EMO2017：互聯(lián)理念在制造中的最新展示（上）

中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì) 杜智強(qiáng) 婁曉鐘

EMO2017：互聯(lián)理念在制造中的最新展示（上）

中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì) 杜智強(qiáng) 婁曉鐘

要說EMO2017展會(huì)的最突出特點(diǎn)是什么，無疑是非“互聯(lián)理念”的廣泛應(yīng)用莫屬。從展會(huì)主題“Connecting Systems for intelligent production（用于智能制造的互聯(lián)系統(tǒng)）”，到國(guó)際知名廠商展示各自的工業(yè)4.0研究成果，無處不在向參觀者和用戶傳達(dá)互聯(lián)技術(shù)對(duì)智能制造產(chǎn)生重要的影響。

下面從展會(huì)主要展品領(lǐng)域的代表性展商的標(biāo)志性展品入手，為大家介紹本屆EMO2017展會(huì)在制造技術(shù)發(fā)展方面的新理念、新進(jìn)展和新產(chǎn)品。

一、展品的整體情況

本屆EMO2017上共有來自44個(gè)國(guó)家和地區(qū)的超過2200家展商進(jìn)行了展品展示，展覽面積超過18萬m2，使用了17個(gè)展館。整個(gè)展會(huì)布局大致按照產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行布局，以方便專業(yè)觀眾參觀，個(gè)別綜合性較強(qiáng)的集團(tuán)公司采用集中整體布展方式。本屆展會(huì)涉及的展品類型主要有：

● 金屬切削及金屬成形機(jī)床、金屬板材加工及線材加工機(jī)床；

● 電火花加工、電化學(xué)加工及其他加工用機(jī)床；

● 電子控制系統(tǒng)、工業(yè)電子、傳感器及診斷技術(shù)、檢驗(yàn)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、適用于金屬加工的機(jī)械、液壓、電子電氣配件；

● CIM 和靈活的自動(dòng)化組件、裝配及處理技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、物料流及倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)；

● CAD/CAM軟件；

● 精密刀具、金剛石刀具、量具、研磨劑、冷卻潤(rùn)滑劑；

● 焊接、切割、淬火、加熱設(shè)備。

主辦方對(duì)EMO2017上所展示展品和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行概括性總結(jié)，主要表現(xiàn)為：數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化成為制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)；更多的關(guān)于工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的理念和方案在孕育；智能制造將存在于信息網(wǎng)絡(luò)化的可能中；構(gòu)建包括用戶、供應(yīng)商和物流系統(tǒng)在內(nèi)的完整信息交互網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)即使是最小的訂單也會(huì)被及時(shí)和緊急的制造，這將改變制造業(yè)目前的模式，拓展整個(gè)制造業(yè)的價(jià)值鏈。

在為期四天的展會(huì)參觀和企業(yè)走訪中，通過對(duì)典型展商和展品的了解和交流，大致歸納出如下的展會(huì)、展品和技術(shù)特點(diǎn)：

（1）各具特點(diǎn)的工業(yè)4.0解決方案紛紛呈獻(xiàn)，依托數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等核心技術(shù)的工業(yè)4.0方案更趨完善。

（2）五軸加工機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床依托信息互聯(lián)技術(shù)，構(gòu)建功能強(qiáng)大的智能制造系統(tǒng)。

（3）磨削制造技術(shù)在追求精度和效率的方向上持續(xù)前進(jìn)。

（4）特種加工技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用范圍。

（5）重型機(jī)床借力多功能、復(fù)合化和智能化技術(shù)。

（6）數(shù)控系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x器成為未來、智能制造技術(shù)的核心和發(fā)展助推器。

（7）切削刀具加速融入制造互聯(lián)世界,不斷提升切削效率和質(zhì)量。

（8）功能部件日趨完備，注重功能細(xì)分和系統(tǒng)集成。

下面通過對(duì)照典型展品的情況，進(jìn)一步介紹上述特點(diǎn)的具體表現(xiàn)。

二、典型技術(shù)領(lǐng)域的展品介紹

1. 各具特點(diǎn)的工業(yè)4.0解決方案紛紛呈獻(xiàn)，依托數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等核心技術(shù)的工業(yè)4.0方案更趨完善

與四年前的EMO2013相比，最大的一個(gè)變化就是工業(yè)4.0不再是一個(gè)概念化的設(shè)想，更多的具有不同應(yīng)用領(lǐng)域的具象的工業(yè)4.0方案如雨后春筍般地出現(xiàn)在本屆展會(huì)上，形成工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施方案集合，猶如燎原之火之勢(shì)。提出這些方案的既有專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)制造商（如西門子和FANUC），也有機(jī)床主機(jī)、功能部件和刀具制造商。從機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)鏈看，形成上下游聯(lián)動(dòng)和分工交叉共存的局面，工業(yè)4.0的目標(biāo)更清晰，實(shí)現(xiàn)路徑和技術(shù)更具體，效果自然也就更值得期待。在不同的工業(yè)4.0具體方案中，異曲同工之處就是緊密聯(lián)系當(dāng)前制造業(yè)需求變化趨勢(shì)，依托數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等信息化技術(shù)手段，以整合制造系統(tǒng)、提升制造效率和降低制造成本為終極目標(biāo)。下面通過幾個(gè)典型展品來了解一下這方面的情況。

（1）西門子公司為機(jī)床制造商開辟全新數(shù)字化業(yè)務(wù)模式。

西門子在本屆展會(huì)上展示了MindSphere系統(tǒng),通過連接MindSphere實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作的數(shù)字化，能分析和利用大量的機(jī)床數(shù)據(jù),提高了機(jī)床和制造系統(tǒng)的效率和產(chǎn)量。MindSphere系統(tǒng)中應(yīng)用程序(MindApps)為機(jī)床應(yīng)用提供了一系列功能服務(wù)，比如預(yù)防性維護(hù)、能源數(shù)據(jù)管理以及資源優(yōu)化等方面。同時(shí)，機(jī)床制造商可借助這些基礎(chǔ)功能，結(jié)合自身的機(jī)床和工藝知識(shí)，針對(duì)客戶開發(fā)創(chuàng)新的、定制化的應(yīng)用、解決方案和服務(wù)。這使得機(jī)床制造商可以監(jiān)控分散在世界各地的機(jī)床，以縮短其停機(jī)時(shí)間。MindSphere系統(tǒng)的開放性體現(xiàn)在利用開放接口（API），生成針對(duì)具體OEM和客戶的應(yīng)用程序以及OPC UA這樣的開放式連接標(biāo)準(zhǔn)。

西門子攜手IT服務(wù)提供商源訊開發(fā)MindApp，針對(duì)MindSphere的應(yīng)用理念和設(shè)計(jì)提供服務(wù)。源訊已經(jīng)開發(fā)了6款MindApps，其中包括“Manufacturing Sustainability App”和“Production Confirmation App”。源訊利用MindApp將來自生產(chǎn)機(jī)床和不同管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到MindSphere，數(shù)據(jù)在此進(jìn)行收集和處理（采用大數(shù)據(jù)分析形式）。MindSphere用戶因此可獲得關(guān)于生產(chǎn)現(xiàn)狀和預(yù)期狀態(tài)的滾動(dòng)信息，以及針對(duì)具體位置的信息。源訊提供的即插即用型應(yīng)用程序以及全面的集成、基礎(chǔ)設(shè)施和安全服務(wù)為打造針對(duì)具體客戶的MindSphere應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。其重點(diǎn)是開發(fā)出使MindSphere客戶能無縫連接至其現(xiàn)有IT系統(tǒng)的即插即用型應(yīng)用程序。

從數(shù)控系統(tǒng)在工業(yè)4.0的技術(shù)發(fā)展軌跡看，隨著對(duì)技術(shù)解決方案研究的深入，數(shù)控系統(tǒng)制造商都在加強(qiáng)與專業(yè)IT軟硬件服務(wù)提供商的合作，從網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)分析、安全等技術(shù)底層實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)和信息的安全、及時(shí)互聯(lián)互通要求。這一工作僅靠數(shù)控系統(tǒng)廠商單打獨(dú)斗是很難實(shí)現(xiàn)的。

（2）FANUC公司聯(lián)合思科推出面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的FIELD system。

FANUC在順應(yīng)工業(yè)4.0和物聯(lián)網(wǎng)需求方面也是聯(lián)合專業(yè)I T和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商思科開發(fā)出FANUC Intelligent Edge Link and Drivesystem（縮寫為FIELD system），中文名為FANUC智能邊界聯(lián)接與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造系統(tǒng)中的機(jī)床、機(jī)器人、周邊設(shè)備及傳感器的聯(lián)接并可提供先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析。

FIELD system能提高生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)質(zhì)量、效率、靈活度以及設(shè)備的可靠性，從而提高設(shè)備綜合效率（OEE）并促進(jìn)生產(chǎn)利潤(rùn)的提升。同時(shí)，F(xiàn)IELD system還實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)能力。通過與思科的合作，F(xiàn)ANUC可以為用戶提供全方位的自動(dòng)化解決方案，包括網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算設(shè)備的架構(gòu)、應(yīng)用程序以及授權(quán)的中間件平臺(tái)。基于這個(gè)開放平臺(tái)，廣大的應(yīng)用開發(fā)者、傳感器及周邊設(shè)備制造商和系統(tǒng)集成商等可以打造不同的解決方案來提升設(shè)備效率、制造產(chǎn)出以及產(chǎn)品質(zhì)量。

FIELD system延續(xù)了FANUC的ZDT功能（零停機(jī)功能）。ZDT功能有效結(jié)合了思科云端技術(shù)、IoT數(shù)據(jù)收集軟件以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的安全性?？梢酝ㄟ^以太網(wǎng)交換機(jī)連接受控設(shè)備，再連接思科公司的UCS服務(wù)器，運(yùn)行ZDT數(shù)據(jù)收集軟件。汽車行業(yè)用戶在使用了該系統(tǒng)后，能實(shí)現(xiàn)停機(jī)時(shí)間的減少和費(fèi)用的節(jié)省。

（3）DMG-MORI公司主導(dǎo)建立ADAMOS聯(lián)盟，構(gòu)建工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

本屆EMO上，除了專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)制造商持續(xù)推出面向工業(yè)4.0的技術(shù)解決方案以外，國(guó)際知名機(jī)床制造商也推出和升級(jí)專有的工業(yè)4.0技術(shù)解決方案。其中，DMG-MORI公司聯(lián)合Dürr、Software AG、Carl Zeiss AG等公司以及ASM PT 宣布共同創(chuàng)立ADAMOS（ADAptiveManufacturing Open Solutions自適應(yīng)開放解決方案）聯(lián)盟，加強(qiáng)機(jī)械制造與信息技術(shù)的緊密合作。該聯(lián)盟集成了上述公司在工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（lloT）領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和專長(zhǎng)，并成立了一家合資企業(yè)（ADAMOS 有限公司）。制造企業(yè)和軟件公司的聯(lián)盟無疑為合作提供了一個(gè)極好的共同框架，以最大限度地發(fā)揮各自領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，共同有效地開發(fā)面向機(jī)械制造的數(shù)字產(chǎn)品。這對(duì)進(jìn)行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）領(lǐng)域創(chuàng)新并想搶占先機(jī)的企業(yè)來說是不可或缺的。

ADAMOS 旨在以開放和共享的lloT平臺(tái)形式建立數(shù)字化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)設(shè)備制造商、工廠及客戶的特定需求。這對(duì)參與其中的人來說，將提供一個(gè)高效創(chuàng)新的環(huán)境，同時(shí)加強(qiáng)各環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的共享。ADAMOS 有限公司及聯(lián)盟將在今年10月1日正式運(yùn)作，屆時(shí)將聯(lián)合200位業(yè)界資深專家共同展開這場(chǎng)新變革，同時(shí)也將繼續(xù)擴(kuò)充合作伙伴。

（4）MAZAK公司的iSmart工廠解決方案4.0。

MAZAK公司也是一直專注于制造系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化技術(shù)的研究和應(yīng)用。為了響應(yīng)工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的技術(shù)趨勢(shì)，MAZAK公司推出基于長(zhǎng)期研究和技術(shù)積累形成的特色技術(shù)解決方案iSMARTFactory。該技術(shù)解決方案基于MAZAK公司的SMOOTH技術(shù)和數(shù)控系統(tǒng)，在工程運(yùn)營(yíng)、計(jì)劃生產(chǎn)、監(jiān)控分析等方面發(fā)揮數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢(shì)，并提供安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，MAZAK公司通過遍布展位的SMART BOX將展示機(jī)床設(shè)備連接起來，并在展位中央的iSMARTFactory展示區(qū)顯示運(yùn)行情況，直觀的展示了技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)和功能。

MAZAK的工業(yè)4.0技術(shù)解決方案是提供以SMOOTH技術(shù)為核心的數(shù)據(jù)收集和分析能力。這一能力可以使工廠的管理者更快和更好地得到想了解的信息，以提高生產(chǎn)效率。主要有幾個(gè)主要部分組成：全球化通訊支持，依托MAZAK SMART BOX和MT Connect協(xié)議的安全互聯(lián)云，主軸運(yùn)行分析，自動(dòng)化和機(jī)器手控制，APP應(yīng)用服務(wù)，生產(chǎn)效率管理，能效控制，智能數(shù)控系統(tǒng)，性能監(jiān)控，企業(yè)資源計(jì)劃（ERP），工廠管理（刀具管理）等。

從MAZAK iSMART Factory的構(gòu)成示意圖可以看出，整個(gè)體系分成辦公管理和工廠兩個(gè)部分，這與參觀者在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)和其應(yīng)用工廠看到的一樣。辦公管理部分主要由CAM軟件（準(zhǔn)備程序、加工模擬等）、工具管理軟件、傳感器監(jiān)控軟件（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床狀態(tài)）等組成。工廠部分主要由自動(dòng)化排產(chǎn)模塊、無人化最大生產(chǎn)效率管理系統(tǒng)、機(jī)床生產(chǎn)時(shí)間表、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和功能管理app軟件等組成。兩個(gè)部分的聯(lián)接由MAZAK SMART BOX提供分析監(jiān)控和安全保障，采用MT Connect協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

（5）不同類型的工業(yè)4.0解決方案紛紛推出。

在EMO2017上，眾多的有實(shí)力、有特色的設(shè)備和技術(shù)提供商也根據(jù)自己技術(shù)領(lǐng)域和能力的情況，推出不同類型、不同思路的工業(yè)4.0解決方案，使得工業(yè)4.0在歐洲產(chǎn)業(yè)界呈現(xiàn)百花齊放和百家爭(zhēng)鳴的局面。這對(duì)完善戰(zhàn)略構(gòu)想、豐富戰(zhàn)略實(shí)施路徑、降低風(fēng)險(xiǎn)和形成高性價(jià)比商品提供了產(chǎn)業(yè)層面的支撐。由于企業(yè)的積極介入，使得新技術(shù)的創(chuàng)新呈現(xiàn)活躍且有序的狀態(tài)。下面摘要介紹幾個(gè)特點(diǎn)的案例。

格里森公司推出的格里森全球服務(wù)4.0，其全球服務(wù)將推出最新的性能升級(jí)、現(xiàn)代化方案和工具服務(wù)，包括格里森連線產(chǎn)品，它采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)。另外格里森機(jī)床采用指紋來啟動(dòng)預(yù)知性維護(hù)數(shù)據(jù)收集和分析。

馬波斯公司推出的智慧工廠技術(shù)Marposs 4.0用于連接相關(guān)測(cè)量?jī)x器、機(jī)床設(shè)備以實(shí)時(shí)獲取測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析軟件來掌握制造的狀態(tài)和質(zhì)量控制，最終提出優(yōu)化措施實(shí)現(xiàn)制造效率提升。MARPOSS 4.0主要由數(shù)字化工廠、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、信息物理系統(tǒng)（CPS）、人機(jī)交互界面、大數(shù)據(jù)挖掘與分析、系統(tǒng)集成等部分組成。該方案是依托MARPOSS公司在測(cè)量、傳感器和質(zhì)量控制方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，從整合分析測(cè)量和傳感器端數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)從單機(jī)到整個(gè)制造系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、運(yùn)行分析和生產(chǎn)優(yōu)化。現(xiàn)場(chǎng)展示是可以將展位中不同類型的測(cè)量?jī)x、傳感器、測(cè)漏裝置和機(jī)床連接起來，通過系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。

國(guó)際刀具制造商WALTER公司也從切削刀具使用的方面提出Smart products和數(shù)字化制造解決方案。通過網(wǎng)絡(luò)app軟件和已有的工具管理系統(tǒng)，采集刀具加工參數(shù)、壽命等使用數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫提出刀具使用優(yōu)化方案，提升制造效率。

德國(guó)機(jī)床協(xié)會(huì)（VDW）在EMO2017中專門開設(shè)了工業(yè)4.0專區(qū)，集中展示涉及工業(yè)4.0的研究成果、技術(shù)等。不少展商也通過展位設(shè)計(jì)顯示自己產(chǎn)品與工業(yè)4.0的契合度。不過，在與一些機(jī)床領(lǐng)域（如重型機(jī)床、磨床等）的展商交流中也發(fā)現(xiàn)，并不是所有展商都以研究工業(yè)4.0整體解決方案作為公司研發(fā)的主要方向。他們表示在自己的產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注更多的還是制造本身的精度、性能等要求，對(duì)于工業(yè)4.0只要保證自己的產(chǎn)品能融入主流工業(yè)4.0方案中即可。

2.五軸加工機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床依托信息互聯(lián)技術(shù)，構(gòu)建功能強(qiáng)大的智能制造系統(tǒng)

五軸加工機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床在當(dāng)今金屬切削技術(shù)領(lǐng)域中無疑占據(jù)著重要的地位，隨著用戶對(duì)制造要求的不斷提升，以及五軸加工和復(fù)合加工技術(shù)發(fā)展的日益成熟，五軸加工機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域也逐步從高端的單件小批量的精密加工向多品種大批量的中端應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。這一發(fā)展趨勢(shì)帶來的好處是加工能力更豐富、更集成，再依托信息互聯(lián)技術(shù)，使構(gòu)建自動(dòng)化、智能化的制造系統(tǒng)成為可能，大大縮短了原有的制造鏈，節(jié)省投資和制造成本的同時(shí)，提升了制造效率、能力和質(zhì)量。在本屆展會(huì)上表現(xiàn)突出的有以下展商和展品。

（1）DMG MORI的數(shù)字化，機(jī)床越來越復(fù)雜，使用越來越簡(jiǎn)單。

五軸加工和復(fù)合加工機(jī)床應(yīng)用門檻降低主要得益于數(shù)字和信息化技術(shù)的發(fā)展。DMGMORI公司展示的用于加工的數(shù)字助手技術(shù)，揭示了原本復(fù)雜的五軸加工和復(fù)合加工機(jī)床是如何被越來越多的不同類型的使用者所掌握。其中，DMG MORI在機(jī)編程程序可以使編程最快節(jié)省60%的時(shí)間，包括28個(gè)執(zhí)行程序（涉及裝夾、測(cè)量、監(jiān)控等），車銑復(fù)合機(jī)床配備的全新3D快速設(shè)置車削，全新的自動(dòng)換刀程序，全新的磨削和車削復(fù)合加工編程等。還有DMG MORI POWERTOOLS是加工編程輔助/CAM，包括自動(dòng)程序生成，全新的工藝技術(shù)庫和CAM助理，虛擬機(jī)床，自適應(yīng)加工，高分辨率的虛擬制造模擬等。

除了上述不斷進(jìn)步的數(shù)字化加工技術(shù)，DMG MORI還推出幾款世界首發(fā)的機(jī)型。如，CLX 550車銑復(fù)合加工機(jī)床，最大車削直徑480mm，最大車削長(zhǎng)度1240mm，棒料直徑80mm（選配102mm），主軸轉(zhuǎn)速3250r/min，主軸功率33kW（扭矩630N·m），占地面積7.4m2。可進(jìn)行重載切削，選配副主軸和120mm的Y軸可實(shí)現(xiàn)6面完全加工。采用西門子840D和FANUC i-serise系統(tǒng)具有3D編程功能。

CTX 2500/700高性能萬能型車銑復(fù)合加工機(jī)床，車削最大直徑430mm，車削最大長(zhǎng)度734mm，卡盤夾持直徑250mm，棒料直徑76mm。C軸采用turnMASTER主軸，定位精度0.002°?？蛇x配副主軸、高速或高扭矩的動(dòng)力刀塔（扭矩85N·m，轉(zhuǎn)速12000r/min）。

NTX 2500車銑復(fù)合加工機(jī)床，可實(shí)現(xiàn)六面完全加工，帶有122Nm的compactMASTER車銑加工主軸。最大加工直徑670mm，最大加工長(zhǎng)度1540mm。工件主軸具有10＂的卡盤，轉(zhuǎn)速4000r/min（最大扭矩599N·m），還可以選配8或12的卡盤。具有多任務(wù)加工能力，直驅(qū)形式的B軸可實(shí)現(xiàn)五軸完全加工。

CTX 2500/700和NTX 2500具有共同的特性就是導(dǎo)軌的剛性很高，同時(shí)采用torqueDRIVE動(dòng)力刀塔實(shí)現(xiàn)大扭矩的加工。比如，可對(duì)CK45高強(qiáng)度合金鋼材料零件進(jìn)行12mm寬度的車削加工，85N·m的扭矩可實(shí)現(xiàn)在CK45高強(qiáng)度合金鋼材料上進(jìn)行30mm直徑的鉆孔加工。

DMU 340 Gantry橋式五軸加工中心具有高功率、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、緊湊和多用途的特點(diǎn)，X/Y/Z行程：3400/2800/1250mm，快移速度（X/Y/Z）：70/70/60m/min（直驅(qū)時(shí)，90/90/60m/min），加速度（X/Y/Z）：4/4/5 m/s2，工件最大重量：10000kg（選配30000kg）。由于采用直驅(qū)驅(qū)動(dòng)和機(jī)床冷卻系統(tǒng)，移動(dòng)加速度可達(dá)0.5g。得益于BC擺角頭使得加工范圍擴(kuò)大46%（相對(duì)于行程范圍），加工范圍可達(dá)4400×3160×1250mm，B軸擺動(dòng)范圍50°，C軸轉(zhuǎn)動(dòng)范圍±300°。

DMU 200 Gantry大型高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的高速精密五軸加工中心，機(jī)床配置30000r/min的電主軸，工作臺(tái)最大承載可達(dá)10000kg。X/Y/Z軸行程：2000（選配4000）/2000/1200mm，快移速度（X/Y/Z）50m/min，加速度（X/Y/Z）5m/s2。

（2）MAZAK公司-都是關(guān)于工業(yè)4.0（It’s all about industry 4.0）。

MAZAK公司圍繞工業(yè)4.0的主題布置整個(gè)展位，展品選擇上也基本是能納入其智能工廠體系的最新或主打產(chǎn)品。在本屆EMO上，共展出了25臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備，下面介紹幾臺(tái)典型展品以了解其在五軸加工和復(fù)合加工方面的新進(jìn)展。

UD-400/5X高速高精度五軸加工中心，主要用于微細(xì)結(jié)構(gòu)的精密制造。高剛性和高阻尼特性的床身和立柱等結(jié)構(gòu)件保證機(jī)床在高速運(yùn)行中減少振動(dòng)，雙立柱結(jié)構(gòu)能夠減少機(jī)床熱變形，采用高速直驅(qū)式電主軸在減少運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)的同時(shí)響應(yīng)速度也得到提升。通過對(duì)主軸和滾珠絲杠核心進(jìn)行冷卻，在降低熱變形的同時(shí)可以自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境溫度的變化。

最大工件直徑400 mm，最大工件高度 300 mm，主軸錐孔HSK-E40，刀庫裝刀數(shù)量40把，B軸：150°，C軸：360°，X/Y/Z行程： 550/400/350 mm。

HCR-5000S高精度臥式加工中心，主要用于航空工業(yè)。得益于高剛性的設(shè)計(jì)，零件加工時(shí)間可以達(dá)到很短的程度。主軸具有較寬的速度范圍可以滿足從標(biāo)準(zhǔn)加工到高速高產(chǎn)出的不同加工需求。連續(xù)穩(wěn)定的加工精度是由滾珠絲杠冷卻、主軸溫度控制和床身基座防護(hù)等保證的。最大零件直徑700 mm，最大零件高度450 mm，主軸錐孔No.40，主軸最高轉(zhuǎn)速12000 r/min，刀庫裝刀數(shù)量40把，A軸：225°，C軸：360°，X/Y/Z行程：730/730/730 mm。

VARIAXIS i-300 AWC五軸加工中心，適用于不同加工材料所要求的更寬的加工速度范圍。全新開發(fā)了適合多任務(wù)加工的零件庫和自動(dòng)工件交換系統(tǒng)（AWC）和可擴(kuò)展的多轉(zhuǎn)筒式刀庫。

零件庫具有很大的存儲(chǔ)能力，同時(shí)空間很緊湊，標(biāo)配32件，選配可達(dá)40件。多轉(zhuǎn)筒式刀庫比同類刀庫具有安裝同樣數(shù)量刀具時(shí)更小的占地面積的優(yōu)勢(shì)。上述兩個(gè)系統(tǒng)配合MAZATROL SmoothX數(shù)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的無人化運(yùn)行。主軸錐孔BT-40，主軸最高轉(zhuǎn)速12000 r/min，刀庫裝刀數(shù)量145把，A軸：150°，C軸：360°，X/Y/Z行程：350/550/510mm。

INTEGREX i-500車銑復(fù)合加工機(jī)床是INTEGREX i系列中最大規(guī)格的產(chǎn)品，加工直徑達(dá)到700mm。配有一個(gè)高功率和高扭矩的主軸，以及全新開發(fā)的更緊湊的銑削主軸，以實(shí)現(xiàn)更廣闊的加工適用范圍。高精度的保證則得益于各個(gè)部件高剛性的設(shè)計(jì)和標(biāo)配的更高進(jìn)給精度的B、C軸。本系列分三個(gè)長(zhǎng)度的產(chǎn)品，最大加工長(zhǎng)度分別為1530、2594、3060mm，卡盤為1 0＂，工件主軸最高轉(zhuǎn)速：4000r/min，工件主軸功率30kW，銑削主軸B軸范圍240°，刀庫裝刀數(shù)量36把，銑削主軸最高轉(zhuǎn)速12000r/min，銑削主軸功率24kW，X/Y行程：845/430mm，Z行程：1596 /2660/3126mm。

（3）OKUMA智能技術(shù)提升機(jī)床的性能和品質(zhì)。

OKUMA在EMO2017上也是集中展示了智能工廠的概念、技術(shù)和產(chǎn)品，并提出將其智能技術(shù)直接貢獻(xiàn)于用戶的生產(chǎn)效率提升。展品上顯著性標(biāo)示就是其研發(fā)的幾項(xiàng)核心的智能技術(shù)，分別是熱變形控制技術(shù)，幾何誤差測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)，防碰撞保護(hù)技術(shù)，切削條件搜索技術(shù)，伺服優(yōu)化技術(shù)。不同產(chǎn)品根據(jù)功能定位的需要可以配置不同的功能組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高精度和易操作性。

熱變形控制技術(shù)（Thermo-Friendly Concept）本著“接受溫度變化”的獨(dú)特思路，使得用戶不必采取特殊措施，便能在普通的工廠環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度加工。Thermo-Friendly Concept利用“熱變形的單純化構(gòu)造”和“溫度分布均勻化的設(shè)計(jì)技術(shù)”，允許機(jī)床產(chǎn)生規(guī)則的變形，抑制復(fù)雜的扭曲和傾斜的同時(shí)可預(yù)測(cè)熱位移。通過自主研發(fā)的數(shù)控裝置OSP的“高精度熱位移控制技術(shù)”， 使得能夠準(zhǔn)確控制室溫變化的影響，以及主軸熱位移以及切削液有無所產(chǎn)生的熱變形變化都可以得到準(zhǔn)確控制。

幾何誤差測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)主要用于五軸機(jī)床的誤差測(cè)量和補(bǔ)償過程，采用“5-Axis Auto Tuning System”功能，機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行10min，可通過使用探測(cè)器和基準(zhǔn)球測(cè)量“幾何誤差”，并按照測(cè)量結(jié)果實(shí)施補(bǔ)償控制，進(jìn)而調(diào)整五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度，實(shí)現(xiàn)五軸機(jī)床加工精度的進(jìn)一步提高。使用該功能可將表面誤差從手工調(diào)整的12μm降到3μm。該功能與熱變形控制技術(shù)結(jié)合使用，可保證機(jī)床精度的長(zhǎng)期穩(wěn)定保持。

防碰撞保護(hù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)載有工件、刀具、卡盤、卡具、主軸臺(tái)、刀塔、尾座等的機(jī)床3D模擬數(shù)據(jù)在NC裝置 (OSP)中領(lǐng)先于機(jī)床實(shí)際動(dòng)作前進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬，以檢查是否存在干涉和撞擊，并能在撞擊前一瞬間停止機(jī)床動(dòng)作，使得任何人都可“專心地進(jìn)行加工”，大大縮短了變換工裝和試件的加工時(shí)間。

切削條件搜索技術(shù)“Machining Navi”通過對(duì)加工狀態(tài)的“可視化”，最大程度地發(fā)揮機(jī)床和工具的效能。主軸轉(zhuǎn)速與振動(dòng)之間有著一種周期性聯(lián)系，刀具振動(dòng)區(qū)域（不穩(wěn)定區(qū)域）和刀具不振動(dòng)區(qū)域（穩(wěn)定區(qū)域）交互出現(xiàn)。Machining Navi 就是運(yùn)用這個(gè)原理，迅速地搜索出最佳的加工條件，并可通過改變主軸轉(zhuǎn)速找到最優(yōu)的加工條件。

伺服優(yōu)化技術(shù)分為SERVONAVI AI和SERVONAVI SF兩個(gè)功能。SERVONAVI AI可根據(jù)工件重量自動(dòng)設(shè)定加速度的最佳伺服參數(shù)，在維持加工精度的前提下，縮短加工時(shí)間。還可以通過加速轉(zhuǎn)矩測(cè)算夾具、工件的慣性，自動(dòng)設(shè)定最佳伺服參數(shù)，可維持高精度和穩(wěn)定運(yùn)行。從而提高隨動(dòng)性，降低位置誤差，防止C軸的振動(dòng)。SERVONAVI SF可將加工運(yùn)動(dòng)反向突起自動(dòng)調(diào)整與運(yùn)行阻力的變化相對(duì)應(yīng)，通過優(yōu)化伺服參數(shù)，維持加工精度。運(yùn)行SERVONAVI SF時(shí)，可消除反向產(chǎn)生的條紋。

在本屆展會(huì)上新推出的展品上也可以看到上述核心技術(shù)應(yīng)用的情況。

MU-6300V LASER EX和MULTUS U5000 LASER EX超級(jí)多任務(wù)機(jī)床是分別在立式車銑加工機(jī)床和臥式車銑復(fù)合加工機(jī)床的基礎(chǔ)上復(fù)合激光增材制造技術(shù)，具備精密硬化、硬化涂層、高分辨率的3D打印、修復(fù)等功能。該機(jī)床集成了從車削、銑削（五軸加工）、熱處理到磨削的全部加工制造能力，可極大地減少生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)。

MULTUS B250II智能車銑復(fù)合加工機(jī)床最大加工直徑600mm，最大加工長(zhǎng)度750mm，卡盤尺寸8＂，主軸轉(zhuǎn)速5000r/min，刀具數(shù)量20把，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的高效產(chǎn)出。

并聯(lián)安裝的MU-S600V五軸立式加工中心，由于機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，兩臺(tái)機(jī)床可以并排組線完成兩個(gè)工序的工作，兩臺(tái)機(jī)床之間可以自動(dòng)進(jìn)行工件傳遞，而無需配置機(jī)械手等上下料裝置。工作臺(tái)尺寸為400×400mm，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，刀具數(shù)量16把。

3.磨削制造技術(shù)在追求精度和效率的方向上持續(xù)前進(jìn)

磨削制造技術(shù)領(lǐng)域在展會(huì)上的表現(xiàn)可謂獨(dú)樹一幟，由于其應(yīng)用的特點(diǎn)，追求精度和效率仍是該技術(shù)領(lǐng)域的聚焦方向。隨著用戶對(duì)制造品質(zhì)的不斷提升，磨削技術(shù)已經(jīng)逐漸成為越來越多產(chǎn)品和零件制造鏈上的關(guān)鍵一環(huán)和“臨門一腳”，其加工精度和效率正在決定整個(gè)制造的精度和效率。另一方面，隨著對(duì)新切削刀具材料、技術(shù)和工藝的研究，切削加工在一定范圍內(nèi)正在替代磨削加工在精度和表面質(zhì)量方面的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。這一挑戰(zhàn)也迫使磨削技術(shù)向更高的效率、精度和特殊應(yīng)用場(chǎng)合發(fā)展。

（1）聯(lián)合磨削集團(tuán)（UNITED GRINDING）提出磨削加工數(shù)字化解決方案。

本屆展會(huì)上，聯(lián)合磨削集團(tuán)通過提供適合于磨削加工制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化解決方案，從應(yīng)用角度解釋工業(yè)4.0的實(shí)際意義和發(fā)展路徑。展示的主要展品和技術(shù)有：VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，工業(yè)4.0技術(shù)方案，BLOHM PLANOMAT 412，BLOHM PROKOS XT，GERLE MFP 51，STUDER S33，STUDER S41，STUDER S22等展品，同時(shí)推出3臺(tái)世界首發(fā)的展品，具體情況如下。

MaGERLE MFP 51是聯(lián)合磨削集團(tuán)旗下美蓋勒公司推出的最新一款平面成型磨削中心，采用最新的五軸聯(lián)動(dòng)磨削技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜零件的高效磨削加工。gerle MFP 系列是模塊化設(shè)計(jì)，其工作臺(tái)長(zhǎng)度和垂直行程可與不同的附加軸和功能部件自由結(jié)合。這種靈活的模塊化結(jié)構(gòu)允許實(shí)現(xiàn)多種機(jī)床配置，以滿足客戶的各種需求。MFP 51通過數(shù)控軸高速移動(dòng)、最短化的非生產(chǎn)時(shí)間和快速刀具更換以實(shí)現(xiàn)最高生產(chǎn)效率?？赏ㄟ^一次裝載完成各種工藝，如磨削、銑削和鉆孔。其效果是簡(jiǎn)單操作且達(dá)到高生產(chǎn)率。智能設(shè)計(jì)原理將生產(chǎn)質(zhì)量、安全性和成本效益提升到新水平。由兩數(shù)控軸控制的冷卻劑噴嘴允許不受限的自由移動(dòng)并實(shí)現(xiàn)冷卻液噴射的精確定位。主軸轉(zhuǎn)數(shù)高達(dá)10000r/min確保加工達(dá)到最高精度。

S11 生產(chǎn)型外圓磨床是聯(lián)合磨削集團(tuán)STUDER公司原有的一款小型外圓磨床的現(xiàn)代化提升產(chǎn)品，主要用于小規(guī)格軸類零件的批量磨削加工場(chǎng)合。該機(jī)床占地面積僅有1.8m2，中心矩200mm，中心高125mm，砂輪直徑500mm。配置西門子840D SL或FANUC數(shù)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高速磨削（砂輪線速度140m/s），具有STUDER標(biāo)準(zhǔn)磨削功能，可配置C軸功能，并可實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)化系統(tǒng)的連接。

WALTER HELITRONIC VISION DIAMOND 400 L是聯(lián)合磨削集團(tuán)WALTER公司開發(fā)的最新一款數(shù)控刀具磨床。該機(jī)床最大加工長(zhǎng)度可達(dá)420mm，最大加工直徑可達(dá)315mm，最大零件重量可達(dá)50kg，并具有超高精度和動(dòng)態(tài)性能，滿足生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的批量加工需要。該機(jī)床的直線軸分辨率可達(dá)0.0001mm，回轉(zhuǎn)軸分辨率0.0001°。砂輪最大直徑254 mm，砂輪軸轉(zhuǎn)速范圍0～10500r/min。

（2）勇克集團(tuán)專注于細(xì)分領(lǐng)域。

勇克集團(tuán)是高效磨削技術(shù)和機(jī)床產(chǎn)品提供商，本次EMO展會(huì)上集合了LTA（生產(chǎn)高效凈化過濾裝置）和Zema（生產(chǎn)傳統(tǒng)剛玉砂輪磨床）兩家公司，展示具有創(chuàng)新性和前瞻性的磨床GRINDSTAR，凸輪磨床JUCAM、內(nèi)外圓磨床FLEXA，還有油霧過濾器AC 3002 CIP。

勇克集團(tuán)不僅是在CBN高速磨削加工領(lǐng)域具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在也提供更多傳統(tǒng)高效磨削加工的解決方案，如采用剛玉砂輪的組合磨床等?？蛻艨梢缘玫礁喑墒斓倪x擇。

勇克集團(tuán)也在跟隨工業(yè)4.0的發(fā)展步伐和連接智能制造的系統(tǒng)。

勇克集團(tuán)擁有多年在如何有效地確定、分析經(jīng)驗(yàn)和文件數(shù)據(jù)，這可以為許多應(yīng)用場(chǎng)合和各種不同的系統(tǒng)服務(wù)。為客戶創(chuàng)造一個(gè)最佳的解決方案。這意味著幾乎每一臺(tái)機(jī)床都是量身定做。同時(shí)，數(shù)字化幫助客戶做出決策，最大限度地減少錯(cuò)誤，使他們能夠快速響應(yīng)問題，優(yōu)化過程，同時(shí)提高生產(chǎn)率。

JUCAM非圓磨削機(jī)床，可實(shí)現(xiàn)一次裝卡下內(nèi)外凸輪（非圓）型面的精密高效磨削加工。這些得益于具有學(xué)習(xí)功能的控制系統(tǒng)，減少變化過程中振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)凸輪軸、凸輪工件和獨(dú)立凸輪的完美加工。幾十年的凸輪磨削經(jīng)驗(yàn)使得JUCAM可以提供多種特殊的加工工藝解決方案。

JUCAM可用于加工凸輪、活塞環(huán)凸輪片、凸輪軸、凸輪軸襯套、泵凸輪、壓電陶瓷致動(dòng)器等零件。

4. 特種加工技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用范圍

隨著制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展和應(yīng)用水平不斷提高，面向特殊材料和特種加工工藝的制造需求不斷增加，以激光加工、電火花加工和水切割為代表的特種加工技術(shù)應(yīng)用范圍不斷拓展。本屆展會(huì)上，除了傳統(tǒng)的電火花加工、線切割加工和激光板材加工機(jī)床展品展示以外，還專門開辟的增材制造技術(shù)展區(qū)就是特種加工技術(shù)最新技術(shù)成果展示之一，還有面向難加工材料、特殊工藝和精細(xì)加工領(lǐng)域的特種加工機(jī)床展品。從其加工精度、性能和效率上看，特種加工技術(shù)都在逐步適應(yīng)不斷擴(kuò)展的新需求提出的新要求。

（1）增材制造領(lǐng)域。

雷尼紹公司的RenAM 500M增材制造裝置采用鋪粉結(jié)構(gòu)激光選區(qū)成型方式，專門為工廠車間的金屬部件生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的，首創(chuàng)具有自動(dòng)化余粉回收、篩選和循環(huán)利用功能，提高了材料的使用效率、環(huán)保性。該系統(tǒng)標(biāo)配500W光纖激光,并裝備高精度Renishaw RESOLUTETM線形光柵編碼器,保證加工精密性，加工體積為250×250×350（mm3）。

增材制造應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛，如雷尼紹公司展示的采用增材制造技術(shù)制造的新型測(cè)桿，不僅可以適應(yīng)特殊測(cè)量場(chǎng)合對(duì)測(cè)桿特殊形狀的需要，測(cè)桿的形狀、強(qiáng)度和重量都得到很好的優(yōu)化。這是傳統(tǒng)加工手段很難解決的。

增材制造除了在制作精密零件方面有獨(dú)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公司采用金屬絲激光融覆地方式在零件基體上產(chǎn)生特殊形狀，然后再進(jìn)行切削加工，提高了加工效率，也降低了制造成本。這種方式可彌補(bǔ)增材制造技術(shù)的短板，擴(kuò)展應(yīng)用范圍。

（2）微細(xì)結(jié)構(gòu)精密加工領(lǐng)域。

激光加工在微細(xì)結(jié)構(gòu)的精密加工中也得到更廣泛和更成熟的應(yīng)用。EWAG公司的LASER LINE PRECISION金剛石刀具激光加工機(jī)床，采用短脈沖綠光波段（532nm）的激光實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛石切削材料的高表面質(zhì)量加工，可加工的材料有CBN、PCD、MCD、CVD-D等。加工刀具夾持直徑范圍：3-50mm，刀具最大直徑200mm，刀具長(zhǎng)度250mm。機(jī)床具有5個(gè)數(shù)控聯(lián)動(dòng)軸和2個(gè)激光掃描軸，所有直線軸采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，B、C軸為力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。工件軸錐孔可以安裝HSK63刀柄。可安裝FANUC六軸自動(dòng)上下料機(jī)械手。光學(xué)軸掃描范圍50×50mm，掃描速度10m/s。直線分辨率0.0001mm，旋轉(zhuǎn)分辨率0.0001°。

DMG-MORI公司的LASERTEC 20精密刀具激光加工機(jī)床也屬于此類機(jī)床的代表。該機(jī)床根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同可以配置100、200、300W的光纖激光器。

+GF+集團(tuán)的全能型5軸激光紋理加工中心AgieCharmilles LASER P 400 U可確保高重復(fù)性加工效果。

（3）電加工領(lǐng)域。

在電加工領(lǐng)域的展品主要是線切割和電火花加工機(jī)床。如，+GF+集團(tuán)的全新AgieCharmilles CUT P精密數(shù)控慢走絲線切割系列機(jī)床，通過智能加工技術(shù)全面提升加工生產(chǎn)效率，適用于更多復(fù)雜加工條件。為了順應(yīng)工業(yè)4.0的要求，該系列解決方案進(jìn)一步提高互聯(lián)能力，延長(zhǎng)模具壽命和減少手動(dòng)操作，600余項(xiàng)專用工藝技術(shù)將加工速度提高20%，精度提高至2 μm。還有，AgieCharmilles FORM E / S / P電火花成形機(jī)床系列，具有更高自動(dòng)化程度、高效率、高工藝可靠性、高速性能和更完美的加工效果。 （未完待續(xù)） □