以“新常態(tài)·新發(fā)展”為主題的CIMT2015（第十四屆中國國際機床展覽會）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。CIMT2015作為一屆知名大型機床專業(yè)展，吸引了境內(nèi)外廠商和用戶的廣泛關(guān)注。五軸聯(lián)動加工中心為機床行業(yè)高端產(chǎn)品，主要用于復(fù)雜工件（比如飛機葉輪、葉片、螺桿等）的加工。高精度的五軸數(shù)控機床對于一個國家的軍事、航空航天、精密醫(yī)療設(shè)備、科學(xué)研究、精密儀器等行業(yè)有著舉足輕重的影響力，堪稱“制造業(yè)之靈魂”。本屆機床展境內(nèi)外展商共展出了大約70余臺五軸加工中心，國際知名品牌悉數(shù)登場，展品琳瑯滿目?，F(xiàn)對本屆展會部分中小型五軸聯(lián)動加工中心做一些評述分析。

　　一、通用型五軸聯(lián)動加工中心
　　此類機床主要用于對葉輪、中小型復(fù)雜模具、醫(yī)療器械、汽輪機轉(zhuǎn)子等進行五面加工，適用行業(yè)比較廣泛。按主軸形式可分為立式和臥式兩種。

　　1、立式五軸加工中心
　?。?）德國巨浪的DZ08FX雙主軸高速五軸加工中心，配置雙主軸、搖籃式雙擺轉(zhuǎn)臺，可同時實現(xiàn)兩個工件的5軸聯(lián)動加工。雖然雙主軸加工中心較單主軸機床昂貴，但雙主軸加工中心的主要功能和輔助功能的能效高、占地面積少、加工路線短，能夠縮短加工時間，降低加工成本，節(jié)能效果顯著。機床采用鋼+大理石新材料澆筑的床身結(jié)構(gòu)，高剛性結(jié)構(gòu)，熱穩(wěn)定性好。該機床三軸行程分別為450/270/310mm，直線軸快速進給速度75m/min，加速度1g/1.5g/2g，A軸最高轉(zhuǎn)速100r/min，C軸最高轉(zhuǎn)速1000r/min，主軸刀柄HSK40A，主軸轉(zhuǎn)速18000r/min，屑對屑換刀時間2.1s。采用發(fā)那科控制系統(tǒng)。

　?。?）日本馬扎克的VARIaxisi-700采用搖籃式雙擺轉(zhuǎn)臺，絲杠中空冷卻。該機床主要參數(shù)是轉(zhuǎn)臺φ700mm，三軸行程630/1100/600mm，A軸：-120°～+30°，C軸：360°，采用觸摸屏實現(xiàn)直感操作，該機床從內(nèi)外防護到操作站，外觀設(shè)計精美，堪稱工藝品。采用馬扎克控制系統(tǒng)。

　　（3）瑞士MIKRON HPM 800U五軸聯(lián)動加工中心，機床的亮點在于增加了MSP機床和主軸保護功能，并進行了現(xiàn)場演示，其優(yōu)勢在于四個方面：操作簡易、功能全面、安全可靠、工作高效。該機床主要參數(shù)是三軸行程800/800/550mm，直線軸快速進給速度61m/min，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。 　?。?）大連科德的KMC800U采用改良的龍門框架設(shè)計，搖籃式雙擺轉(zhuǎn)臺，用礦物鑄石的高剛性龍門結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有較好的抑振性、抗熱變形能力和防潮性能。通過雙驅(qū)技術(shù)實現(xiàn)重心驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)軸采用力矩電機，采用激光干涉反饋全閉環(huán)技術(shù)。該機床主要參數(shù)是轉(zhuǎn)臺φ800mm，三軸行程900/800/540mm，A軸：-130°～+130°，C軸：360°，直線軸快速進給速度48m/min，A軸最高轉(zhuǎn)速30r/min，C軸最高轉(zhuǎn)速75r/min，主軸刀柄HSK63A，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min。

　?。?）上海拓璞VMC-C20H采用立式動柱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；C軸力矩電機驅(qū)動，A軸滾動蝸輪蝸桿驅(qū)動；提供定制化的葉輪加工專用軟件及線接觸側(cè)銑技術(shù)；配備定制設(shè)計的CAM軟件，可以有效改善加工質(zhì)量，延長刀具壽命。該機床主要參數(shù)：轉(zhuǎn)臺直徑φ210mm，三軸行程250/260/280mm，A軸：-30°～+100°，C軸：360°，德國電主軸，主軸轉(zhuǎn)速42000r/min，刀柄HSKE40。數(shù)控系統(tǒng)是西門子840D SL。 　　本屆機床展立式產(chǎn)品在品種和數(shù)量上都比較多，美國哈斯也新推出了UMC750五軸聯(lián)動加工中心，此外德國哈默、德馬吉森精機、美國赫克、韓國斗山、現(xiàn)代威亞、北京機電院、大連機床、大連三壘、山東榮華、山東華辰、漢川機床、北京精雕、臺灣麗馳、友嘉等公司也紛紛展出了自己的立式五軸聯(lián)動加工中心，有A、C擺臺、有B、C擺臺，有單驅(qū)、有雙驅(qū)，轉(zhuǎn)臺規(guī)格尺寸、結(jié)構(gòu)布局形式各有不同，給人一種百花齊放的感覺。

　　2、臥式五軸加工中心
　　德國GROB公司的GA550結(jié)構(gòu)布局很有特點，L型床身，床身和大多數(shù)基礎(chǔ)部件采用剛性焊接結(jié)構(gòu)，機床放置在三個調(diào)平元件上，并在其上進行調(diào)整，此外還有三個外加的調(diào)平元件，可使機床更加穩(wěn)定；在同等級機床中，G550的Z軸擁有更長的行程；其主軸的安裝位置提高了機床剛性；機床的排屑通過倒掛臺位置和集成式排屑裝置進行直接的最佳切屑處置方式，切屑不會落在夾具上，加工完成后的表面光潔度大大提高。該系列機床結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小，可實現(xiàn)干濕加工。該系列機床目前都在大連生產(chǎn)。 　　二、專機型五軸聯(lián)動加工中心
　　此類機床主要針對某一特定領(lǐng)域產(chǎn)品的加工。
　　1、葉片五軸聯(lián)動加工中心
　　境內(nèi)生產(chǎn)葉片五軸聯(lián)動加工中心的廠家主要有北京機電院、四川長征、江蘇新瑞等，境外比較知名的主要有瑞士斯達(dá)拉格·?？铺兀⊿tarrag Heckert）、萊西梯（Liechti）、威力銘·馬黛爾（Willemin Macodel）、意大利的法拉利（C.B.Ferrari）、德國的哈繆爾（Hamuel）等。

　　本次機床展只有北京機電院展出了新品BF160葉片五軸聯(lián)動加工中心，該機床是高速高精的五軸聯(lián)動加工中心，結(jié)構(gòu)新穎獨特，擁有良好的剛性而且設(shè)計靈活，能夠適用于汽輪機葉片、蒸汽機葉片和航空渦輪葉片等復(fù)雜零件的加工。該機床的特點是旋轉(zhuǎn)軸A、B均采用了力矩電機驅(qū)動，實現(xiàn)了高剛性和高動態(tài)特性；直線軸Y軸同步雙驅(qū)，保證了機床剛性和動態(tài)特性；直線軸采用了陶瓷珠的絲杠配置，解決了普通絲杠傳動速度受限問題；配備了專門用于葉片機的高速電主軸。此類機床在葉片五軸加工專用后置處理軟件方面有很多技術(shù)關(guān)鍵點。 　　2、五軸石墨加工機
　　日本牧野公司的N2-5XA小型臥式五軸加工中心，是首次推出的專用于石墨領(lǐng)域高效加工的新產(chǎn)品，外觀設(shè)計小巧精致，A、B軸均采用力矩電機直接驅(qū)動。高進給傳動軸，高扭矩高剛性電主軸使其從粗加工到精加工一次完成，可以大大提高石墨電極加工效率，降低刀具費用。該機床三軸行程300/300/230mm，A軸擺角-30°～120°，B軸360°，刀柄HSKA40，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。 　　三、復(fù)合多任務(wù)五軸聯(lián)動加工中心
　?。?）德馬吉森精機新推出的激光增材與五軸切削機床LASERTEC 65 3D是目前市場上獨一無二的復(fù)合加工機床，在全功能5軸銑床上集成了增材式激光堆焊技術(shù)。增材制造是一項新技術(shù)，將它與五軸銑削加工融合在一起的確是一個創(chuàng)新。該系列機床既可以作為純激光加工機床，也可以作為激光和五軸銑削組合機床，通過HSK接口更換主軸頭，在一臺精密機床上可以實現(xiàn)五軸銑削加工、五軸激光紋理加工、五軸激光油漆蝕刻。 　　（2）韓國斗山榮獲2014年國際紅點設(shè)計大獎的PUMA SMX3000S，通過采用人體工學(xué)設(shè)計，提高了機床的操作和維護便捷性。該機床有X、Y、Z三個直線軸以及B和C軸兩個旋轉(zhuǎn)軸。采用了使Y軸行程始終保持在300mm的新設(shè)計，可加工幅寬大、形狀復(fù)雜的汽輪機葉片等部件；正交式B軸結(jié)構(gòu)，在擴大了加工范圍的同時，提高了生產(chǎn)效率，增加了操作人員的作業(yè)范圍；通過一次裝夾就可以實現(xiàn)3臺普通設(shè)備的生產(chǎn)能力；采用前端刀庫設(shè)計，便于用戶確認(rèn)及換刀，提供更便利的ATC性能；流線型外觀設(shè)計，可調(diào)節(jié)高度的旋轉(zhuǎn)式操作臺，大大提高了操作人員的便利性。 　?。?）瑞士斯達(dá)拉格集團寶美S191多任務(wù)五軸聯(lián)動加工中心，加工主軸安裝在B軸；直線軸采用直線電機驅(qū)動；B、C軸力矩電機驅(qū)動；自動上下料單元與機床融為一體，抓取鉗儲存在刀庫里，使用時裝在主軸，借助數(shù)控軸完成操作；該機床主要參數(shù)是三軸行程400/200/410，B軸擺角-25~+115，C軸360°，主軸轉(zhuǎn)速30000r/min，直線軸快移速度50m/min,加速度1g,7個運動軸和3個主軸實現(xiàn)多任務(wù)加工。 　　四、對比分析
　　通過對以上境內(nèi)外五軸聯(lián)動工中心展品的簡單介紹，不難發(fā)現(xiàn)以下點：
　　（1）五軸加工中心的核心技術(shù)——五軸數(shù)控系統(tǒng)，大多采用日本發(fā)那科、德國西門子、德國海德漢等。國產(chǎn)系統(tǒng)廠家中廣數(shù)、華中也有五軸系統(tǒng)，但其高檔五軸數(shù)控系統(tǒng)還不能完全滿足需求。
　?。?）功能部件是另外一個重要環(huán)節(jié)。國產(chǎn)五軸加工中心中大部分轉(zhuǎn)臺、電主軸、導(dǎo)軌、絲杠、光柵尺等采用進口產(chǎn)品，就連刀庫也大多使用臺灣產(chǎn)的。
　　（3）國產(chǎn)五軸加工中心在設(shè)計理念上還需要改進，有些產(chǎn)品形式結(jié)構(gòu)和境外產(chǎn)品看似相同，實際在整體設(shè)計上缺乏全局觀，有些細(xì)節(jié)設(shè)計也有待加強。
　?。?）在五軸加工中心和工藝、軟件的結(jié)合程度方面，境外好多五軸廠商可以提供全套工藝解決方案，境內(nèi)在這方面能提供的較少。
　?。?）國產(chǎn)五軸加工中心可靠性還有待提高。也就是用戶覺得同等結(jié)構(gòu)形式、同等性能參數(shù)的國產(chǎn)五軸加工中心雖然價格上有優(yōu)勢，但不夠皮實，精度保持性稍差，故障率高于境外同類產(chǎn)品。主要原因其一是基礎(chǔ)件在材料、鑄造、熱處理、加工等方面做得不夠好，其二是在數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化調(diào)整方面有待加強。
　?。?）本次機床展，各廠商展出的五軸加工中心完全顛覆性創(chuàng)新的新品相對較少，這將是以后展會的一個常態(tài)，不可能總有顛覆性的創(chuàng)新。其實仔細(xì)看看，產(chǎn)品在外觀、功能、精度等方面都在不斷改進。加大創(chuàng)新是方向，但是把現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量提高，也不是件容易的事，需要花費很大功夫，一款經(jīng)典的好產(chǎn)品是能在市場上保持多年不敗的地位。

　　不可否認(rèn)，從目前情況看，進口的五軸加工中心，尤其是中高端產(chǎn)品，無論外在還是內(nèi)在都要比國產(chǎn)的好一些。但是境內(nèi)部分產(chǎn)品正在逐步趕上。只要我們加大對新材料、新工藝等基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究，厚積薄發(fā)，努力提升產(chǎn)品質(zhì)量，差距就會不斷縮小。