第十四屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2015）于4月20-25日在北京舉行，來(lái)自28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1554家展商參加了這次盛會(huì)。

　　這次展會(huì)是在沸沸揚(yáng)揚(yáng)的工業(yè)革命浪潮聲中舉行的，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代對(duì)機(jī)床發(fā)展之路的影響忽隱忽現(xiàn)有所體現(xiàn)：同時(shí)這次展會(huì)又是在國(guó)際制造業(yè)普遍不景氣的情況下舉行的，然而展會(huì)面積與觀眾人次卻同比增長(zhǎng)4%和9.35%，這說(shuō)明作為制造業(yè)脊梁的機(jī)床工業(yè)，其地位是難以撼動(dòng)的，因此大家對(duì)市場(chǎng)要有信心，機(jī)床發(fā)展之路必將越走越寬廣。

　　加工中心當(dāng)然是展會(huì)的重頭戲，這次共展出220臺(tái)，其中立式102臺(tái)，臥式48臺(tái)，龍門28臺(tái)。值得欣慰的是，國(guó)內(nèi)展品的檔次大有提高，五軸加工中心比比皆是，甚至許多機(jī)床的外觀造型也和進(jìn)口機(jī)床難分伯仲。

　　一、機(jī)床發(fā)展必須依托先進(jìn)制造技術(shù)
　　機(jī)床要發(fā)展，必須依托先進(jìn)制造技術(shù)。當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)主要包括：智能制造、微納制造、生物制造、新材料、新能源等等，有這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也為展會(huì)內(nèi)容增色添彩。

　　1、網(wǎng)絡(luò)制造
　　國(guó)際三大機(jī)床巨頭，異曲同工開(kāi)發(fā)出網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的機(jī)床控制新系統(tǒng)，無(wú)疑是本屆展會(huì)的一大看點(diǎn)。 　　DMG MORI的CELOS®控制系統(tǒng)及相關(guān)軟件使機(jī)床變得越來(lái)越聰明，且操作越來(lái)越簡(jiǎn)單。該集團(tuán)董事會(huì)主席卡披薩博士多次表示：今后所有的DMG MORI高端機(jī)床，大多應(yīng)配置CELOS®系統(tǒng)。這是網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的一種全新智能化數(shù)控系統(tǒng)，可幫助用戶實(shí)現(xiàn)從構(gòu)思到成品的全方位加工需求。在這次北京展中，該集團(tuán)又推出了4款CELOS®新應(yīng)用程序，并首次提供PC版軟件，用戶可以在工作準(zhǔn)備中通過(guò)直接連接機(jī)床的計(jì)算機(jī)連續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃。

　?。?）沈陽(yáng)機(jī)床的i5
　　i5數(shù)控系統(tǒng)是由沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)自主研發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化數(shù)控系統(tǒng)。該數(shù)控系統(tǒng)集成了運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，為用戶提供操作簡(jiǎn)單、兼容性強(qiáng)、可靠性高的智能化數(shù)控產(chǎn)品。

　　基于“服務(wù)于機(jī)床全生命周期”的設(shè)計(jì)理念，i5數(shù)控系統(tǒng)圍繞以下四個(gè)方面開(kāi)發(fā)了諸多智能化功能：即操作便捷、編程便捷、維護(hù)便捷及管理便捷。此外，i5數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)床與互聯(lián)網(wǎng)的連接，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘能力，可實(shí)現(xiàn)與WIS（車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)）和i平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接，將機(jī)床信息實(shí)時(shí)傳輸給上層服務(wù)器，使車間信息化和設(shè)備管理變得十分容易。

　　（3）MAZAK的SMOOTH TECNOLYGE
　　馬扎克（中國(guó)）有限公司總經(jīng)理董慶富先生在本屆展會(huì)CEO國(guó)際論壇圓桌討論時(shí)說(shuō)，Smooth X是山崎公司近期發(fā)展的主打產(chǎn)品。Smooth順暢加工技術(shù)通過(guò)實(shí)現(xiàn)更短的加工周期和極其便捷的操作，致力提高用戶的生產(chǎn)效率。

　　這個(gè)第七代的Mazatrol數(shù)控系統(tǒng)，主要涵蓋了五軸復(fù)合加工技術(shù)，高速、高精度技術(shù)，智能化技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線，環(huán)境保護(hù)及人體工程設(shè)計(jì)等七個(gè)方面，使機(jī)床的控制技術(shù)幾乎達(dá)到至臻至美。 　　2、智能制造
　　智能制造是機(jī)床創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重點(diǎn)之一，展會(huì)中的相關(guān)介紹也是令人目不暇接。

　?。?）日本MAZAK的智能制造包括裝備、生產(chǎn)、管理、服務(wù)以及產(chǎn)品等五個(gè)方面，就產(chǎn)品而言，機(jī)床配備了針對(duì)加工熱變位、切削震動(dòng)、機(jī)床干涉、主軸監(jiān)測(cè)、維護(hù)保養(yǎng)、工作臺(tái)動(dòng)態(tài)平衡性及語(yǔ)音導(dǎo)航等7項(xiàng)智能化功能，可以自行監(jiān)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并進(jìn)行自主反饋從而大幅度提高機(jī)床運(yùn)行效率及安全性，同時(shí)也可降低對(duì)于高技術(shù)操作人員的依賴。經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，目前馬扎克機(jī)床的智能化功能已經(jīng)從最初的7種，擴(kuò)展到了現(xiàn)在的12種，可以說(shuō)是真正地將機(jī)床帶入了智能化時(shí)代。

　?。?）日本牧野的智能加工，主要體現(xiàn)在軟件控制上面。FF/cam軟件，配合在展出機(jī)床中一起使用。該軟件的FF加工方法，能制作高精度順滑的刀路，良好的NC數(shù)據(jù)保證了機(jī)床穩(wěn)定的切削力及載荷。因此能使機(jī)床充分發(fā)揮出極限性能。MPmax軟件能讓機(jī)床生產(chǎn)率達(dá)到最大化，并且可隨時(shí)看到機(jī)床實(shí)時(shí)加工操作狀況，及時(shí)獲得管理數(shù)據(jù)。STLCAM是多面體模型軟件，追求的是最真實(shí)的質(zhì)感，能運(yùn)算高達(dá)8GB的STL數(shù)據(jù)文件。

　?。?）瑞士GF公司在現(xiàn)場(chǎng)觀眾陣陣驚嘆聲中表演主軸撞擊試驗(yàn)，一臺(tái)配置20000r/min電主軸的MIKRON HPM 800U高性能五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，主軸夾持直徑80mm面銑刀在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)以12m/min的進(jìn)給速度撞向工件，在撞擊之后動(dòng)平衡與被撞之前還保持在同一個(gè)精度區(qū)間，彰顯了主軸的防撞保護(hù)功能，而關(guān)鍵是他們開(kāi)發(fā)了MSP軟件，MSP能夠使主軸恢復(fù)到理想精度。

　　（4）大隈推出的五軸調(diào)和功能也是一種典型的智能技術(shù)。在五軸聯(lián)動(dòng)加工中心中，當(dāng)加工異形曲面時(shí)，瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的相對(duì)位置變化，難免對(duì)精度產(chǎn)生影響，比如旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的中心偏差，旋轉(zhuǎn)軸與直線軸的垂直度偏差等。大隈開(kāi)發(fā)五軸調(diào)和系統(tǒng)是希望能夠長(zhǎng)久保持好精度，其原理是用一個(gè)基準(zhǔn)球，然后用紅寶石探頭進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)機(jī)床的智能化系統(tǒng)，對(duì)上述這些精度誤差進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。 　?。?）海德漢展出了兩款基于全新NC內(nèi)核的數(shù)控產(chǎn)品TNC 640和TNC620。TNC能幫助用戶更高效地進(jìn)行重型切削和粗加工，同時(shí)能提高加工過(guò)程可靠性。實(shí)際應(yīng)用中，材料切除速度可提高25%。TNC640繼承了iTNC 530的高速高精、五軸聯(lián)動(dòng)、智能加工等先進(jìn)功能,適用于高性能銑削類機(jī)床和銑車復(fù)合機(jī)床。TNC 620是中高檔輪廓控制器，適用于高速、高可靠性、高精度輪廓加工機(jī)床，支持五軸聯(lián)動(dòng)加工。

　　3、理化加工
　　金屬切削機(jī)床，傳統(tǒng)的理念就是用機(jī)械加工方式對(duì)金屬零件進(jìn)行加工。然而在當(dāng)今新工業(yè)革命時(shí)代中，利用物理與化學(xué)原理對(duì)金屬零件進(jìn)行加工也層出不窮，展會(huì)上也可見(jiàn)一斑。 　?。?）微鍛技術(shù)
　　瑞士Starrag集團(tuán)介紹了用微鍛技術(shù)對(duì)葉片進(jìn)行精加工。通常，葉片在常規(guī)銑加工后，表面會(huì)留下波浪線，后續(xù)需要采用振動(dòng)光飾和噴丸強(qiáng)化等工藝。而今采用集成的微鍛技術(shù)，葉片在銑加工后直接在銑削加工中心上進(jìn)行微鍛工藝，可以取代后續(xù)的振動(dòng)光飾和噴丸強(qiáng)化工藝，從而省去這兩種工藝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)葉片加工后直接用于裝配。

　?。?）EMAG（埃馬克）化學(xué)加工
　　電化學(xué)加工的原理是：工件作為陽(yáng)極，刀具作為陰極，在這兩種電極之間電解液流動(dòng)溶解工件上的金屬離子。不同的工件輪廓、環(huán)形通道、直槽以及環(huán)形槽都無(wú)需接觸工件即可形成，且精度高，刀具磨損小。EMAG公司的該技術(shù)，主要是應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)核心零部件的生產(chǎn)和制造。 　?。?）液態(tài)CO2冷凍切削
　　多年前，美國(guó)MAG研究一種液氮冷卻切削加工，在-320°C情況下，對(duì)零件進(jìn)行切削。而今瑞士Starrag公司用液態(tài)CO2進(jìn)行冷凍切削并成功應(yīng)用于加工中心LX051上，取得了成功突破。在切削時(shí)刀具的切削溫度從160°C降至40°C，切削速度從320m/min提高到400m/min，既減少刀具磨損，也延長(zhǎng)了刀具壽命。

　　（4）激光制網(wǎng)紋
　　利用激光束對(duì)零件進(jìn)行金切或成形加工在展會(huì)上已是屢見(jiàn)不鮮的事，但GF公司的激光網(wǎng)紋加工卻頗具特色。

　　當(dāng)今不少手機(jī)、電腦、家電及汽車內(nèi)飾件等，其表面往往有一層細(xì)微網(wǎng)紋，由模具加工而成。這次GF展出的Laser系列5軸激光加工機(jī)床，采用激光燒蝕技術(shù)，可細(xì)致逼真地還原紋理細(xì)節(jié)。用戶只需提供設(shè)計(jì)的紋理圖片，它就能實(shí)現(xiàn)從想法到最終產(chǎn)品的全數(shù)字化工藝過(guò)程。

　　4、新材料應(yīng)用
　　當(dāng)今在航天航空及汽車制造領(lǐng)域，正熱火朝天地研究輕量化課題，其核心就是新材料的應(yīng)用，機(jī)床行業(yè)也不例外。 　　德國(guó)TRAMEC公司展出了A、C五軸聯(lián)動(dòng)龍門加工中心銑頭，采用了新穎球墨鑄鐵材料，強(qiáng)度高，韌性強(qiáng)，吸震減震性也好，殼體經(jīng)過(guò)一次壓鑄成形。采用這種適宜于重切削的龍門銑頭，比其他同等扭矩、功率、轉(zhuǎn)速、鎖緊力的銑頭要輕30%左右，有的型號(hào)甚至要輕450kg。同時(shí)，銑頭體積比同類產(chǎn)品要小10-20%左右。

　　這種輕量化改進(jìn)結(jié)果，使得該系列產(chǎn)品既節(jié)能，又提高進(jìn)給速度，并且最大限度地減少加工時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)，從而提升產(chǎn)品的表面粗糙度，精度能控制在5µ以內(nèi)。 　　E2-291展臺(tái)，帝馬數(shù)字機(jī)器（深圳）的VBZ640立加，這臺(tái)BT40主軸的機(jī)床，正以4000r/min轉(zhuǎn)速，把一塊15mm×15mm的鋼件，銑削成一根Φ0.7mm×25mm長(zhǎng)的一根針。

　　此舉當(dāng)然引起大家好奇，因?yàn)樵摍C(jī)其實(shí)很平常。但床身采用人造花崗巖，證明了其高剛性、高抗振性及抗熱變形性能。值此可以斷言，無(wú)論從質(zhì)量或者環(huán)保角度來(lái)看，以人造花崗巖取代鑄鐵勢(shì)必越來(lái)越廣泛。

　　二、初露端倪的自動(dòng)化智能工廠之路
　　進(jìn)入新世紀(jì)后，人類已邁入新工業(yè)革命時(shí)代。作為制造業(yè)脊梁的機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)，當(dāng)今的競(jìng)爭(zhēng)己不局限于單機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)，也不停留在成套成線的集成形式，兩化融合的自動(dòng)化智能工廠才是今后發(fā)展趨向。

　　智能工廠是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)與制造技術(shù)交叉融合，以客戶產(chǎn)品數(shù)據(jù)、優(yōu)化的制造工藝流程、協(xié)調(diào)的生產(chǎn)制造設(shè)備為核心，以數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程管理與調(diào)度、數(shù)字化智能化制造設(shè)備與生產(chǎn)線、自動(dòng)化的物料配送裝置為重點(diǎn)的系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成型、加工、裝配、檢測(cè)、設(shè)備安全保障、服務(wù)等各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)優(yōu)化與整合，旨在高效、優(yōu)質(zhì)、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶的一種新的制造模式。

　　在W1館的GF展臺(tái)，展示了一條為精密模具量身定制的自動(dòng)化生產(chǎn)線。由一臺(tái)機(jī)器人Transformer與高速銑削加工中心、精密數(shù)控電火花成形機(jī)和一臺(tái)測(cè)量機(jī)組成。這條自動(dòng)化生產(chǎn)線配有4m長(zhǎng)的導(dǎo)軌、20工位的工件庫(kù)和40工位的電極庫(kù)，還配有自動(dòng)化車間管理軟件，約可承重200kg。擁有這條自動(dòng)化生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)加工，幫客戶提升生產(chǎn)力高達(dá)280%。 　　上海機(jī)床廠有限公司去年為重慶綦江齒輪廠量身定制的帶桁架機(jī)械手的H234數(shù)控端面外圓磨床生產(chǎn)線，目前已經(jīng)成為該用戶智能制造加工數(shù)字化關(guān)鍵組成部分。整套自動(dòng)線包括兩臺(tái)H234數(shù)控端面外圓磨床和一套機(jī)器人桁架式機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)單錐結(jié)合齒工件的無(wú)人化、全自動(dòng)加工。

　　此外，上海機(jī)床廠也為上海通用汽車有限公司汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線度身打造了MK8220/SD雙砂輪架數(shù)控切點(diǎn)跟蹤曲軸磨床生產(chǎn)線，能在一次裝夾下用兩個(gè)砂輪架同時(shí)磨削曲軸主軸頸和連桿頸，不僅滿足了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸精密加工要求，還為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線磨削進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化打開(kāi)了空間，奠定了基礎(chǔ)。

　　三、層出不窮的機(jī)床結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
　　專業(yè)觀眾參觀展覽會(huì)，大都如饑似渴地想了解些結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，這也是展會(huì)顯示實(shí)力之處，CIMT2015當(dāng)然不乏靚點(diǎn)。

　　1、DMG的增材制造
　　引人注目的DMG MORI集團(tuán)LASERTEC 65 3D，是典型的增材制造機(jī)床，然而不是3D打印，因?yàn)檫@是一臺(tái)全功能5軸數(shù)控銑床上融入了增材式激光堆焊技術(shù)。 　　該機(jī)床是在高剛性monoBLOCK®整體結(jié)構(gòu)5軸加工中心上，配一個(gè)2kW的二極管激光器進(jìn)行激光堆焊，當(dāng)增材加工結(jié)束后，再進(jìn)行精密銑鏜鉆鉸多工序加工。

　　2、不斷改進(jìn)的Z3銑頭
　　這次DS公司展出的Z3銑頭，在臥式的三桿并聯(lián)銑頭上加了個(gè)立銑頭，從而使加工范圍更大了。 　　傳統(tǒng)的A/C擺角加工方式，由于受到結(jié)構(gòu)的限制，在小的加工角度變化時(shí)會(huì)表現(xiàn)出局限性，可能會(huì)造成刀具與零件的干涉。Z3的主軸結(jié)構(gòu)，通過(guò)完全線性的自由移動(dòng)結(jié)合最低的移動(dòng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了高速、高效、高動(dòng)態(tài)的萬(wàn)向擺動(dòng)加工，不受任何空間限制，使得飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的全新加工方式得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)獲得了傳統(tǒng)加工方式達(dá)不到的表面質(zhì)量。

　　3、新穎的并聯(lián)機(jī)構(gòu)
　　這次瑞士館威力銘·馬科黛爾展臺(tái)可謂人頭攢動(dòng)，觀眾對(duì)701S這臺(tái)稱得上微納級(jí)的機(jī)床十分感興趣。 　　這是一臺(tái)新型的并聯(lián)機(jī)床，但其結(jié)構(gòu)與當(dāng)今大多數(shù)并聯(lián)機(jī)床相反，即采用正置型式，就是垂直于水平面的主軸固定，而零件靠下面的三條腿并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行回轉(zhuǎn)與擺動(dòng)，從而完成高速高效的精密加工。機(jī)床無(wú)需刀柄，刀具直插主軸。該機(jī)床最小分辨可達(dá)到10nm,主軸轉(zhuǎn)速80000r/min,加速度為5g。所謂刀具直插主軸，就是主軸采用彈簧夾頭型式，讓圓柱刀柄直接進(jìn)入。這種夾頭是專利，可減少累積誤差，切削時(shí)機(jī)床剛性相對(duì)就好，刀尖所受撓度也較小，這也是提高精度的一項(xiàng)措施。

　　結(jié)束語(yǔ)
　　中國(guó)機(jī)床工業(yè)，已走過(guò)了近百年的歷程。我們欣慰地看到，在這段歷史進(jìn)程中，我們從原來(lái)的落后弱小變成了機(jī)床制造大國(guó)。展望未來(lái)，中國(guó)機(jī)床由大轉(zhuǎn)強(qiáng)稱雄世界，應(yīng)該不需要再等百年時(shí)間了。