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中國(guó)機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 國(guó)內(nèi)新聞】2018年11月1-6日,JIMTOF2018國(guó)際機(jī)床展(簡(jiǎn)稱“東京展”)在日本東京隆重舉行。筆者隨中國(guó)
機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)參觀團(tuán)觀摩了這次盛會(huì)并考察了部分日本機(jī)床制造企業(yè),收獲頗豐、不虛此行。
東京展作為世界四大機(jī)床展之一,不以規(guī)模見長(zhǎng),展商主要以日本企業(yè)為主,卻具有高端精致的特點(diǎn)。以我們這些從事機(jī)床制造的業(yè)內(nèi)人員來看,其基本可以代表目前世界機(jī)床制造技術(shù)的先進(jìn)水平。馬扎克、安田、森精機(jī)、牧野、大隈等世界知名企業(yè)攜新技術(shù)和產(chǎn)品悉數(shù)參展,可謂一次難得的觀摩學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),F(xiàn)將此次日本之行的收獲和體會(huì)總結(jié)如下。
復(fù)合集約機(jī)床功能強(qiáng)大
展品反映出機(jī)床向?qū)S煤蛷?fù)合兩個(gè)方向發(fā)展,專用并非是組合機(jī)床,而是通過自動(dòng)化、專用卡具等實(shí)現(xiàn)一致性較好的加工。雖然目前大部分機(jī)床仍以單一功能為主,但隨著新技術(shù)推廣應(yīng)用、零件復(fù)雜程度的增加和精度要求的提高,在一臺(tái)機(jī)床上集成復(fù)合車、銑、滾齒、測(cè)量、清洗等多種功能成為可能。
在本次展會(huì)上大隈和馬扎克就展出了這樣的超級(jí)復(fù)合機(jī)床。大隈的MUTUS U400集成了車銑加工、激光淬火、
齒輪加工和檢測(cè)等功能,將跨界工藝集成在一臺(tái)機(jī)床上,大幅減少了零件的加工工序、提高了加工精度和效率。馬扎克展出的e-1250V/8S復(fù)合加工機(jī)床,集車削加工、五軸聯(lián)動(dòng)銑削加工、滾齒加工和測(cè)量等功能于一身,一次裝卡可加工完成極其復(fù)雜的零件。
這種高技術(shù)復(fù)合機(jī)床除了在硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙的設(shè)計(jì)構(gòu)思,更難的在于多種功能的控制系統(tǒng)和加工軟件的整合貫通,需要具有一定的技術(shù)能力來完成。
單機(jī)自動(dòng)化單元成為趨勢(shì)
在生產(chǎn)效率不斷提高以及勞動(dòng)力資源不足等因素影響之下,
自動(dòng)化生產(chǎn)線作為解決方案,引起了工業(yè)領(lǐng)域的高度重視。本屆展會(huì)的大部分展機(jī)配有桁架機(jī)械手或者移動(dòng)機(jī)器人,形成柔性生產(chǎn)線或柔性單元。機(jī)床和自動(dòng)化系統(tǒng)的集成展示,以及AGV與機(jī)器人集成的無人加工管理系統(tǒng)成為展會(huì)亮點(diǎn)。
與以往柔性單元不同的是,機(jī)床與機(jī)器人深度融合,關(guān)節(jié)機(jī)器人就像手臂一樣“長(zhǎng)”在機(jī)床上,完成零件、夾具的自動(dòng)裝夾取放以及清洗等任務(wù),極大提升了機(jī)床自身的自動(dòng)化水平。AGV與機(jī)器人集成的無人化加工管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)料倉(cāng)自動(dòng)搬運(yùn)、自動(dòng)上下料、自動(dòng)刀具交換、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)開關(guān)機(jī)床門甚至自動(dòng)觸摸操作面板操作機(jī)床進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)無人化工廠管理。
展會(huì)上還有很多車床、加工中心等與關(guān)節(jié)機(jī)器人的配搭展示,預(yù)示著今后隨著機(jī)床加工能力的擴(kuò)展,尤其是五軸加工中心的普及,加之夾具技術(shù)的發(fā)展,單機(jī)也會(huì)在自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)揮越來越強(qiáng)大和獨(dú)特的作用。
增減材復(fù)合、摩擦焊接技術(shù)日益成熟
3D打印(增材制造)技術(shù)已經(jīng)在許多行業(yè)得到較成熟應(yīng)用。在2015年EMO展和2016年東京展上看到少數(shù)機(jī)床廠推出了增材和減材集成的數(shù)控機(jī)床,而本屆展會(huì)展示該類機(jī)床的企業(yè)越來越多,如德馬吉、馬扎克、大隈、沙迪克、GF加工方案、東芝等,從現(xiàn)場(chǎng)展示的各領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品可以看出這項(xiàng)技術(shù)已趨成熟。
金屬增材技術(shù)即將或者說已經(jīng)改變了傳統(tǒng)金屬零件制造的概念。以前我們無法想象或很難通過金屬切削加工實(shí)現(xiàn)的零件結(jié)構(gòu),現(xiàn)在已經(jīng)能夠通過增材技術(shù)實(shí)現(xiàn)。甚至在某些領(lǐng)域,其材料金相組織性能、小余量的凈近成形等已超越傳統(tǒng)減材加工。下圖為展出的部分增材制造零件。
展會(huì)上所展示的金屬增材技術(shù)主要有兩種形式:一種是采用送粉式的激光沉積式增材制造,這種模式適合于結(jié)構(gòu)開放式或用于受力零件的增材制造,也適合與減材功能集成為增減材復(fù)合機(jī)床,將零件從增材到減材加工在一臺(tái)設(shè)備上完成,極其適合一些重要零件的局部增材和修復(fù)加工。另一種金屬增材的形式是鋪粉后激光熔融,適用于封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件增材制造。下圖是大隈的3D增減材復(fù)合機(jī)床。
還有一種近幾年逐漸發(fā)展起來的新的加工方式:摩擦焊接及銑削加工復(fù)合機(jī)床,極其適合一些在封閉內(nèi)腔里需要布置復(fù)雜通道的特殊零件,通過零件的前期銑削加工,再組合起來對(duì)配合縫隙進(jìn)行摩擦融合焊接,后再對(duì)零件進(jìn)行精密機(jī)械加工,從而制造出以前傳統(tǒng)工藝無法加工制造的零件。金屬增(減)材和摩擦焊接等加工制造工藝已經(jīng)為制造業(yè)打開了另一扇窗,甚至引發(fā)更加深廣的變革。
臥式加工中心面臨創(chuàng)新
臥式加工中心因其具有各軸全行程支撐、主軸臥式布局、垂直落屑、回轉(zhuǎn)(交換)工作臺(tái)等優(yōu)勢(shì),成為各加工行業(yè)尤其復(fù)雜箱體類精密零件加工的機(jī)型。
日本可以說是世界上鐘情于臥式加工中心的國(guó)家。在其他國(guó)際大展上,我們經(jīng)常能看見像馬扎克、森精機(jī)、安田、牧野、大隈等世界知名機(jī)床企業(yè)展示先進(jìn)臥加產(chǎn)品。來到東京展才發(fā)現(xiàn),還有許許多多我們不熟悉或規(guī)模不大的機(jī)床企業(yè),生產(chǎn)著具有各自特點(diǎn)的大大小小規(guī)格的臥式加工中心。這也許能從另一個(gè)側(cè)面來印證,日本的加工制造水平為何能處于世界前列吧。
臥式加工中心有一個(gè)很大的應(yīng)用市場(chǎng),就是汽車零部件加工,如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱的缸體缸蓋等核心零部件。但是隨著新能源汽車的風(fēng)起云涌,內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)的萎縮可能會(huì)對(duì)臥式加工中心的需求產(chǎn)生一定影響。本次展會(huì)上,馬扎克、牧野等企業(yè)展示了用于汽配以外零件加工的五軸聯(lián)動(dòng)臥式加工中心,似乎顯示出未來在更多產(chǎn)品加工將使用五軸臥加的趨勢(shì)。從東京展我們還看到一些經(jīng)濟(jì)型臥式加工中心,這些機(jī)床不配交換工作臺(tái),不是正T結(jié)構(gòu),也不一定采用ATC高速換刀,但卻以較低的價(jià)格和較高的加工精度及效率,滿足中低端市場(chǎng)的需求。這應(yīng)該引起我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的重視,它或?qū)⒂兄谔嵘覈?guó)整體加工制造水平。
更加重視切屑的處理
我們看到的機(jī)床巧妙的結(jié)構(gòu)、精美的鈑金罩、優(yōu)異的性能參數(shù)等都是機(jī)床的“面子”,讓人能很直觀地判別其優(yōu)劣。但還有一些我們平時(shí)看不到、不起眼、經(jīng)常被忽視的,卻一直起著重要作用或影響的地方,比如排屑和過濾。這是部分國(guó)產(chǎn)機(jī)床在終端用戶現(xiàn)場(chǎng),特別令人頭痛的問題。用戶經(jīng)常需花費(fèi)很大精力去處理堵塞、清理積屑,嚴(yán)重影響了用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)機(jī)床的使用體驗(yàn)和信賴程度。
在本次展會(huì)上,德馬吉展示了新的微細(xì)泡沫油水分離排除技術(shù),馬扎克也展示了新的過濾排屑系統(tǒng),好幾家排屑器制造商展示了在重要部位的精巧設(shè)計(jì)與解決方案。這些方面值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。
結(jié)束語
通過參觀近幾年的大型機(jī)床展會(huì),個(gè)人感覺日本企業(yè)中,馬扎克大有一枝獨(dú)秀的氣勢(shì),無論是其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),還是產(chǎn)品的適用領(lǐng)域,以及高中低端覆蓋范圍,都給人很扎實(shí)和開放的感覺。馬扎克新的金屬增減材技術(shù)已很成熟,在保留自己技術(shù)的同時(shí),很善于借鑒歐洲五軸加工中心結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),研制出大型天車式五軸加工中心。
大隈也是在保持和發(fā)展傳統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,在新的技術(shù)領(lǐng)域尤其是增減材領(lǐng)域走在了同行的前列。牧野在行業(yè)里一直很低調(diào),產(chǎn)品卻以精密見長(zhǎng)。其堅(jiān)守自己在精密模具等加工領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)令人欽佩,其臥式加工中心的技術(shù)水平令人贊嘆。
本次展會(huì)讓我感覺驚喜的是,以前一直以超精密加工機(jī)床著稱的安田,展臺(tái)面積和參展機(jī)型明顯比以前更大、更多,參展產(chǎn)品外觀造型、色彩搭配也讓人耳目一新,既保留了穩(wěn)重的氣質(zhì),又增添了些許靚麗的現(xiàn)代工業(yè)化色彩。展臺(tái)上展示的一件保留多工序段的整體葉盤和機(jī)床上試切演示的比薩斜塔都滲透出深厚的技術(shù)底蘊(yùn)。
而且從參展產(chǎn)品來看,多臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心及頗具水準(zhǔn)和視覺沖擊力的演示品的展示,直驅(qū)電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,全自動(dòng)料倉(cāng)搭配等,讓人覺得這樣一個(gè)世傳三代的老企業(yè)也同樣具有一顆與時(shí)俱進(jìn)、緊跟技術(shù)潮流的心。
反觀我國(guó)的機(jī)床行業(yè),還需要更長(zhǎng)時(shí)間的積累,需要更多具有綜合實(shí)力和技術(shù)底蘊(yùn)的制造企業(yè)。不過每次參加我們自己的CIMT(中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì))展會(huì),都會(huì)發(fā)現(xiàn)行業(yè)的進(jìn)步,看到不斷有新生力量加入到機(jī)床行業(yè)來,也感受到這些年國(guó)家對(duì)高端裝備的重視和持續(xù)支持,更可看到諸多行業(yè)企業(yè)在堅(jiān)守并保持著良好發(fā)展勢(shì)頭,從中看出中國(guó)機(jī)床工業(yè)的希望。
以上觀感僅基于在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)看到的展示,加之與日企語言溝通不暢,無法獲取更多信息。因此本文觀點(diǎn)更多局限于個(gè)人的體驗(yàn)和理解,未必準(zhǔn)確和客觀,僅供參考。
(原標(biāo)題:JIMTOF2018東京國(guó)際機(jī)床展觀感)