来自EMO 2009米兰国际机床展览会的一些重要信息

沈福金

作为世界四大机床名展之一的欧洲国际机床展（EMO展）历来都备受业界关注。2009年的EMO展在意大利米兰举行，由于世界金融危机的影响，展会情况如何大家也很关心。我在德国Carl Hanser出版社出版的 2009年第 11期 《Werkstatt und Betrib》（以下简称WB）杂志上，有幸看到了一篇有关EMO 2009 MILANO展览会情况的比较详细的报道，其中透露出的一些重要信息，诸如，世界金融危机的影响依然存在，不可小视；展品中体现的大大小小的技术革新和创新成果不少，既令人开阔眼界，更催人奋进，等等。我感到这些信息都值得中国机床业界关注和思考，以求知己知彼，为我所用。特摘译编写如下，以供业界参考。

一、世界金融危机对机床行业的影响还远没有结束

在世界金融危机的阴影下，由意大利机床协会（UCIMU）主办的 “EMO 2009 MILANO”欧洲国际机床展览会于2009年10月5日～10日在意大利米兰市的新国际展览中心如期举办了。展会受到世界金融危机影响的事实，随处可见。

1.观众人数明显减少

据展会举办方统计，展期6天内到展馆来参观的各国观众为124660人次。显然，这比6年前的EMO2003 MILANO的观众（EMO 2003 MILANO的观众为155360人次）和2年前的上一届EMO 2007 Hannover的观众 （EMO2007 Hannover的观众为166500人次）明显减少，展会人气大不如前。

2.展会规模缩小，商贸活动清淡

参加EMO 2009 MILANO的观众和参展商都会感觉到许多展馆都有空位，展位没有布满，有些厂商未来参展，而有些来参展的厂商，其展品数量也有所减少，显然，展会规模小了。展会期间很多参展商相互打听，交换信息，最后得到的结论是这儿根本没有市场，并且没有一个工业部门对机床有实际增长的需求。所以，大多数参展商无奈地感到，受金融危机的影响，EMO 2009 MILANO展会没有达到他们预期的希望。

3.2009年上半年，德国机床工业生产下滑严重

大家知道，德国是世界上机床生产强国，对EMO 2009 MILANO寄予希望，德国机床协会VDW利用这届展会通报了2009年上半年德国机床工业的生产情况：2009年1～6月份，德国机床行业接到的订单下降约67%，产品生产下降约1／5，到2009年6月份，在手的订单存货5.9个月。而7月份的生产负荷只有65.9%，为历史最低水平。VDW给自己确定的目标是，2009年全年，希望德国机床生产下降幅度能保持在40%左右。

虽然现在似乎已经跌到了谷底，但企业迫切需要的市场需求复苏尚未出现。更令人担忧的是2010年很多机床制造企业为生存而奋斗才刚刚开始。VDW声称，2009年上半年德国机床制造行业的73500名员工中，只有3000名员工被解雇，这要归功于大面积实行缩短工作时间的办法。使企业宝贵的技术力量得以保存。所幸的是德国联邦议会将把实施缩短工作时间的期限从18个月延长至24个月。所以，德国机床制造商现在的心情是希望和担忧并存。

以上情况足以说明，世界金融危机对各国机床工业的影响远未结束，欧洲感触更深，我国机床工业也很难独善其身，切不可掉以轻心，我国机床出口欧洲不畅就是警讯之一。

二、世界机床技术的创新步伐继续加快前行

展览会从商业意义上说是一个巨大的市场竞争场所，可EMO展作为世界级的国际机床展览会，一直声称要坚持技术创新展会的传统。EMO 2009 MILANO尽管受到了世界金融危机的影响，它仍体现了这个传统。和以往一样，很多企业都在展会上推出了他们的技术创新产品，既有主机创新成果，也有量议和机床附件类产品的技术创新成果，内容比较丰富。下面根据 《WB》杂志报道的情况，摘译介绍一下这届EMO 2009 MILANO展会上推出的主要技术创新亮点。

1.WFL公司展出了3项创新产品，值得关注

一是WFL展出了一台改进型的M150／8000型高档复合加工中心，可进行车、镗、铣加工（图1）。其床身、主轴箱、尾架、C－轴、换刀装置和机床防护罩等部件都进行了优化。一段60°铸铁斜床身使床身刚度大大改善，新的主轴箱有一个尺寸大而稳定的箱体，并加宽了主轴轴承间距离。新的C－轴具有很高的扭转刚度，转矩达12000Nm。高刚性的纵向和横向滑座是上滑座系统的一大特色。车镗铣单元的驱动功率55kW，刀具接口进行了精磨，并改善了清洁度。在B－轴分度时，制动力矩可达15000Nm。圆盘式刀库有108个刀位，能储存长900mm、重35kg的各种刀具。机床配西门子840D控制系统，由于自行开发了许多用摆动B轴进行车削的软件包，所以能综合进行车铣加工、曲轴颈铣削、凸轮铣和深孔镗等加工。机床配备有6个NC－轴（B、C、X、Y、Z、U）、重型内加工刀具和换刀刀库等，大大扩展了机床功能，提高了加工效率。

图1 M150／8000mm型高档车铣加工中心

“Flanx”制齿软件，是WFL的又一个新产品，它可以简便而灵活地进行圆柱齿轮、平面齿轮以及准渐开线齿轮等的内外齿加工。

WFL公司还有一个新产品是 “喷射断屑”一体化系统，在加工不锈钢和超级合金时，350巴压力的冷却液可以有控制地断屑，从而可延长刀具寿命。

2.五轴重型车铣加工中心

MAG公司展出了VDM1000五轴重型车铣中心（图2）。这样的重型加工中心可广泛应用于重型机械制造、宇航工业和风电工业等领域。这台五轴加工机床为模块化结构，有一个平行的主驱动、一个扩展了的Y轴和B－轴以及一个镗孔、铣削和可夹紧进行车削的主轴。可加工高达1400mm、回转直径1450mm的工件。主轴力矩电机提供25000Nm的转矩，X轴的移动速度达25m／min；换刀时间10s以内，换刀机构有64把HSK－100的刀具。可进行重切削，加工效率很高。

图2 VDM1000型五轴车铣中心，模块化结构使之具有很大的选择性

VDM1000还在现场介绍了铣齿加工情况。就高能效而言，机床配备一种 “EcoMade”功能。用这个功能，可按所选的节能要求，自动减小速度和加速度来调节切削用量，以求在能耗和生产率之间达到最佳状态。机床增加这个功能非常符合节能和低碳、环保要求。

3.在通用加工中心上实现齿轮滚铣加工

作为创新的切削方案，Matec公司在EMO 2009 MILANO展会上展示了一种通用的最新齿轮滚铣方案。即在HV系列带摆动头的立柱移动式结构的任何一种型号的加工中心上都能实现齿轮的滚铣加工。只要选择配置相应的新的滚铣附件（图3），就能实现滚铣加工直齿、斜齿和螺旋齿之间的转换。直径达2m的齿轮都能进行单件和批量生产，带一个整体转台时，机床就适合加工扁平齿轮（如图3所示），如要在一根长轴上制齿，则就要在机床上装一个带尾架的卧式转台。

图3 在一台通用型立柱移动式加工中心上实现齿轮滚铣加工的一种附件

另一个同样性质的创新工程是开发了装有通用铣头的HVU立柱移动式结构系列的机床，尺寸大小有30、40和50号不等。最精彩的是在2坐标铣头上电主轴通过45°斜面可进行立、卧转换，这样，就能对较长的工件进行4面加工，与一个转台相配合，甚至能进行五面加工。因此，能进行总共需6坐标的非常复杂的加工。

Metec公司用开发的专用附件，把通用机床扩展为专用机床的做法，可一机多用，节省用户投资，值得提倡。

4.加工大型零件的卧式高精度、大功率镗铣床

Parpas集团首次展出了他们的旗舰式产品——“Invar”大功率镗铣床（图4）。该机床有变型产品，Y行程可达2750mm，Z行程可达6500mm，主轴功率100kW，扭矩14500Nm。Parpas集团自己有大量的铣头附件可供选择来进行灵活配置。为了消除温度对加工精度的影响又实施了几项革新，一是给机床加了一个热外罩和均衡温度的过渡区，以隔绝环境温度波动的影响；二是使机床的发热元件进行温度均衡。这些措施使机床部件保持了恒定的热状态，也就是说，机床实际上处于自己的恒温室里。这样，温度引起的热膨胀没有了，难以完全消除误差的热补偿也取消了，解决了这类大型机床提高加工精度的难题。双力矩电机的驱动方案（TTM）综合了直线电机驱动和齿轮齿条驱动的优点，在齿条上的齿轮直接由通过电气预紧的双力矩电机驱动，由此取消了变速箱，传动精度和加速度更高。位于主立柱旁的辅助立柱上装有换刀机构、气动液压平衡装置和操作平台，这样，就消除了这些装置对主立柱以及加工精度的影响，这是提高和保证加工精度的一种有效方法。

图4 加工大型零件的高精度、大功率的“Invar” 镗铣床

5.多主轴加工中心

Samag公司是以制造多主轴卧式加工中心见长的厂家，这次展出了一台主轴间距大的MFZ6－4W型4个主轴的加工中心，用于加工体积大的钢、铸铁和铝制工件。同样，还可以按需要配置成双主轴和三主轴机床。

MFZ6－4W机床的核心部件是带2个各自独立的双主轴单元的三坐标装置。这个装置由一个悬挂着X－滑座的稳定的Y－升降式机架组成，在X滑座上同样悬挂有2个分开驱动的Z－双主轴单元，每个主轴箱都装有2根电主轴。通过龙门式驱动，保证垂直的Y－坐标的高刚性和高精度。X／Y／Z的行程分别为340／825／540mm，所有坐标的加速度均为 0.5g，快速移动速度50m／min，主轴间距为3×340mm。主轴驱动功率在转矩为150Nm时达到24kW，转速范围50－7500r／min无级可调。所有主轴都是HSK－A63号刀柄联接，刀库每32个刀位为一组，一共有4组共108个刀位。工件装载单元由一个可180°摆动的机构组成，装工件和加工并行进行。两个360°转动的卧式轴用作搬运和上下工件。这台加工中心还有很多选件可与B－坐标一起配备应用。这显然是一台加工效率很高的机床，既可以同时加工4个相同工件，也可以加工2组不同工件，加工效率成倍提高，非常适合大批量生产。

图5 MFZ6－4W型多轴卧式加工中心

6.优化机床循环时间和能耗的 “循环时间分析器”

德国博时力士乐公司展示的 “IndraMotionMTXcta” （循环时间分析器） 和 “MTXega” （能量分析器）等分析工具，他们用这个工具把优化机床的循环时间和能量消耗工作向前推进了一大步。这些分析器把数控运行过程和驱动功率数透彻地显示出来，为减少循环时间提供了巨大的潜力，为机床制造商优化机床和监控机床运行、提高能效提供了依据，很有意义。

从实用角度看，有效地优化了部件、可按需要进行调整以及能量再生等，已经显示了巨大的节约潜力，而且基于软件的循环时间分析和能耗分析还能提高系统的水平。集成在 “IndraMotion－MTX”控制中的软件，在实际运行中损失的在线运行时间在毫秒以内，每个NC语句的能耗也很微小。处理过的测量结果揭示了运动导轨的潜力，通过样条函数和光整化处理后，编程员能在很短的运行时间内降低能耗。能耗的测量也有助于检验各个坐标所确定的尺寸是否合适。在批量分析机床时，第一个结果显示，所采用的驱动功率经常偏大。保持合适的、符合实际必需水平的驱动功率，既降低了机床成本，又不损失机床的功率。分析工具还考虑了液压和冷却润滑供给系统等辅助设备，改进了消耗情况的连续检测和预防性保养。软件作为状态检测工具能及时识别增加的电能损耗，在机床发生故障前向操作者报警。机床配备这样的装置，既节能，又大大提高了机床运行安全性，非常实用。

7.更加完善的五坐标控制软件

日本FANUC展示了其新开发的30i－A和31i－A系列高档CNC控制系统。新的五轴加工控制功能主要是针对更好的表面加工质量、缩短加工时间、改善防碰撞性能和中断后很快重新启动等目标而开发的。FANUC已经提供了很多生产型的五坐标联动加工软件，如：刀具长度和刀具方位补偿以及刀具半径和切削点补偿等，而光顺 “SmoothTCP”和高速光顺“SmoothTCP”是新增添的功能。首先要补偿刀具中心点位置的安装偏差和计算机不能识别的冗余指令；其次，要尽可能优化刀具方位补偿。由于运动均匀平滑，改善了侧面加工质量。所以，FANUC用这两种功能改善了表面加工质量，缩短了循环时间。而且还为在倾斜面内用3＋2个轴的加工开发了引导屏（Guidance－Screen），操作者在这个屏幕图形支持下，按必要的编程数据，进行会话式操作加工。为了改善五轴加工质量，FANUC还提供各种辅助功能，如，为五轴加工开发改进了 “3－D”干涉检验的碰撞保护功能、“程序快速重启”功能等。FANUC公司不断为数控系统增加和改进功能的思路和做法，值得中国研发数控系统的厂家学习和借鉴。

图6 具有新软件功能的FANUC 30i－A，31i－A高档数控系统面板外形

8.莱斯豪尔公司的新一代RZ260型硬齿面精加工齿轮磨床

莱斯豪尔（Reishauer）公司展出的新一代硬齿面齿轮磨床RZ260是在RZ150磨床基础上开发的，可磨削外径260mm、模数4mm的齿轮。开发的重点是适应在不同用户条件下的应用。因此，RZ260可以有选择地配备1个或2个工件主轴。带2个工件主轴的磨床，工件交换时间短，可以采用最佳的高生产率磨齿工艺。而且两种机型都能选装一个摆转数控轴，用来控制修整工具的工作。这样，修正工具就能适用于更大范围的工件加工。RZ260齿轮磨床配备了一系列别具特色的动态磨齿工艺。莱斯豪尔的磨齿方法能达到很高的齿廓精度。表面结构产生低噪声的 “低噪声转移技术”和安装简单而快捷等都属于其特色之列。

图7 新一代RZ260型硬齿面精加工齿轮磨床

9.切削刀具方面的创新成果

刀具被称之为机床的牙齿，对提高机床的加工性能和加工效率起着至关重要的作用，历来都很受到机床制造厂家和机床用户的重视，所以，在切削刀具方面的开发研究从未停止过。随着生产技术的进步，适应生产需要的刀具新产品不断涌现。在EMO 2009 MILANO展会上也有不少新刀具展出，这里仅举几例。

（1）一种用于加工极复杂、极难加工零件的铣头

图8所示为一种VIPAtecX30型单臂式铣头。现在，德国奔驰汽车公司的刀具专家把这种VIPAtecX30型大功率铣头安装在另一个实时建立笛卡儿坐标的 “VIPAtecX24”叉式头的侧面，用于加工特别复杂、特别难加工的零件。铣头的电主轴在整个转速范围内都有很高的功率密度，单边式导轨使铣头很容易接近。冷却水保证其长期安全地工作，维修周期长。借助于内部的回转接头传递介质，实现A－轴的连续回转运动。主轴最大功率31kW，最大转速18000r／min，最大扭矩38Nm。

图8 用于复杂加工的VIPAtecX30铣头

（2）一套高级刀具组合平台

肯纳公司与Widia－Victory一起，以Widia商标介绍了一套用于切削加工的高级刀具平台。实际上Widia－Victory的扩展部分包含了 Widia面铣刀和M1200系列面铣刀刀片以及用于车削钢和灰铸铁的TN系列刀具材料。这个刀具平台最终还包括了组合式高级孔加工刀具 “Top Drill M1” （图 9）。 这种“Top Dill M1”换头镗刀系统把换头镗刀的经济性优点与加工效率和整体硬质合金刀具的加工质量集于一体。按标准，直径从8mm至20.99mm，长径比L／D为3×D和5×D的镗刀可选用扁平刀柄或圆柱形刀柄。系统有稳固的刀体夹紧以保证加工能力不变。由于夹紧机构在前面，更换刀具简单。提供的刀片材料为K20FTiAlN，对于加工铸铁件和钢件来说，这是一种性价比最好的镗刀。这种可换刀具的进给量、切削速度和效率达到了只有超高速（VHN）镗刀才能达到的数值。该刀具制造商声称，切削效率可提高50%，刀具寿命更长，孔加工质量更高，不重磨刀片耐用度也很好。

（3）整套新系列带柄铣刀

Mapal公司展出了新开发的 “Opti－Mill”VHM超高速带柄铣刀系列。这个系列包含了通用的和与加工钢件、铸铁、铝和乙烯乙酸酯等类材料有关的带柄铣刀型号以及硬切削铣刀等。这个系列铣刀的精彩之处是Opti－Mill高性能切削铣刀，刀齿设计成不同斜度和不均匀齿距，经过动平衡的刀具在大切削用量情况下，切削容积大，运转平稳，加工过程安全可靠，而机床负荷减小。粗加工和精加工集于一体的铣刀是为了在一个加工过程中进行粗加工和最终加工而设计的，以缩短加工时间。而Opti－Mill径向铣刀是专门用于仿形加工的。所以，Opti Mill型号的铣刀都具有经济性、高效率和令人信服的高加工质量。根据型号不同，带柄立铣刀的直径从1mm到32mm不等。

图9 Top Drill M1可换头镗刀系统

10.应用了无线联网技术的精镗刀系统，亮相展会

装备了时新的无线联网技术是精镗刀系统的一大亮点。Komet集团把这种在数字通讯领域流行不久的、时髦的无线联网技术装备在 “Komet MicroKom BluFlex”精调系统上（见图10），即在刀具系统上装备了 “蓝牙” （Bluetooth）部件，使显示器与刀头分离，从而可方便舒适地从各个方向读取数据。根据已有的局部数据，操作者就能把它装入外部的显示器，用以调节精密调整头。通过在显示器上大量闪烁的数字很容易读取数值，同样，系统也有一个带集成了“蓝牙”接口的专用钥匙。由于整体经过不平衡量校正和移出了显示器，MicroKomBluFlex的另一个亮点是更高的性能和更高的转速。

在镗刀的精调系统上应用 “兰芽”接口技术是一个成功的大胆尝试，意义重大。

图10 应用 “蓝牙”无线联网技术的“MicroKom BluFlex” 刀具系统

11.刀具测量和预调仪方面的新进展

不久前，Zoller公司的 “smile”刀具测量和调整仪器也有了CNC控制和自动调焦，这样，对刀具进行测量和调整就更简单、快捷和更安全。在EMO 2009 MILANO展会上，Zoller公司向用户展示了这个仪器系列的新的代表产品 “smile EDM” （图 11）。这个仪器不仅可以检测和调整刀具，而且可检测和调整电加工机床上应用的电极，在迄今为止需要多台检测仪器的地方，只要一台smile EDM就可完成所有检测任务。一个电极的所有重要参数1分钟内就可测完了。

图11 既适于刀具也适于电极预调和检测的smile EDM预调仪

同样，EZset公司也在EMO 2009展会上首次推出了EZgo刀具预调仪（图12）。这是一台小型台式仪器，操作简便，具有很强的图形处理功能，性价比好。EZset公司声称，用户可从刀具预调中获益多达15%的成本节省。之所以能节约，最主要的原因是提高了生产率并节省了刀具、材料和机床的成本，因此，应用EZgo刀具预调仪在几个月内就能收回成本，所以在世界市场上有很强的竞争力。

图12 EZgo台式刀具预调仪

12.适于机床应用的少量润滑系统（MMS）

Bielomatik公司展出了1通道和2通道的少量润滑系统（MMS）。1通道MMS安装和改装都很简单，湿式加工或少量润滑加工时，可从内部供给冷却润滑液。双通道系统适合于高生产率和高主轴转速或者要换很多刀具的生产情况。Bielomatik公司还在1通道MMS的基础上开发了一个测试机组，用来检验切削过程中MMS的适用性。可移动的测试机组由一个手动终端，测试时，与机床的控制系统相接而不占用控制系统的时间，这非常有助于MMS的推广应用。

13.空气吸滤技术

LTA空气技术公司提供了一种新的AC 8000空气过滤器方案。这种大型过滤设备承担着加工中心机床或生产车间乃至整个工厂的油雾和乳化夜雾的吸滤工作，可分组吸滤或集中为中央吸滤均可。滤芯完全可以水洗，过滤器框是通用型的，既可用于油气过滤，也可用于乳化液雾过滤，过滤率达99%，过滤器对油气和乳化液雾的有效流通量一样，都是8000立方米／小时。

以上，仅是EMO 2009 MILANO展会上欧洲中小企业的新技术成果一瞥，许多大企业尚未涉及。但技术创新成果有机床，机床附件和量仪，涉及方方面面，范围很广，已足可说明，世界机床技术的发展步伐仍在加快前行，值得关注。

三、几点体会

从EMO 2009 MILANO展会可以看出世界金融危机对全球机床行业的影响确实很大。许多参展商都深切地感到，这种影响至今尚未过去，将来机床制造商的生存，特别要靠企业的自有资金、好的产品和完善的服务、灵活的结构再加上自己的勤奋才行。大家还记得，在北京举办的CIMT 2009展会上，观众如云，商贸洽谈活跃。拿到不少订单的国外参展商高兴地说，在北京CIMT 2009展会上没有感到金融危机的阴影。两个国际机床大展完全不同的情况，令人感触颇深。我想结合我国机床行业的情况，谈几点自己的体会。

1.由于我国实施振兴装备制造业的国策，金融危机袭来时，我国政府又及时采取扩大内需的有力措施，为我国机床企业提供了市场，减轻了不少压力。由国家大力支持的中国机床企业有多么幸运。我们在感激国家支持的同时，更要感到我们振兴和发展中国机床工业的责任重大，面对确实存在的金融危机影响，我们不可掉以轻心。

2.在世界机床市场普遍不振的背景下，可预见，2010年乃至今后几年，中国机床市场的国际竞争将会更加激烈，我国机床行业企业要有充分的思想准备，积极应对。

3.在EMO 2009 MILANO展会上，许多小企业都应用新技术，推出了他们的新产品。机床的高效、精密、环保、安全等性能都普遍有提高，无线联网技术也已出现在展品上。而我国机床行业企业的新产品开发和技术创新步伐仍跟不上市场变化的需求，所以，技术创新还应加强，新产品开发步伐还要加快，否则，在参与国际竞争中就会被动。

总之，既要看到中国机床行业的发展成果，坚定信心，还要看到我们竞争环境的变化，许多世界机床大鳄都对中国机床市场虎视眈眈，今后市场竞争将更加激烈，须早做准备，机遇总是只青睐有准备者的。