限公司展出的MK8432數(shù)控軋輥磨床、北京第二機(jī)床廠有限公司展出的B2-K089雙砂輪架數(shù)控車軸磨床、B2-K1018雙砂輪架數(shù)控隨動(dòng)式數(shù)控曲軸磨床、江西杰克機(jī)床有限公司展出的JKM8320A超高速CBN隨動(dòng)數(shù)控磨床、秦川格蘭德機(jī)床有限公司展出的3MK20機(jī)器人關(guān)節(jié)滾道磨床、富信成機(jī)械有限公司展出的FX-CG-100CNC高精密數(shù)控復(fù)合磨床、北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司展出的MGK2835高精度數(shù)控立式磨床等，這些展品充分展現(xiàn)了磨床行業(yè)的發(fā)展水平。同時(shí)我們也可以看到，在復(fù)雜多變的國內(nèi)外環(huán)境形勢(shì)和中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響下，磨床行業(yè)發(fā)展的變化。
1 技術(shù)不斷創(chuàng)新、新品不斷涌現(xiàn)
當(dāng)前，機(jī)器人、數(shù)字化制造、3D打印、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的重大突破和廣泛應(yīng)用正在重構(gòu)制造業(yè)技術(shù)體系。全球制造業(yè)正面臨制造技術(shù)體系、制造模式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)和價(jià)值鏈的巨大變革。發(fā)達(dá)國家紛紛推出一系列戰(zhàn)略舉措，包括德國的工業(yè)4.0、美國的重振制造業(yè)計(jì)劃、日本的I-JAPAN戰(zhàn)略等。為了有效應(yīng)對(duì)新一輪技術(shù)競爭，我國提出發(fā)展智能制造，通過提高生產(chǎn)制造過程的自動(dòng)化、智能化、柔性化和綠色化水平，增強(qiáng)快速響應(yīng)市場(chǎng)能力，促進(jìn)制造業(yè)向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈高端邁進(jìn)的中國制造2025。從這次展會(huì)上我們也看到了各參展商都在已有的技術(shù)層面上不斷創(chuàng)新，在用戶需求上下功夫，真正以客戶為中心，為用戶提供具體的解決方案，把用戶的體驗(yàn)做到極致。
如：HARDINGE HG-U1000是哈挺磨床集團(tuán)最新研制的高精密內(nèi)外圓萬能磨床，由集團(tuán)旗下世界著名的外圓磨床制造專家瑞士KELLENBERGER以及英國JONES&SHIPMAN共同打造，堪稱精品機(jī)床，如圖1所示。
圖1 瑞士HARDINGE HG-U1000高精度內(nèi)外圓磨床
高精度、高剛性、高效率是這款磨床的基本特征，達(dá)到了性能和效率的完美結(jié)合。由于機(jī)床優(yōu)異的性能以及出色的柔性設(shè)計(jì)，可廣泛應(yīng)用于航空、醫(yī)療、液壓、模具、高端汽車制造等行業(yè)。
瑞士STUDER展出了S41萬能外圓磨床、S141內(nèi)圓磨床及KC33萬能內(nèi)外圓磨床。其中S41融合新技術(shù)的發(fā)展，確保了靈活性、高精度和短輔助時(shí)間。S41可選配多達(dá)四個(gè)磨削砂輪，幾乎可滿足全面完整加工的所有要求
圖2 瑞士STUDER 萬能外圓磨床
S41是新一代的數(shù)控萬能內(nèi)外圓磨床，擁有多項(xiàng)值得引以為豪的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以滿足每一種可能的需求。S41也可以配置成專門應(yīng)用的，大批量的生產(chǎn)性磨床。
該款機(jī)床的高精度來自于大量的不同因素之間完美協(xié)調(diào)配合。其高精度的基礎(chǔ)是擁有卓越的吸震性和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性的人造花崗巖床身。STUDER磨床采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，機(jī)床各個(gè)部分的完美設(shè)計(jì)、高精制造以及各部件之間的完美配合，可實(shí)現(xiàn)靈活多樣的選項(xiàng)配置，為用戶提供更多的選擇。這款機(jī)床讓我們對(duì)磨床有了新的理解。
北京廣宇大成數(shù)控機(jī)床有限公司致力于研發(fā)和生產(chǎn)各種高精度數(shù)控磨床，以最大程度滿足用戶需求。公司以科技為先導(dǎo)，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，堅(jiān)持走自主技術(shù)產(chǎn)權(quán)之路，不斷創(chuàng)新。本次展會(huì)展出MM1320 精密外圓磨床、MGK2835高精度數(shù)控立式磨床及高精度臥式數(shù)控雙端面磨床三臺(tái)設(shè)備，其中高精度臥式數(shù)控雙端面磨床（如圖3所示）是公司在國家重大專項(xiàng)產(chǎn)品，是針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿加工的專用設(shè)備。
圖3 高精度臥式數(shù)控雙端面磨床
此設(shè)備采用了公司自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的靜壓砂輪主軸、靜壓直線導(dǎo)軌、圓盤式進(jìn)料機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)上料機(jī)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該磨床操作簡便，具有很高的磨削效率，可以滿足生產(chǎn)線的節(jié)拍要求。自動(dòng)化程度高，如果配置機(jī)械手自動(dòng)上下料，則可更進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
2 機(jī)床的成線配套、智能化迅猛發(fā)展
隨著用戶需求不斷升級(jí)和現(xiàn)代科技手段的推廣應(yīng)用，機(jī)床廠家為用戶提供產(chǎn)品的成線配套能力及自動(dòng)化、智能化程度也在快速提升。在本屆展會(huì)上，北京第二機(jī)床廠有限公司展出三臺(tái)設(shè)備，其中一臺(tái)是目前鐵路行業(yè)應(yīng)用廣泛的B2-K089雙砂輪架數(shù)控車軸磨床，另外兩臺(tái)是針對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)配置的B2-K1018雙砂輪架隨動(dòng)式（切點(diǎn)跟蹤）曲軸磨床（重大專項(xiàng)成果）和B2-6008曲軸砂帶拋光機(jī)，可最大限度地提高產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備利用率。由于曲軸精加工對(duì)生產(chǎn)效率要求高，因此設(shè)備應(yīng)做到自動(dòng)化連續(xù)加工且加工精度穩(wěn)定。
圖4是由B2-K1018雙砂輪架隨動(dòng)式（切點(diǎn)跟蹤）曲軸磨床和一臺(tái)B2-6008砂帶拋光機(jī)組成的曲軸磨削加工生產(chǎn)線，能夠滿足發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)曲軸零件加工的高精度、高效率、低成本、低能耗的需求，替代進(jìn)口。
圖4 B2-K1018雙砂輪數(shù)控跟隨式曲軸磨床及B2-6008砂帶拋光機(jī)
北京第二機(jī)床廠有限公司正在從單臺(tái)設(shè)備提供向成線提供轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)開發(fā)了適應(yīng)生產(chǎn)線加工使用的液壓上下料裝置，提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平，也展示了北二在非圓磨削技術(shù)、數(shù)控隨動(dòng)磨削的工藝及應(yīng)用技術(shù)、高效高速磨削技術(shù)等方面的技術(shù)實(shí)力和制造能力，體現(xiàn)了公司服務(wù)理念的創(chuàng)新。
江西杰克機(jī)床有限公司展出了兩臺(tái)數(shù)控磨床，分別為JKM8320A超高速CBN隨動(dòng)數(shù)控磨床和MK8260B數(shù)控曲軸連桿頸磨床。前者集現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、CBN砂輪高速磨削技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)于一體，是目前國內(nèi)效率最高、最先進(jìn)的用于磨削汽車、摩托車等內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的高檔數(shù)控機(jī)床。柔性好、自動(dòng)化程度高，可加工各種不同型號(hào)的凸輪及軸頸，是多品種、大批量生產(chǎn)高精度凸輪軸、偏心軸的理想加工設(shè)備。
圖5 JKM8320A超高速CBN隨動(dòng)數(shù)控磨床
機(jī)床配備桁架式機(jī)械手物流系統(tǒng)后，具有自動(dòng)上下料、在線檢測(cè)、敏捷、高效的特點(diǎn)，更顯完美。
3 隨動(dòng)磨削技術(shù)的應(yīng)用
曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，是汽車、船舶制造工業(yè)的關(guān)鍵零件之一。由于曲軸加工工序多，精度要求高，我國發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)曲軸零件的精加工一直采用著傳統(tǒng)的磨削方法：工件需要多次定位，主軸頸和連桿頸分別在兩道工序上加工，需要兩臺(tái)磨床，尤其是靠傳統(tǒng)夾具很難保證其精度要求。
隨動(dòng)磨削是近年來出現(xiàn)的一種新型工序集中式曲軸類零件磨削加工方法，是高性能數(shù)控系統(tǒng)及控制技術(shù)等在曲軸工件的高精度、高柔性磨削加工中與精密技術(shù)、磨削加工工藝等交叉、綜合應(yīng)用的產(chǎn)物。它克服了現(xiàn)有曲軸零件磨削方式的缺點(diǎn)，以其高精度、高柔性、高效率代表了當(dāng)今曲軸磨削加工方法的發(fā)展方向。本次展會(huì)上隨動(dòng)磨削技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。
臺(tái)灣榮光機(jī)械股份有限公司此次展出了三臺(tái)機(jī)床，分別是GU-35100CNC數(shù)控萬能外圓磨床、GU-3550CNC數(shù)控異形外圓磨床和GT-520G數(shù)控工具磨床，其中GU-35100CNC就是隨動(dòng)磨削技術(shù)在凸輪軸零件加工上的應(yīng)用。機(jī)床的主要特色是：砂輪軸座的回轉(zhuǎn)電機(jī)采用的DD電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無間隙、高速、高精度的快速回轉(zhuǎn)定位；砂輪軸座進(jìn)給導(dǎo)軌采用優(yōu)化的矩形導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，以封閉式的設(shè)計(jì)理念，最大限度地實(shí)現(xiàn)進(jìn)給高剛性、高精度的加工能力。砂輪電機(jī)采用高效率、大扭矩電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率磨削。
GU-3550CNC數(shù)控異形外圓磨床（圖6）是針對(duì)偏心及非圓的工件研磨的全新設(shè)計(jì)。X軸采用直線電機(jī)和光柵尺的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高速、高精度、無間隙的進(jìn)給；C軸采用內(nèi)置式直驅(qū)電機(jī)設(shè)計(jì)，降低間接驅(qū)動(dòng)的功率損失；搭配Rexroth控制器可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的進(jìn)給精度；廣泛應(yīng)用于偏心圓、多邊形、曲軸、凸輪軸等工件的磨削加工。
圖6 GU-3550CNC數(shù)控異形外圓磨床
瑞士L. Kellenberger & Co. AG公司展出的克林伯格高精密數(shù)控萬能外圓磨床KELLENBERGER KEL-VERA UR-RS 300/750，也是隨動(dòng)技術(shù)在加工凸輪軸零件上的應(yīng)用。此機(jī)床X、Z及B軸三軸配有流體靜壓導(dǎo)軌，工件頭架及砂輪架旋轉(zhuǎn)力矩電機(jī)采用直接驅(qū)動(dòng)；配有高頻內(nèi)磨電主軸、LEL-BALANCE外圓砂輪自動(dòng)平衡裝置，采用KEL-TOUCH間隙控制及KEL-POS主動(dòng)式端面定位量儀。機(jī)床配置有回轉(zhuǎn)式砂輪修整裝置，安裝于工作臺(tái)面上的回轉(zhuǎn)式砂輪修整器可以修整外圓和內(nèi)磨砂輪。數(shù)控系統(tǒng)采用最新的可多軸聯(lián)動(dòng)的Heidenhain GRINDplus 640。
圖7 KELLENBERGER KEL-VERA UR-RS 300/750高精密數(shù)控萬能外圓磨床
還有前面提到的北京二機(jī)床的B2-K1018雙砂輪架數(shù)控隨動(dòng)式數(shù)控曲軸磨床及江西杰克的JKM8320A超高速CBN隨動(dòng)數(shù)控磨床。可以看到，基于隨動(dòng)磨削原理的數(shù)控磨床在曲軸、凸輪軸零件的加工中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
結(jié)語
通過CIMT 2015展會(huì)，我們看到了磨床與機(jī)器人的完美結(jié)合大大提高了自動(dòng)化和智能化水平；看到了產(chǎn)品的功能配置、外觀設(shè)計(jì)和制造水平方面進(jìn)步顯著；看到中國機(jī)床工具制造商做出的努力；看到我們的企業(yè)在新形勢(shì)下發(fā)生的變化……。與此同時(shí)，世界新一輪工業(yè)革命正在加速推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起正在顛覆著傳統(tǒng)制造業(yè)的模式。基于互聯(lián)網(wǎng)的智能制造正在悄然興起，全球工業(yè)生產(chǎn)的組織方式和競爭規(guī)則正在發(fā)生重大轉(zhuǎn)變。這一系列的變革要求機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展要適應(yīng)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)。
隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展變化，我國機(jī)床行業(yè)將形成以高品質(zhì)、高品位和高端個(gè)性化定制為核心，以成套裝備解決方案和售前、售后聯(lián)動(dòng)服務(wù)為優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)化運(yùn)營模式。在工業(yè)4.0、移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代背景下，對(duì)企業(yè)進(jìn)行智能化、工業(yè)化相結(jié)合的改進(jìn)升級(jí)，是中國企業(yè)更好提升和發(fā)展的一條重要途徑。在機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的形式下，我們企業(yè)更要做好內(nèi)部的調(diào)整和整合，我們需要一份踏實(shí)的堅(jiān)守和寂寞的專注。要苦練內(nèi)功，找好市場(chǎng)的切合點(diǎn)。讓我們攜起手來一起努力，開啟中國“智”造新紀(jì)元！
