东京展作为世界四大机床展之一,不以规模见长,展商主要以日本企业为主,却具有高?#21496;?#33268;的特点。以我们这些从事机床制造的业内人员来看,其基本可以代表目前世界机床制造?#38469;?#30340;先进水平。马扎克、安田、森精机、牧野、大隈等世界知名企业携最新?#38469;?#21644;产品悉数参展,可谓一次难得的观摩学习机会。现将此次日本之行的收获和体会总结如下。


复合集约机床功能?#30475;?br /> 展品?#20174;?#20986;机床向专用和复合两个方向发展,专用并非是组合机床,而是通过自动化、专用卡具等实现一致性较好的高效加工。虽然目前大部分机床仍以单一功能为主,但随着最新?#38469;?#25512;广应用、零件复?#26144;?#24230;的增加和精度要求的提高,在一台机床上集成复合车、铣、滚齿、测量、清洗等多种功能成为可能。
在本次展会上大隈和马扎?#21496;?#23637;出了这样的超级复合机床。大隈的MUTUS U400集成了车铣加工、激光淬火、齿轮加工和检测等功能,将跨界工艺集成在一台机床上,大幅减少了零件的加工工序、提高了加工精度和效率。马扎克展出的e-1250V/8S复合加工机床,集车削加工、五轴联动铣削加工、滚齿加工和测量等功能于一身,一次装卡可加工完成极其复杂的零件。


这种高?#38469;?#22797;合机床除了在硬件结构进行巧妙的设计构思,更难的在于多种功能的控制系统和加工软件的整合贯通,需要具有一定的?#38469;?#33021;力来完成。
单机自动化单元成为趋势
在生产效率不断提高以及劳动力资?#24202;?#36275;等因素影响之下,自动化生产线作为解决方案,引起了工业领域的高度重视。本届展会的大部分展机配有桁架机械手或者移动机器人,形成柔性生产线或柔性单元。机床和自动化系统的集成展示,以及AGV与机器人集成的无人加工管理系统成为展会亮点。
与以往柔性单元不同的是,机床与机器人深?#28909;?#21512;,关节机器?#21496;?#20687;手臂一样“长”在机床上,完成零件、夹具的自动装夹取放以及清洗?#28909;?#21153;,极大提升了机床自身的自动化水平。AGV与机器人集成的无人化加工管理系统,可以实现料仓自动搬运、自动上下料、自动刀具交换、自动检测、自动开关机床门甚至自动触摸操作面板操作机床进行控制,实现无人化工厂管理。


展会上还有很多车床、加工?#34892;?#31561;与关节机器人的配搭展示,预示着今后随着机床加工能力的扩展,尤其是五轴加工?#34892;?#30340;普及,加之夹具?#38469;?#30340;发展,单机?#19981;?#22312;自动化领域发挥越来越?#30475;?#21644;独特的作用。
增减材复合、摩擦焊接?#38469;?#26085;益成熟
3D打印(增材制造)?#38469;?#24050;经在许多行业得到较成熟应用。在2015年EMO展和2016年东京展上看到少数机床厂推出了增材和减材集成的数控机床,而本届展会展示该类机床的企业越来越多,如德马吉、马扎克、大隈、?#36710;?#20811;、GF加工方案、东芝等,从现场展示的各领域应用的产品可以看出这项?#38469;?#24050;趋成熟。
金属增材?#38469;?#21363;将或者说已经改变了传统金属零件制造的概念。以前我们无法想象或很难通过金属切削加工实现的零件结构,现在已经能够通过增材?#38469;?#23454;现。甚至在某些领域,其?#29287;?#37329;相组织性能、小余量的净近成形等已超越传统减材加工。下图为展出的部分增材制造零件。


展会上所展示的金属增材?#38469;?#20027;要有两种形式:一种是采用送粉式的激光沉积式增材制造,这种模式适合于结构开放式或用于受力零件的增材制造,也适合与减材功能集成为增减材复合机床,将零件从增材到减材加工在一台设备上完成,极其适合一些重要零件的局部增材和修复加工。另一种金属增材的形式是铺粉后激光熔融,适用于封闭结构内部结构复杂的零件增材制造。下?#38469;?#22823;隈的3D增减材复合机床。
还有一种近几年逐渐发展起来的新的加工方式:摩擦焊接及铣削加工复合机床,极其适合一些在封闭内腔里需要布置复杂通道的特殊零件,通过零件的前期铣削加工,再组合起来对配合缝隙进行摩擦融合焊接,最后再对零件进行精密机?#23548;?#24037;,从而制造出以前传统工艺无法加工制造的零件。金属增(减)材和摩擦焊接等加工制造工艺已经为制造业打开了另一?#21364;埃?#29978;至引发更加深广的变革。
卧式加工?#34892;?#38754;临创新
卧式加工?#34892;?#22240;其具有各轴全行程支撑、主轴卧式布局、垂直落屑、回转(交换)工作台等优势,成为各加工行业尤其复杂箱体类精密零件加工的首选机型。
日本可以说是世界上最钟情于卧式加工?#34892;?#30340;国家。在其他国际大展上,我们经常能看见像马扎克、森精机、安田、牧野、大隈等世界知名机床企业展示先进?#32422;?#20135;品。来到东京展才发现,还?#34892;?#35768;多多我们不熟悉或规模不大的机床企业,生产着具有各自特点的大大小小规格的卧式加工?#34892;摹?#36825;也许能从另一个侧面?#20174;?#35777;,日本的加工制造水平为何能处于世界前列吧。


卧式加工?#34892;?#26377;一个很大的应用市场,就是汽车零部件加工,如发动机、变速箱的缸体缸盖等核?#29287;?#37096;件。但是随着新能源汽车的风起云涌,内燃机发动机市场的萎缩可能会对卧式加工?#34892;?#30340;需求产生一定影响。本次展会上,马扎克、牧野等企业展示了用于汽配以外零件加工的五轴联动卧式加工?#34892;模?#20284;乎显示出未来在更多产品加工将使用五轴?#32422;?#30340;趋势。从东京展我们还看到一些经济型卧式加工?#34892;模?#36825;些机床不配交换工作台,不是正T结构,也不一定采用ATC高速换刀,但却以较低的价格和较高的加工精度及效率,满足?#26800;?#31471;市场的需求。这应该引起我们国内企业的重视,它或将有助于提升我国整体加工制造水平。
更加重视?#34892;?#30340;高效处理
我们看到的机床巧妙的结构、精美的钣金罩、优异的性能参数等?#38469;?#26426;床的“面子”,让?#22235;?#24456;直观地判别其优?#21360;?#20294;还有一些我们平时?#24202;?#21040;、不起眼、经常被忽视的,却一直起着重要作用或影响的地方,?#28909;?#25490;屑和过滤。这是部分国产机床在终端用户现场,特别令人头痛的问题。用户经常需花费很大精力去处理堵塞、清理积屑,?#29616;?#24433;响了用户对国产机床的使用体验和信赖程度。
在本次展会上,德马吉展示了最新的微?#27010;?#27819;油水分离排除?#38469;酰?#39532;扎克也展示了最新的过滤排屑系统,好几家?#21028;计?#21046;造商展示了在重要部位的精巧设计与解决方案。这些方面值得我们学习和借鉴。
结束语
通过参观近几年的大型机床展会,个人感觉日本企业中,马扎克大有一枝独秀的气势,无论是其产品的结构,还是产品的适用领域,以及高?#26800;?#31471;覆盖范围,?#20960;?#20154;很扎实和开放的感觉。马扎克最新的金属增减材?#38469;?#24050;很成熟,在保留?#32422;杭际?#30340;同时,很善于借鉴?#20998;?#20116;轴加工?#34892;?#32467;构优势,研制出大型天车式五轴加工?#34892;摹?br /> 大隈也是在保持和发展传统产品的基础上,在新的?#38469;?#39046;域尤其是增减?#29287;?#22495;走在了同行的前?#23567;?#29287;野在行业里一直很低调,产品却以精密见长。其坚守?#32422;?#22312;精密模具等加工领域的优势令人钦佩,其卧式加工?#34892;?#30340;?#38469;?#27700;平令人赞叹。
本次展会让我感觉惊喜的是,以前一直以超精密加工机床著称的安田,展台面积和参展机型明?#21592;?#20197;前更大、更多,参展产品外观造型、色彩搭配也让人耳目一新,既保留了稳重的气质,又增添了些许靓丽的现代工业化色彩。展台上展示的一件保留多工序段的整体叶盘和机床上试切演示的?#28909;?#26012;塔都渗透出深厚的?#38469;醯自獺?br />

而且从参展产品来看,多台五轴联动加工?#34892;?#21450;颇具水准和视觉冲击力的演示品的展示,直驱电机?#38469;?#30340;应用,全自动料仓搭配等,让?#21496;?#24471;这样一个世传三代的老企业也同样具有一颗与?#26412;?#36827;、紧跟?#38469;?#28526;流的心。
反观我国的机床行业,还需要更长时间的积累,需要更多具有综合实力和?#38469;醯自?#30340;制造企业。不过?#30475;?#21442;加我们?#32422;?#30340;CIMT(中国国际机床展览会)展会,都会发现行业的进步,看到不断?#34892;?#29983;力量加入到机床行业来,也感受到这些年国家对高端装备的重视和?#20013;?#25903;持,更可看到诸多行业企业在坚守并保持着良好发展势头,从中看出中国机床工业的希望。
以上观感仅基于在展会现场看到的展示,加之与日企语言沟通不畅,无法获取更多信息。因此本文观点更多局限于个人的体验和理解,未必?#26082;?#21644;客观,仅供参考。

 

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