EMO2017:互联理念在制造中的最新展示(上)

2018-01-11 01:05中国机床工具工业协会杜智强娄晓钟
世界制造技术与装备市场 2017年6期
关键词:主轴机床刀具

中国机床工具工业协会 杜智强 娄晓钟

EMO2017:互联理念在制造中的最新展示(上)

中国机床工具工业协会 杜智强 娄晓钟

要说EMO2017展会的最突出特点是什么,无疑是非“互联理念”的广泛应用莫属。从展会主题“Connecting Systems for intelligent production(用于智能制造的互联系统)”,到国际知名厂商展示各自的工业4.0研究成果,无处不在向参观者和用户传达互联技术对智能制造产生重要的影响。

下面从展会主要展品领域的代表性展商的标志性展品入手,为大家介绍本届EMO2017展会在制造技术发展方面的新理念、新进展和新产品。

一、展品的整体情况

本届EMO2017上共有来自44个国家和地区的超过2200家展商进行了展品展示,展览面积超过18万m2,使用了17个展馆。整个展会布局大致按照产品技术领域进行布局,以方便专业观众参观,个别综合性较强的集团公司采用集中整体布展方式。本届展会涉及的展品类型主要有:

● 金属切削及金属成形机床、金属板材加工及线材加工机床;

● 电火花加工、电化学加工及其他加工用机床;

● 电子控制系统、工业电子、传感器及诊断技术、检验技术、测量技术、适用于金属加工的机械、液压、电子电气配件;

● CIM 和灵活的自动化组件、装配及处理技术、工业机器人、物料流及仓储技术;

● CAD/CAM软件;

● 精密刀具、金刚石刀具、量具、研磨剂、冷却润滑剂;

● 焊接、切割、淬火、加热设备。

主办方对EMO2017上所展示展品和技术的发展趋势进行概括性总结,主要表现为:数字化和网络化成为制造业关注的焦点;更多的关于工业4.0和物联网(IoT)的理念和方案在孕育;智能制造将存在于信息网络化的可能中;构建包括用户、供应商和物流系统在内的完整信息交互网络,实现即使是最小的订单也会被及时和紧急的制造,这将改变制造业目前的模式,拓展整个制造业的价值链。

在为期四天的展会参观和企业走访中,通过对典型展商和展品的了解和交流,大致归纳出如下的展会、展品和技术特点:

(1)各具特点的工业4.0解决方案纷纷呈献,依托数字化和网络互联等核心技术的工业4.0方案更趋完善。

(2)五轴加工机床和复合加工机床依托信息互联技术,构建功能强大的智能制造系统。

(3)磨削制造技术在追求精度和效率的方向上持续前进。

(4)特种加工技术进一步扩展应用范围。

(5)重型机床借力多功能、复合化和智能化技术。

(6)数控系统和测量仪器成为未来、智能制造技术的核心和发展助推器。

(7)切削刀具加速融入制造互联世界,不断提升切削效率和质量。

(8)功能部件日趋完备,注重功能细分和系统集成。

下面通过对照典型展品的情况,进一步介绍上述特点的具体表现。

二、典型技术领域的展品介绍

1. 各具特点的工业4.0解决方案纷纷呈献,依托数字化和网络互联等核心技术的工业4.0方案更趋完善

与四年前的EMO2013相比,最大的一个变化就是工业4.0不再是一个概念化的设想,更多的具有不同应用领域的具象的工业4.0方案如雨后春笋般地出现在本届展会上,形成工业4.0战略的实施方案集合,犹如燎原之火之势。提出这些方案的既有专业数控系统制造商(如西门子和FANUC),也有机床主机、功能部件和刀具制造商。从机床工具产业链看,形成上下游联动和分工交叉共存的局面,工业4.0的目标更清晰,实现路径和技术更具体,效果自然也就更值得期待。在不同的工业4.0具体方案中,异曲同工之处就是紧密联系当前制造业需求变化趋势,依托数字化和网络互联等信息化技术手段,以整合制造系统、提升制造效率和降低制造成本为终极目标。下面通过几个典型展品来了解一下这方面的情况。

(1)西门子公司为机床制造商开辟全新数字化业务模式。

西门子在本届展会上展示了MindSphere系统,通过连接MindSphere实现机床操作的数字化,能分析和利用大量的机床数据,提高了机床和制造系统的效率和产量。MindSphere系统中应用程序(MindApps)为机床应用提供了一系列功能服务,比如预防性维护、能源数据管理以及资源优化等方面。同时,机床制造商可借助这些基础功能,结合自身的机床和工艺知识,针对客户开发创新的、定制化的应用、解决方案和服务。这使得机床制造商可以监控分散在世界各地的机床,以缩短其停机时间。MindSphere系统的开放性体现在利用开放接口(API),生成针对具体OEM和客户的应用程序以及OPC UA这样的开放式连接标准。

西门子携手IT服务提供商源讯开发MindApp,针对MindSphere的应用理念和设计提供服务。源讯已经开发了6款MindApps,其中包括“Manufacturing Sustainability App”和“Production Confirmation App”。源讯利用MindApp将来自生产机床和不同管理系统的数据集成到MindSphere,数据在此进行收集和处理(采用大数据分析形式)。MindSphere用户因此可获得关于生产现状和预期状态的滚动信息,以及针对具体位置的信息。源讯提供的即插即用型应用程序以及全面的集成、基础设施和安全服务为打造针对具体客户的MindSphere应用奠定了基础。其重点是开发出使MindSphere客户能无缝连接至其现有IT系统的即插即用型应用程序。

从数控系统在工业4.0的技术发展轨迹看,随着对技术解决方案研究的深入,数控系统制造商都在加强与专业IT软硬件服务提供商的合作,从网络通讯、数据分析、安全等技术底层实现制造数据和信息的安全、及时互联互通要求。这一工作仅靠数控系统厂商单打独斗是很难实现的。

(2)FANUC公司联合思科推出面向物联网应用需求的FIELD system。

FANUC在顺应工业4.0和物联网需求方面也是联合专业I T和互联网服务提供商思科开发出FANUC Intelligent Edge Link and Drivesystem(缩写为FIELD system),中文名为FANUC智能边界联接与驱动系统。该系统能实现自动化制造系统中的机床、机器人、周边设备及传感器的联接并可提供先进的数据分析。

FIELD system能提高生产过程中的生产质量、效率、灵活度以及设备的可靠性,从而提高设备综合效率(OEE)并促进生产利润的提升。同时,FIELD system还实现了先进的机器学习和深度学习能力。通过与思科的合作,FANUC可以为用户提供全方位的自动化解决方案,包括网络和计算设备的架构、应用程序以及授权的中间件平台。基于这个开放平台,广大的应用开发者、传感器及周边设备制造商和系统集成商等可以打造不同的解决方案来提升设备效率、制造产出以及产品质量。

FIELD system延续了FANUC的ZDT功能(零停机功能)。ZDT功能有效结合了思科云端技术、IoT数据收集软件以及点对点的安全性。可以通过以太网交换机连接受控设备,再连接思科公司的UCS服务器,运行ZDT数据收集软件。汽车行业用户在使用了该系统后,能实现停机时间的减少和费用的节省。

(3)DMG-MORI公司主导建立ADAMOS联盟,构建工业4.0产业生态圈。

本届EMO上,除了专业数控系统制造商持续推出面向工业4.0的技术解决方案以外,国际知名机床制造商也推出和升级专有的工业4.0技术解决方案。其中,DMG-MORI公司联合Dürr、Software AG、Carl Zeiss AG等公司以及ASM PT 宣布共同创立ADAMOS(ADAptiveManufacturing Open Solutions自适应开放解决方案)联盟,加强机械制造与信息技术的紧密合作。该联盟集成了上述公司在工业4.0和工业物联网(lloT)领域的优势和专长,并成立了一家合资企业(ADAMOS 有限公司)。制造企业和软件公司的联盟无疑为合作提供了一个极好的共同框架,以最大限度地发挥各自领域的专业知识,共同有效地开发面向机械制造的数字产品。这对进行工业物联网(IIoT)领域创新并想抢占先机的企业来说是不可或缺的。

ADAMOS 旨在以开放和共享的lloT平台形式建立数字化行业标准,以适应设备制造商、工厂及客户的特定需求。这对参与其中的人来说,将提供一个高效创新的环境,同时加强各环节技术标准的共享。ADAMOS 有限公司及联盟将在今年10月1日正式运作,届时将联合200位业界资深专家共同展开这场新变革,同时也将继续扩充合作伙伴。

(4)MAZAK公司的iSmart工厂解决方案4.0。

MAZAK公司也是一直专注于制造系统自动化和信息化技术的研究和应用。为了响应工业4.0和工业物联网(IIoT)的技术趋势,MAZAK公司推出基于长期研究和技术积累形成的特色技术解决方案iSMARTFactory。该技术解决方案基于MAZAK公司的SMOOTH技术和数控系统,在工程运营、计划生产、监控分析等方面发挥数据共享的优势,并提供安全的网络环境。在展会现场,MAZAK公司通过遍布展位的SMART BOX将展示机床设备连接起来,并在展位中央的iSMARTFactory展示区显示运行情况,直观的展示了技术方案的结构和功能。

MAZAK的工业4.0技术解决方案是提供以SMOOTH技术为核心的数据收集和分析能力。这一能力可以使工厂的管理者更快和更好地得到想了解的信息,以提高生产效率。主要有几个主要部分组成:全球化通讯支持,依托MAZAK SMART BOX和MT Connect协议的安全互联云,主轴运行分析,自动化和机器手控制,APP应用服务,生产效率管理,能效控制,智能数控系统,性能监控,企业资源计划(ERP),工厂管理(刀具管理)等。

从MAZAK iSMART Factory的构成示意图可以看出,整个体系分成办公管理和工厂两个部分,这与参观者在展会现场和其应用工厂看到的一样。办公管理部分主要由CAM软件(准备程序、加工模拟等)、工具管理软件、传感器监控软件(实时监测机床状态)等组成。工厂部分主要由自动化排产模块、无人化最大生产效率管理系统、机床生产时间表、自动化控制系统和功能管理app软件等组成。两个部分的联接由MAZAK SMART BOX提供分析监控和安全保障,采用MT Connect协议实现数据交换。

(5)不同类型的工业4.0解决方案纷纷推出。

在EMO2017上,众多的有实力、有特色的设备和技术提供商也根据自己技术领域和能力的情况,推出不同类型、不同思路的工业4.0解决方案,使得工业4.0在欧洲产业界呈现百花齐放和百家争鸣的局面。这对完善战略构想、丰富战略实施路径、降低风险和形成高性价比商品提供了产业层面的支撑。由于企业的积极介入,使得新技术的创新呈现活跃且有序的状态。下面摘要介绍几个特点的案例。

格里森公司推出的格里森全球服务4.0,其全球服务将推出最新的性能升级、现代化方案和工具服务,包括格里森连线产品,它采用增强现实技术对现场服务进行指导。另外格里森机床采用指纹来启动预知性维护数据收集和分析。

马波斯公司推出的智慧工厂技术Marposs 4.0用于连接相关测量仪器、机床设备以实时获取测量数据和设备状态,通过数据分析软件来掌握制造的状态和质量控制,最终提出优化措施实现制造效率提升。MARPOSS 4.0主要由数字化工厂、物联网(IoT)、信息物理系统(CPS)、人机交互界面、大数据挖掘与分析、系统集成等部分组成。该方案是依托MARPOSS公司在测量、传感器和质量控制方面的技术和经验,从整合分析测量和传感器端数据的角度出发,实现从单机到整个制造系统状态监控、运行分析和生产优化。现场展示是可以将展位中不同类型的测量仪、传感器、测漏装置和机床连接起来,通过系统进行管理和监控。

国际刀具制造商WALTER公司也从切削刀具使用的方面提出Smart products和数字化制造解决方案。通过网络app软件和已有的工具管理系统,采集刀具加工参数、寿命等使用数据,结合数据库提出刀具使用优化方案,提升制造效率。

德国机床协会(VDW)在EMO2017中专门开设了工业4.0专区,集中展示涉及工业4.0的研究成果、技术等。不少展商也通过展位设计显示自己产品与工业4.0的契合度。不过,在与一些机床领域(如重型机床、磨床等)的展商交流中也发现,并不是所有展商都以研究工业4.0整体解决方案作为公司研发的主要方向。他们表示在自己的产品技术领域关注更多的还是制造本身的精度、性能等要求,对于工业4.0只要保证自己的产品能融入主流工业4.0方案中即可。

2.五轴加工机床和复合加工机床依托信息互联技术,构建功能强大的智能制造系统

五轴加工机床和复合加工机床在当今金属切削技术领域中无疑占据着重要的地位,随着用户对制造要求的不断提升,以及五轴加工和复合加工技术发展的日益成熟,五轴加工机床和复合加工机床的应用领域也逐步从高端的单件小批量的精密加工向多品种大批量的中端应用领域扩展。这一发展趋势带来的好处是加工能力更丰富、更集成,再依托信息互联技术,使构建自动化、智能化的制造系统成为可能,大大缩短了原有的制造链,节省投资和制造成本的同时,提升了制造效率、能力和质量。在本届展会上表现突出的有以下展商和展品。

(1)DMG MORI的数字化,机床越来越复杂,使用越来越简单。

五轴加工和复合加工机床应用门槛降低主要得益于数字和信息化技术的发展。DMGMORI公司展示的用于加工的数字助手技术,揭示了原本复杂的五轴加工和复合加工机床是如何被越来越多的不同类型的使用者所掌握。其中,DMG MORI在机编程程序可以使编程最快节省60%的时间,包括28个执行程序(涉及装夹、测量、监控等),车铣复合机床配备的全新3D快速设置车削,全新的自动换刀程序,全新的磨削和车削复合加工编程等。还有DMG MORI POWERTOOLS是加工编程辅助/CAM,包括自动程序生成,全新的工艺技术库和CAM助理,虚拟机床,自适应加工,高分辨率的虚拟制造模拟等。

除了上述不断进步的数字化加工技术,DMG MORI还推出几款世界首发的机型。如,CLX 550车铣复合加工机床,最大车削直径480mm,最大车削长度1240mm,棒料直径80mm(选配102mm),主轴转速3250r/min,主轴功率33kW(扭矩630N·m),占地面积7.4m2。可进行重载切削,选配副主轴和120mm的Y轴可实现6面完全加工。采用西门子840D和FANUC i-serise系统具有3D编程功能。

CTX 2500/700高性能万能型车铣复合加工机床,车削最大直径430mm,车削最大长度734mm,卡盘夹持直径250mm,棒料直径76mm。C轴采用turnMASTER主轴,定位精度0.002°。可选配副主轴、高速或高扭矩的动力刀塔(扭矩85N·m,转速12000r/min)。

NTX 2500车铣复合加工机床,可实现六面完全加工,带有122Nm的compactMASTER车铣加工主轴。最大加工直径670mm,最大加工长度1540mm。工件主轴具有10"的卡盘,转速4000r/min(最大扭矩599N·m),还可以选配8或12的卡盘。具有多任务加工能力,直驱形式的B轴可实现五轴完全加工。

CTX 2500/700和NTX 2500具有共同的特性就是导轨的刚性很高,同时采用torqueDRIVE动力刀塔实现大扭矩的加工。比如,可对CK45高强度合金钢材料零件进行12mm宽度的车削加工,85N·m的扭矩可实现在CK45高强度合金钢材料上进行30mm直径的钻孔加工。

DMU 340 Gantry桥式五轴加工中心具有高功率、高动态响应、紧凑和多用途的特点,X/Y/Z行程:3400/2800/1250mm,快移速度(X/Y/Z):70/70/60m/min(直驱时,90/90/60m/min),加速度(X/Y/Z):4/4/5 m/s2,工件最大重量:10000kg(选配30000kg)。由于采用直驱驱动和机床冷却系统,移动加速度可达0.5g。得益于BC摆角头使得加工范围扩大46%(相对于行程范围),加工范围可达4400×3160×1250mm,B轴摆动范围50°,C轴转动范围±300°。

DMU 200 Gantry大型高动态响应的高速精密五轴加工中心,机床配置30000r/min的电主轴,工作台最大承载可达10000kg。X/Y/Z轴行程:2000(选配4000)/2000/1200mm,快移速度(X/Y/Z)50m/min,加速度(X/Y/Z)5m/s2。

(2)MAZAK公司-都是关于工业4.0(It’s all about industry 4.0)。

MAZAK公司围绕工业4.0的主题布置整个展位,展品选择上也基本是能纳入其智能工厂体系的最新或主打产品。在本届EMO上,共展出了25台数控加工设备,下面介绍几台典型展品以了解其在五轴加工和复合加工方面的新进展。

UD-400/5X高速高精度五轴加工中心,主要用于微细结构的精密制造。高刚性和高阻尼特性的床身和立柱等结构件保证机床在高速运行中减少振动,双立柱结构能够减少机床热变形,采用高速直驱式电主轴在减少运转振动的同时响应速度也得到提升。通过对主轴和滚珠丝杠核心进行冷却,在降低热变形的同时可以自动适应环境温度的变化。

最大工件直径400 mm,最大工件高度 300 mm,主轴锥孔HSK-E40,刀库装刀数量40把,B轴:150°,C轴:360°,X/Y/Z行程: 550/400/350 mm。

HCR-5000S高精度卧式加工中心,主要用于航空工业。得益于高刚性的设计,零件加工时间可以达到很短的程度。主轴具有较宽的速度范围可以满足从标准加工到高速高产出的不同加工需求。连续稳定的加工精度是由滚珠丝杠冷却、主轴温度控制和床身基座防护等保证的。最大零件直径700 mm,最大零件高度450 mm,主轴锥孔No.40,主轴最高转速12000 r/min,刀库装刀数量40把,A轴:225°,C轴:360°,X/Y/Z行程:730/730/730 mm。

VARIAXIS i-300 AWC五轴加工中心,适用于不同加工材料所要求的更宽的加工速度范围。全新开发了适合多任务加工的零件库和自动工件交换系统(AWC)和可扩展的多转筒式刀库。

零件库具有很大的存储能力,同时空间很紧凑,标配32件,选配可达40件。多转筒式刀库比同类刀库具有安装同样数量刀具时更小的占地面积的优势。上述两个系统配合MAZATROL SmoothX数控系统,可实现机床的无人化运行。主轴锥孔BT-40,主轴最高转速12000 r/min,刀库装刀数量145把,A轴:150°,C轴:360°,X/Y/Z行程:350/550/510mm。

INTEGREX i-500车铣复合加工机床是INTEGREX i系列中最大规格的产品,加工直径达到700mm。配有一个高功率和高扭矩的主轴,以及全新开发的更紧凑的铣削主轴,以实现更广阔的加工适用范围。高精度的保证则得益于各个部件高刚性的设计和标配的更高进给精度的B、C轴。本系列分三个长度的产品,最大加工长度分别为1530、2594、3060mm,卡盘为1 0",工件主轴最高转速:4000r/min,工件主轴功率30kW,铣削主轴B轴范围240°,刀库装刀数量36把,铣削主轴最高转速12000r/min,铣削主轴功率24kW,X/Y行程:845/430mm,Z行程:1596 /2660/3126mm。

(3)OKUMA智能技术提升机床的性能和品质。

OKUMA在EMO2017上也是集中展示了智能工厂的概念、技术和产品,并提出将其智能技术直接贡献于用户的生产效率提升。展品上显著性标示就是其研发的几项核心的智能技术,分别是热变形控制技术,几何误差测量补偿技术,防碰撞保护技术,切削条件搜索技术,伺服优化技术。不同产品根据功能定位的需要可以配置不同的功能组合,实现机床的高精度和易操作性。

热变形控制技术(Thermo-Friendly Concept)本着“接受温度变化”的独特思路,使得用户不必采取特殊措施,便能在普通的工厂环境中实现高精度加工。Thermo-Friendly Concept利用“热变形的单纯化构造”和“温度分布均匀化的设计技术”,允许机床产生规则的变形,抑制复杂的扭曲和倾斜的同时可预测热位移。通过自主研发的数控装置OSP的“高精度热位移控制技术”, 使得能够准确控制室温变化的影响,以及主轴热位移以及切削液有无所产生的热变形变化都可以得到准确控制。

几何误差测量补偿技术主要用于五轴机床的误差测量和补偿过程,采用“5-Axis Auto Tuning System”功能,机床自动运行10min,可通过使用探测器和基准球测量“几何误差”,并按照测量结果实施补偿控制,进而调整五轴机床的运动精度,实现五轴机床加工精度的进一步提高。使用该功能可将表面误差从手工调整的12μm降到3μm。该功能与热变形控制技术结合使用,可保证机床精度的长期稳定保持。

防碰撞保护技术可以实现载有工件、刀具、卡盘、卡具、主轴台、刀塔、尾座等的机床3D模拟数据在NC装置 (OSP)中领先于机床实际动作前进行实时模拟,以检查是否存在干涉和撞击,并能在撞击前一瞬间停止机床动作,使得任何人都可“专心地进行加工”,大大缩短了变换工装和试件的加工时间。

切削条件搜索技术“Machining Navi”通过对加工状态的“可视化”,最大程度地发挥机床和工具的效能。主轴转速与振动之间有着一种周期性联系,刀具振动区域(不稳定区域)和刀具不振动区域(稳定区域)交互出现。Machining Navi 就是运用这个原理,迅速地搜索出最佳的加工条件,并可通过改变主轴转速找到最优的加工条件。

伺服优化技术分为SERVONAVI AI和SERVONAVI SF两个功能。SERVONAVI AI可根据工件重量自动设定加速度的最佳伺服参数,在维持加工精度的前提下,缩短加工时间。还可以通过加速转矩测算夹具、工件的惯性,自动设定最佳伺服参数,可维持高精度和稳定运行。从而提高随动性,降低位置误差,防止C轴的振动。SERVONAVI SF可将加工运动反向突起自动调整与运行阻力的变化相对应,通过优化伺服参数,维持加工精度。运行SERVONAVI SF时,可消除反向产生的条纹。

在本届展会上新推出的展品上也可以看到上述核心技术应用的情况。

MU-6300V LASER EX和MULTUS U5000 LASER EX超级多任务机床是分别在立式车铣加工机床和卧式车铣复合加工机床的基础上复合激光增材制造技术,具备精密硬化、硬化涂层、高分辨率的3D打印、修复等功能。该机床集成了从车削、铣削(五轴加工)、热处理到磨削的全部加工制造能力,可极大地减少生产工艺环节。

MULTUS B250II智能车铣复合加工机床最大加工直径600mm,最大加工长度750mm,卡盘尺寸8",主轴转速5000r/min,刀具数量20把,可实现经济的高效产出。

并联安装的MU-S600V五轴立式加工中心,由于机床结构紧凑,两台机床可以并排组线完成两个工序的工作,两台机床之间可以自动进行工件传递,而无需配置机械手等上下料装置。工作台尺寸为400×400mm,主轴转速12000r/min,刀具数量16把。

3.磨削制造技术在追求精度和效率的方向上持续前进

磨削制造技术领域在展会上的表现可谓独树一帜,由于其应用的特点,追求精度和效率仍是该技术领域的聚焦方向。随着用户对制造品质的不断提升,磨削技术已经逐渐成为越来越多产品和零件制造链上的关键一环和“临门一脚”,其加工精度和效率正在决定整个制造的精度和效率。另一方面,随着对新切削刀具材料、技术和工艺的研究,切削加工在一定范围内正在替代磨削加工在精度和表面质量方面的传统优势。这一挑战也迫使磨削技术向更高的效率、精度和特殊应用场合发展。

(1)联合磨削集团(UNITED GRINDING)提出磨削加工数字化解决方案。

本届展会上,联合磨削集团通过提供适合于磨削加工制造环节的数字化解决方案,从应用角度解释工业4.0的实际意义和发展路径。展示的主要展品和技术有:VR虚拟现实技术,工业4.0技术方案,BLOHM PLANOMAT 412,BLOHM PROKOS XT,GERLE MFP 51,STUDER S33,STUDER S41,STUDER S22等展品,同时推出3台世界首发的展品,具体情况如下。

MaGERLE MFP 51是联合磨削集团旗下美盖勒公司推出的最新一款平面成型磨削中心,采用最新的五轴联动磨削技术,可实现对复杂零件的高效磨削加工。gerle MFP 系列是模块化设计,其工作台长度和垂直行程可与不同的附加轴和功能部件自由结合。这种灵活的模块化结构允许实现多种机床配置,以满足客户的各种需求。MFP 51通过数控轴高速移动、最短化的非生产时间和快速刀具更换以实现最高生产效率。可通过一次装载完成各种工艺,如磨削、铣削和钻孔。其效果是简单操作且达到高生产率。智能设计原理将生产质量、安全性和成本效益提升到新水平。由两数控轴控制的冷却剂喷嘴允许不受限的自由移动并实现冷却液喷射的精确定位。主轴转数高达10000r/min确保加工达到最高精度。

S11 生产型外圆磨床是联合磨削集团STUDER公司原有的一款小型外圆磨床的现代化提升产品,主要用于小规格轴类零件的批量磨削加工场合。该机床占地面积仅有1.8m2,中心矩200mm,中心高125mm,砂轮直径500mm。配置西门子840D SL或FANUC数控系统,可以实现高速磨削(砂轮线速度140m/s),具有STUDER标准磨削功能,可配置C轴功能,并可实现与自动化系统的连接。

WALTER HELITRONIC VISION DIAMOND 400 L是联合磨削集团WALTER公司开发的最新一款数控刀具磨床。该机床最大加工长度可达420mm,最大加工直径可达315mm,最大零件重量可达50kg,并具有超高精度和动态性能,满足生产制造环节的批量加工需要。该机床的直线轴分辨率可达0.0001mm,回转轴分辨率0.0001°。砂轮最大直径254 mm,砂轮轴转速范围0~10500r/min。

(2)勇克集团专注于细分领域。

勇克集团是高效磨削技术和机床产品提供商,本次EMO展会上集合了LTA(生产高效净化过滤装置)和Zema(生产传统刚玉砂轮磨床)两家公司,展示具有创新性和前瞻性的磨床GRINDSTAR,凸轮磨床JUCAM、内外圆磨床FLEXA,还有油雾过滤器AC 3002 CIP。

勇克集团不仅是在CBN高速磨削加工领域具有领先优势,现在也提供更多传统高效磨削加工的解决方案,如采用刚玉砂轮的组合磨床等。客户可以得到更多成熟的选择。

勇克集团也在跟随工业4.0的发展步伐和连接智能制造的系统。

勇克集团拥有多年在如何有效地确定、分析经验和文件数据,这可以为许多应用场合和各种不同的系统服务。为客户创造一个最佳的解决方案。这意味着几乎每一台机床都是量身定做。同时,数字化帮助客户做出决策,最大限度地减少错误,使他们能够快速响应问题,优化过程,同时提高生产率。

JUCAM非圆磨削机床,可实现一次装卡下内外凸轮(非圆)型面的精密高效磨削加工。这些得益于具有学习功能的控制系统,减少变化过程中振动,实现凸轮轴、凸轮工件和独立凸轮的完美加工。几十年的凸轮磨削经验使得JUCAM可以提供多种特殊的加工工艺解决方案。

JUCAM可用于加工凸轮、活塞环凸轮片、凸轮轴、凸轮轴衬套、泵凸轮、压电陶瓷致动器等零件。

4. 特种加工技术进一步扩展应用范围

随着制造技术应用领域不断拓展和应用水平不断提高,面向特殊材料和特种加工工艺的制造需求不断增加,以激光加工、电火花加工和水切割为代表的特种加工技术应用范围不断拓展。本届展会上,除了传统的电火花加工、线切割加工和激光板材加工机床展品展示以外,还专门开辟的增材制造技术展区就是特种加工技术最新技术成果展示之一,还有面向难加工材料、特殊工艺和精细加工领域的特种加工机床展品。从其加工精度、性能和效率上看,特种加工技术都在逐步适应不断扩展的新需求提出的新要求。

(1)增材制造领域。

雷尼绍公司的RenAM 500M增材制造装置采用铺粉结构激光选区成型方式,专门为工厂车间的金属部件生产而设计的,首创具有自动化余粉回收、筛选和循环利用功能,提高了材料的使用效率、环保性。该系统标配500W光纤激光,并装备高精度Renishaw RESOLUTETM线形光栅编码器,保证加工精密性,加工体积为250×250×350(mm3)。

增材制造应用的领域更加广泛,如雷尼绍公司展示的采用增材制造技术制造的新型测杆,不仅可以适应特殊测量场合对测杆特殊形状的需要,测杆的形状、强度和重量都得到很好的优化。这是传统加工手段很难解决的。

增材制造除了在制作精密零件方面有独特用途以外,在提高制造效率和降低成本方面也有突破。比如,MAZAK公司采用金属丝激光融覆地方式在零件基体上产生特殊形状,然后再进行切削加工,提高了加工效率,也降低了制造成本。这种方式可弥补增材制造技术的短板,扩展应用范围。

(2)微细结构精密加工领域。

激光加工在微细结构的精密加工中也得到更广泛和更成熟的应用。EWAG公司的LASER LINE PRECISION金刚石刀具激光加工机床,采用短脉冲绿光波段(532nm)的激光实现对金刚石切削材料的高表面质量加工,可加工的材料有CBN、PCD、MCD、CVD-D等。加工刀具夹持直径范围:3-50mm,刀具最大直径200mm,刀具长度250mm。机床具有5个数控联动轴和2个激光扫描轴,所有直线轴采用直线电机驱动,B、C轴为力矩电机驱动。工件轴锥孔可以安装HSK63刀柄。可安装FANUC六轴自动上下料机械手。光学轴扫描范围50×50mm,扫描速度10m/s。直线分辨率0.0001mm,旋转分辨率0.0001°。

DMG-MORI公司的LASERTEC 20精密刀具激光加工机床也属于此类机床的代表。该机床根据应用场合的不同可以配置100、200、300W的光纤激光器。

+GF+集团的全能型5轴激光纹理加工中心AgieCharmilles LASER P 400 U可确保高重复性加工效果。

(3)电加工领域。

在电加工领域的展品主要是线切割和电火花加工机床。如,+GF+集团的全新AgieCharmilles CUT P精密数控慢走丝线切割系列机床,通过智能加工技术全面提升加工生产效率,适用于更多复杂加工条件。为了顺应工业4.0的要求,该系列解决方案进一步提高互联能力,延长模具寿命和减少手动操作,600余项专用工艺技术将加工速度提高20%,精度提高至2 μm。还有,AgieCharmilles FORM E / S / P电火花成形机床系列,具有更高自动化程度、高效率、高工艺可靠性、高速性能和更完美的加工效果。 (未完待续) □

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