今年4月,由中國機床工具工業協會主辦的被譽為世界四大國際機床展覽之一的第12屆中國國際機床展覽會(CIMT2011)在北京中國國際展覽中心(新館)隆重舉行。作為一名普通的機床設計人員,滿載著熱切與企盼,首先參加了由中國機床工具工業協會主辦的“以科技創新迎接后危機時代”高層國際論壇,聆聽了全球機床業界領軍人物和知名企業家圍繞后危機時代機床行業的科技創新所做的專題演講,而后更帶一份思索和求證心態穿梭于令人眼花繚亂、應接不暇的展覽盛會。
一、臥式加工中心展品情況
根據中國機床工具工業協會公開資料,本屆展會有來自全球28個國家和地區的1400余家知名企業參展,其中境內展商740多家,境外展商約650家,展覽面積達12萬平方米,為歷屆中國國際機床展覽會規模最大。
本屆展會,筆者重點關注的領域是臥式加工中心機床,因此,就筆者所見,略作分析如下。
附表1為臥式加工中心展品技術參數表,因篇幅所限,本表僅收錄國內外生產臥式加工中心機床較有代表性的企業展品。
特別說明,因筆者水平有限,既無高瞻遠矚之司職,亦無宏圖大略之宏愿,故所述觀點難免狹隘、偏頗,只代表個人意見,或可作為茶余飯后之消遣爾。
1、國內外臥式加工機床產品水平相當
臥式加工中心作為一種重要的通用化機床設備,發展形成了以強力銑削和高速銑削為主要特點的兩大類型,通常,以強力銑削為特點的臥式加工中心,一般采用機械式主軸結構,設計上強調大扭矩、強力切削,機床整體結構追求高剛性和較大的承重,這類機床的主軸最高轉速不高,約為6000rpm,快移速度不大,約為30 m/min。
以高速銑削為主要特點的的臥式加工中心,一般采用電主軸結構,設計上強調高轉速、高效率切削,機床整體結構追求高的動態響應特性和高的快移速度,這類機床的主軸最高轉速一般超過10000rpm,快移速度達到60 m/min。
因此,筆者認為,對應同類型同規格產品,代表其技術水平的一項重要技術指標就是定位精度。從這個意義上說,無論是國內外展出的產品還是商家宣傳樣本資料上的介紹,目前這類臥式加工中心的定位精度,對于以工作臺寬度為主參數的1000m規格的產品來說,較高水平應該是0.01mm左右,由此結合附表1不難看出,臥式加工中心機床國內外產品水平相當。
2、臥式加工中心的技術發展趨勢
綠色、環保、安全、低碳、節約資源、減輕人的勞動、提高勞動生產率等是人類工業化進程追求的目標,應用工業技術造福人類是工業化進程的目的。因此,對于臥式加工中心機床來說,技術的發展趨勢必然是圍繞上述目標和目的展開。
1)交換工作臺臥式加工中心
為了消除工件安裝、拆卸等加工準備時間,交換工作臺臥式加工中心機床快速發展,這類機床是在傳統意義上的臥式加工中心機床上集成交換裝置發展起來的,且大都采用了一些最新發展的新技術。
①智能化發展
其代表技術有語音編程、刀具自動測量和補償、激光測量、在線自動檢測、三維建模與自動編程、防干涉技術等,是把最新發展的計算機技術、網絡技術、信息技術、激光技術等充分應用的結果。
從展會調研情況看,在該技術領域,國外機床稍具優勢,國內產品剛剛起步,大多數產品不具有這類技術。
②節約能源、節約資源
在展會上,筆者就是否采用了節約能源、節約資源技術進行了走訪,對于國內企業,基本得到的回答都是采用了,但是,當問到具體什么技術時,卻沒有一家企業能夠回答,然而,在日本Mazak展位,有關技術人員就講解了一些技術和措施,如LED照明、逆變器控制技術、適宜的銅線電纜、氣體和油液的節儉等。可見,在這些技術領域,國內外企業間存在明顯的認知差異。
2)面向用戶的產品變形和多軸數控以及完整的解決方案方向發展
根據用戶的加工需求,在臥式加工中心產品上集成或增加數控軸、轉臺、立臥轉換頭、擺動軸等形成變型產品或專機,甚至復合磨削、車削等功能形成復合加工中心,或者給用戶提供完整的解決方案如形成柔性制造線或獨立加工單元等是又一個技術發展趨勢。
在該領域,筆者認為國內外企業產品各有千秋,在此就不一一贅述。
二、所見所思
1、全球競爭激烈,細分市場加劇
中國機床市場,國內外臥式加工中心機床產品水平相當,國內外生產企業眾多,全球競爭激烈,面向需求的細分化市場競爭格局加劇,價格競爭在所難免,企業發展戰略面臨嚴峻考驗。
2、創新——爭奪控制權
經過多年發展,就臥式加工中心產品而言,我國機床工業企業長足發展,技術、產能發展很快,產品總體水平已接近或達到國際先進水平,可以說,全球工業企業水平相當,站在同一起跑線上,因此,筆者認為,創新將是未來控制權之爭的焦點,誰創新,誰將脫穎而出。
3、調整產業結構,創新發展——中國機床企業的必由之路
“十二五規劃”綱要指出,機床工業是國民經濟發展的基礎性產業,是國防軍工發展的戰略性產業,是高新技術產業發展的載體,是國家培育的戰略性新興產業之一,是國家競爭力的重要標志之一。可見,創新——中國機床企業的必由之路,誰創新,誰將脫穎而出。
附表1 產品技術參數表
企業名稱 | Mazak | DMG | 海天精工 | 沈陽機床 |
產品型號 | 8800-II | DMC 160 H dB | HTM-80H | THM46100 |
工作臺尺寸mm | 800×800 | 1250×1000 | 800×800 | 1000×1000 |
X軸行程mm | 1400 | 1600 | 1270 | 1600 |
Y軸行程mm | 1200 | 1100 | 1020 | 1200 |
Z軸行程mm | 1325 | 1250 | 920 | 1200 |
主軸電機功率kw | 44.4 | 52/42 | AC22/18.5 | 30 |
主軸最高轉速rpm | 10000 | 12000 | 4500 | 5000 |
主軸錐孔 | No.50 | BT40 | No.50 | ISO50 |
刀庫 | 60/鏈式 | 60/鏈式 | 60/鏈式 | 60/鏈式 |
換刀時間(刀對刀)S | 5.0 | 1.6 | 5.0 | 7 |
快移速度X/Y/Z(m/min) | 60 | 25 | 18 | 36 |
進給速度X/Y/Z(m/min) | 1~60 | 20 | 1~5 | 1~5 |
定位精度(X/Y/Z)mm | 0.011 | ±0.005 | 0.004 | |
工作臺交換時間(秒) | 16 | 45 | ||
機床重量kg | 30000 | 40000 | 22000 | |
數控系統 | MAZATROLCNC | Siemens840D | FANUC 0i | FANUC 31i |
售價 | 5000萬日元 | 90萬歐元 | 230萬元 | 800萬元 |
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