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      第七屆中國數控機床展覽會（CCMT2012）于4月16日至20日在南京國際博覽中心舉辦，70余家國內機床制造商的逾百種自主創(chuàng)新成果參展，這些展品覆蓋了全行業(yè)多種關鍵主機、高性能數控系統(tǒng)、關鍵功能部件及其他附件配套領域，展現了我國機床工具行業(yè)加速轉型升級的最新成果。本屆展會展出面積達8.6萬平方米，創(chuàng)歷屆CCMT歷史新高。來自14個國家和地區(qū)的800余家機床工具行業(yè)制造商參展，其中境外知名參展廠商150余家，境內知名機床工具企業(yè)悉數到場，現場展出1100多臺套整機。本屆展會技術含量之高、展品內容之豐富，均為歷屆之最。本次展會大規(guī)格龍門加工中心展品不是很多，但都有各自特色和亮點，在此對他們做一些簡要的評述。

      一、重型與高速之間的對話

      本次展會公認的龍門精品非沈陽機床展出的ASCA MILL T-2560w高速動梁龍門加工中心（見圖1）莫屬。這臺龍門加工中心是由沈陽機床集團中捷機床有限公司與德國希斯公司聯合研發(fā)的一款具有國際領先水平的新一代高速動梁龍門加工中心，整機性能卓越，在高精、高速、高效等方面表現尤為出色，適用于能源、動力、汽車、軌道交通、船舶及航空航天等行業(yè)。該產品經模塊化設計，可以按市場需求進行產品系列化和定制化制造，其良好的性價比具有強大的競爭優(yōu)勢。

圖1

      為了鞏固沈陽機床集團的國際形象，沈陽機床集團恢復了德國老品牌--ASCA，這將是未來沈陽機床打造國際品牌的一個重要策略。因為在國外，很多人并不知道什么是SMTCL（沈陽機床），但他們卻知道ASCA。作為國內機床行業(yè)的領軍企業(yè)，在國際化道路上也不得不暫時放棄自己的品牌，采取借尸還魂的方式來實現國家化策略，可見我們國內機床企業(yè)要想沖出亞洲走向世界還有很長的路要走。

圖2

      ASCA MILL T-2560w高速動梁龍門加工中心整機采用高剛性、輕量化的框架設計，整機采用經典的全對稱結構，熱穩(wěn)定性高，橫梁采用反重力變形設計，C軸設計采用高剛性任意分度設計，進給軸高速傳動；機床重復定位精度執(zhí)行德國VDI/DGQ3441標準。

      幾個與常見的龍門迥異的地方在如下一些方面：(1)工作臺筋型結構。通常工作臺采取井田形式網格布筋，而T-2560w采取了仿生學應用，將支撐筋型布置成蜂巢型，實現對最大承重的優(yōu)化。（2）滑枕內置集成式主軸傳動（見圖2）。國內通常的滑枕結構為：滑枕上端頂著一個外置的齒輪變速箱，主電機安放在變速箱上，動力通過傳動杠貫穿整個滑枕輸出到滑枕下端的刀具主軸上。而德國西斯公司早些年就已經采用了滑枕內置變速箱和電機，滑枕上部內置電主軸，下放為兩檔圓柱變數箱，之后通過傳動杠輸出到刀具主軸上，這樣做大大縮短了傳動杠的長度，有效的降低了動平衡的影響，在保持同等扭矩水平下可以大幅提高刀具主軸的轉速。而西斯公司在本次的展品對該技術做了完善革新，將電主軸和變速箱集成為一體，成為一個動力總成部件，類似于汽車的發(fā)動機、變速箱組成的動力總成部件，這樣更有利于機床的裝配和維護。(3) 變截面階梯立柱（見圖3）。在其樣本上有限元模型上立柱為常規(guī)的矩形側面，而出展的T-2560w采用了變截面的立柱側面，上窄下寬中間用梯形過渡，可見其優(yōu)化在真機上得到了有效的應用。（4）各軸導軌均采用直線導軌。機床的X/Y/Z/W軸全部采用直線導軌，而沒有任何的滑動硬軌。一般的動梁龍門機床X/Y/Z均有可能采用線軌，但W軸通常會采用滑動硬軌。對于一臺工作臺尺寸2500×6000mm，X/Y/Z/W行程6800/3800/1100/1500mm的大規(guī)格龍門上采取這樣的布置方案，并得到成功應用，展現了德國機床企業(yè)深厚的機床設計功力和制造技術，正可謂藝高人膽大。其之所以采用這樣的方案，也是為了有效的實現機床的高速需求。該機床X/Y/Z/W快移速度為25/25/25/3m/min。（5）滑鞍雙電機齒輪齒條驅動。機床為了更好的實現模塊化、高速化，摒棄了傳統(tǒng)的絲杠驅動方式，而采取雙電機齒輪齒條消隙的驅動模式。（6）部件頭上內置LED照明燈（見圖4）。這是一個相對隱蔽的亮點，由于展館光 線較好，一般情況觀眾很難注意到這一點。在其配置的直銑頭的端面上內嵌了8枚均布的LED照明燈，可以更直接的照射到刀具上，做到有的放矢，充分體現了德國血統(tǒng)機床的人性化考量。（7）橫梁無平衡油缸。常規(guī)的動梁龍門，針對厚重的橫梁都會配置平衡油缸或者平衡重錘，而此臺機床卻劍走偏鋒，僅僅是加大了W軸的降速比，這樣可以實現更好的兩側絲杠的同步。

      ASCA MILL T-2560w以技壓群芳的氣勢讓國內同行的產品相形見絀，她舉重若輕，輕盈而安靜，柔美之中不失陽剛，舉手投足都那么的富有美感，讓你相信這不僅僅是一個優(yōu)秀的產品，更多的她是一個精湛的工業(yè)藝術品。

圖5

      展會上與沈陽機床的ASCA MILL  T-2560w體量相當的另一臺動梁龍門加工中心是漢川機床的HGMC2560TR（見圖5）。其工作尺寸為2500×6300mm，X/Y/Z/W行程6500/3700/800/1300mm。無獨有偶的是該機床所有的直線軸也采用了直線導軌，與西斯產品不同的是，西斯的僅僅布置了滑枕背后的2跟直線導軌，而漢川的滑枕布置了前后4根直線導軌。該機床X/Y/Z/W快移速度為15/15/10/3m/min。而給機床一個與眾不同的地方在它的排屑器上，通常龍門在工作臺兩側各布置一個螺旋式排屑器，但漢川將其更改為刮板式排屑器（見圖6）。將若干刮板完全固定在工作臺兩側，與工作臺一起前后移動，不需要額外的動力來源，這樣做減少了機床的兩個零部件，降低了成本、機床能耗，反而增加了機床的可靠性，提高了X軸伺服電機的利用率。

圖6

      廣東領航數控展出的是XK2735-H-180龍門移動式定梁五面體數控鏜銑床（見圖7），工作臺尺寸3500×18000，X/Y/Z行程18000/5500/1500mm。主機結構為龍門框架移動，工作臺固定式結構。值得一提的是該機床橫梁采用鋼板焊接件，工作臺、床身、立柱、Y軸托板、方滑枕等運動部件均采用高強度的優(yōu)質鑄鐵件樹脂砂造型，使整機具有良好的剛性和精度保持性。X軸、Y軸均采用進口重載滾動導軌，以滿足低速無爬行，高速無振動。Z軸方滑枕采用鑲鋼導軌和滾動快結構，切削抗震性能好。

圖7

      北京一機的展區(qū)里布置了一臺XKAE2420×60數控龍門鏜銑床，該機床是橫梁固定，工作臺移動的龍門銑床。工作臺尺寸2000×6000mm，X/Y/Z行程6720/3260/1300mm。工作臺采用多頭泵閉式靜壓導軌副，Z向采用500mm方滑枕，滑枕與溜板之間的導軌副是6條含氟耐磨涂層鑲鋼帶滑動導軌和2條滾動直線導軌組成的8面符合約束結構導軌，具有耐磨，低速性能好，導軌壽命長等優(yōu)點。

      日發(fā)數碼攜一款動柱動梁式龍門鏜銑加工中心RFMP12035M出席本次展會,其檔次讓人不能小覷，動梁動柱在龍門銑里面算得上是最復雜的產品門類了。其工作尺寸為3000×12000mm，X/Y/Z/W行程13000/4460/1300/1500mm。 其X軸為線軌，X軸配備雙牙棒消隙齒輪箱，配合大模數德國進口齒條，傳動精度高，承載能力強，精度耐久保持。橫梁升降W軸為滑動硬軌，動梁雙光柵調節(jié)定位，并與立柱多點液壓夾緊，整體龍門框架剛性好。Y軸導軌副采用滾滑結合形式，下導軌為直線導軌，上導軌為滑動硬軌。滑枕為閉式滑動導軌。

      奧林匹克精神是更高、更快、更強，機床行業(yè)追求的是高速、高精、重載。世界上有些東西是可以做到兼容并蓄，有些東西是則是魚與熊掌，甚難兼得。高精與高速、重載之間是矛盾的，高精與高速經過機床人多年的共同努力，它們的關系有所調和，但在協(xié)調重載與高精、高速之間的矛盾上，至今沒有明顯的突破，從業(yè)人員需要做的就是權衡利弊，抓大放小，對這些指標做必要的取舍。為達到同樣的去除率可以采取兩種方式來實現，一種是高速小切削，另一種是低速大切削。也許是因為我們的工業(yè)體系傳承于前蘇聯，國內機床廠家和客戶很大一部分依然傾向于重切大進給，采取多拉少跑的思路，但是大切削量勢必更容易產生振動，對于機床的精度保持不利。要求在一臺機床上完成對工件的粗加工、半精加工、精加工，這種思路在筆者看來是不合理的，對于高精度的機床是一種摧殘，大大縮短其生命周期。在機床設計之初就要有明確的定位是偏重于重載還是高速高精，沈陽機床與西斯的聯合研發(fā)的ASCA MILL T-2560w顯然定位于高精高速，所以摒棄滑動硬軌轉而采取了全部線軌的方案。面對著機構轉型、展業(yè)升級的大趨勢，國內的機床廠家需要適時的將研發(fā)向這個方面傾斜。

      二、差異化定位之經濟型龍門

      展會上各知名廠家的龍門產品都中規(guī)中矩，結構功能都很相近，而讓筆者耳目一新的卻是一家小廠--山一數控，此山一非彼三一，不要混淆。山一數控在機床行業(yè)強手如林的市場格局下，找準了自己的定位，找到了自己的生存空間，開發(fā)出了適宜自身生產能力、符合市場低端需求的差異化產品。

圖8                                                      圖9

      山一數控共展出了兩臺機床，其中一臺為XK2920數控定梁龍門移動式鏜銑床（見圖8），工作臺尺寸1600×4000mm，X/Y/Z行程4000/2550/1300mm；XK2320數控定梁工作臺移動式鏜銑床（見圖9）工作臺尺寸2500×6000mm，X/Y/Z行程6000/3500/1300mm。

      為了有效的控制成本，適應企業(yè)自身的生產能力，更好的體現性價比以爭奪中低端客戶，山一數控做了如下一系列的有效嘗試：（1）大件全部采用焊接構件。常見的定梁式龍門框架結構中立柱和橫梁采用鑄件，它們之間通過螺栓聯接構成龍門框架成為整體。山一數控的龍門架為一個整體構件（見圖10），外觀平整、棱角分明，由于是鋼板焊接無任何窗口，整體剛性很好。包括床身，滑鞍，滑枕全部為焊接構件，只有工作臺上體有T型槽部分為鑄件通過螺栓與下體焊接構件聯接為一體。這樣對于批量小的生產模式，可以節(jié)省大量的木模成本。（2）滑枕導軌采用雙V形貼塑鑲鋼硬導軌（見圖11）。雙V形導軌分別不布置于滑枕兩側，相當于是燕尾導軌的擴展，這樣不需要購買線性導軌，也不需要導軌磨將滑枕各面都精磨，安裝調試簡便，只需將兩側V形塊向內推動即可調整滑動間隙，在機床使用后期維修維護方便。（3）最經濟的五面加工解決方案。機床配備了一個五向功能頭（見圖12），各個刀具口同步轉動，在需要的方向安放刀具就可以方便的實現客戶所需要的五面加工。功能頭與滑枕采用螺栓聯接，剛性好于液壓拉緊齒盤聯接的可更換形式。為用戶節(jié)省了購買多種功能頭的費用，此種方式特別適合經濟型用戶的需求。(4)配置臺灣新代SYNTEC 10B經濟型數控系統(tǒng)。

圖10

圖11                                                          圖12

      三、龍門自主五軸之路仍需努力

      蓄勢兩年的三一精機無疑是本屆展會的一匹黑馬，它攜帶9款國際化產品高調亮相，參展機床品種之多，規(guī)格之大，配置之高，讓觀眾眼前一亮，讓業(yè)界為之一震。它的展品讓我們看到了一個高起點、寬領域的三一精機，機床行業(yè)的這個后起之秀強勢躋身國內機床行業(yè)的第一方陣已是不爭的事實。這一切都展現了三一精機立志深耕機床市場的雄心。

      展位上的一臺動梁可交換五軸龍門加工中心GMM30100APT（見圖13）特別耀眼，整機采用熱對稱結構設計，確保機床高精度的實現。該產品功能齊全，并配有自動交換工作臺、移動橫梁、自動交換五軸頭、自動換刀等功能，可實現七軸五聯動。其特點為:(1)高剛性。主軸滑枕采用截面尺寸520×520mm的大面積四面約束滑枕，能夠適應強力切削;關鍵基礎件均采用對各個方向負荷及扭曲都具有很強剛性的米字型或井子型增強筋布局鑄件，在達到較好的抗彎抗扭的同時，具有較好的吸震性。(2)高速化。主軸最高轉速可達3500r/min,主軸最大扭矩可達2200N.m; X軸移動速度可達15m/min,Y軸移動速度可達20m/min,Z軸移動速度可達lOm/min ,W軸移動速度可達3m/min。 (3)高自動化。自動換刀、自動換頭、自動交換工作臺、自動刀具檢測、自動工件檢測、自動排屑。 (4)高精度。滑枕、滑板、立柱、床身等機床本體采用完全熱對稱結構設計，將發(fā)熱引起的機床變形量降至最低，X/Y/Z/W軸重復定位精度為0.006 mm。這臺五軸龍門加工中心配置的五軸頭是意大利意薩（ISA）公司的（見圖14）。從外觀上能明確的分辨出其A，C兩軸采取的是伺服電機作為動力輸出，蝸輪蝸桿驅動方式，銑削主軸采用整體電主軸嵌入形式。此種結構實現起來相對容易，扭矩也容易得到保障，但轉角的精度保持性略差。該結構與典型的Cytec的雙力矩電機驅動的五軸頭比較，技術含量略差些，層次略低些。

                    

圖15

      該機床作為海天精工的常規(guī)產品已經在之前的展會上展出過，此次參展出彩的地方是其配置的自主開發(fā)的機械雙擺頭（見圖16）。該功能頭可以實現滑枕的自動更換，具有A、C兩個軸的擺動分度功能，A、C軸通過液壓鎖緊、齒盤分度方式實現每5°分度功能。A、C軸擺動及刀具主軸的動力都來自于滑枕頂端的主電機，加工時刀具主軸工作，需要分度時刀具主軸停止，主電機的動力通過機械結構分配給A、C兩軸中的一軸，實現分度。A、C兩軸不能參與插補，不能同時分度，如兩軸都需要分度則需要依次完成。因此該機床配備了這個擺動頭只能算是3+2機床，還算不上是真正意義的五軸機床。但從外觀上看該功能頭結構緊湊、外觀簡潔精致、做工精細，頗有國外進口部件頭的韻味，能做到這個程度已經實屬不易了。

圖16

      濟南二機床展出了其XHV2730×60 五軸聯動定梁龍門移動鏜銑加工中心（見圖17），該機床為固定工作臺、龍門框架移動。整機具有良好的動態(tài)響應特性，可對復雜曲面零件實現大功率大扭矩5 軸聯動強力切削加工，配備具有自主知識產權的大功率SVX60A機械主軸式A/C雙擺角數控萬能銑頭。該銑頭主軸動力來源于主電機，A、C兩軸擺動配置了獨立動力并實現閉環(huán)控制。輸出功率60kW，轉速10～1600r/min，從指標上看該銑頭功率強勁，轉速略低，外形稍顯臃腫。

圖17

      四、結束語

      本屆CCMT2012展會的主題為："緊跟需求升級，加速結構調整"。多年來，伴隨著中國經濟的高速增長，機床市場的需求正在發(fā)生巨大變化，從最初的需要大量普通機床，到數控機床迅速普及，如今對高檔數控機床、復合加工機床、組合機床、成套設備、加工生產線乃至成套解決方案的需求在不斷升級，尤其是在航空航天、船舶、汽車和發(fā)電設備等重點行業(yè)核心制造領域，產品和技術都在發(fā)生著日新月異的變化，對機床裝備不斷提出新的更高的綜合性要求。"

      從展會上各個廠家的展品上我們可以看到，國內的機床廠家還都在同一平臺上肉搏，至今未看到從量變到質變，破繭成蝶，完美蛻變的企業(yè)。通常我們給市場上機床企業(yè)水平從低到高的排序依次為大陸、臺灣、韓國、日本、歐美。而國內還沒有一個超越了臺灣機床水平的企業(yè)出現，頂多是同一水平。更多的還是低層次的重復競爭，價格搏殺，還在紅海里混戰(zhàn)，沒有出擊藍海資本。企業(yè)大而不強，好大喜功，逐名的多，務實的少。行業(yè)企業(yè)愈加突出地表現出"兩大一全"的傾向，即企業(yè)規(guī)模越做越大，產品規(guī)格越做越大和產品品種越做越全。國內廠商更多追求的是結構，功能的模仿，配置的借鑒。提供的還僅僅是機床，而不是解決方案，工藝方案，雖然有部分自動線展出，但還是集中在車床為主，提供的還是單機，而不是系統(tǒng)集成。

      必須客觀地承認，盡管我們這些年進步很大，但那是相對于自己的過去而言。事實上我們和機床制造強國的差距還很大，需要下大力氣，花大功夫才能縮小差距。尤其需要我們靜下心，沉住氣，甘于寂寞，臥薪嘗膽，做大量扎實的底層基礎工作。一方面我們承認，和過去相比，我們現在確實能做許多過去做不了的東西，這里主要指一些高端產品，比如一些大規(guī)格/大噸位的產品，一些多軸聯動的產品，一些多工序復合的產品。但另一方面我們還必須承認，我們做的這些高端產品，真正在用戶中取得良好應用效果的還不是很多，形成一定市場規(guī)模（占有率）的則更是很少，有相當部分的產品還僅僅停留在"能做"這個初級階段上，離"做好"和"做出特色"差距甚大。我們已經解決了從無到有的問題，接下來需要解決的是從有到精的過程。外國同行追求的是品質，也具有卓越的品質。而我們對產品的追求還僅僅停留在質量的層面，能用但還不十分好用，是產品但還不是藝術品。把機床的品質做精做好，是一個永恒的話題。

      由于近年來我國機床工具行業(yè)的市場需求一直在持續(xù)升級，尤其是2011年下半年以來，高檔產品和專機需求旺盛，普通產品需求明顯下降。在國家政策和市場需求結構升級的雙重推動下，迫使我們行業(yè)內企業(yè)不僅要加大技術創(chuàng)新力度，優(yōu)化產品結構，還要注重深入研究用戶的產品和工藝，轉變服務方式，由單純銷售產品，向為用戶提供全面解決方案、提高產品技術附加值轉變，從而不斷增強市場競爭力。

      這條結構調整、產業(yè)升級、精耕細作之路任重而道遠，業(yè)者仍需自強且不息！