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宋鸿升：从EMO看高速加工中心的技术发展（图）

——MC专访大连机床集团有限公司宋鸿升副总工程师

2007.04.10 来源:www.mw1950.com 作者:魏莹刊号:200704 关键词:EMO,展览会,宋鸿升,大连机床,机床,数控

宋鸿升，教授级高级工程师，现任大连机床
集团副总工程师，享受国务院政府津贴。

欧洲机床展览会（简称EMO）创立于1951年，由欧洲机床工业合作委员会（CECIMO）发起赞助，至今已成功举办了16届。EMO每逢单年在汉诺威和米兰轮流举办，是世界上一流的机械制造技术专业展览会，囊括了机床、工具、模具制造、软件、表面处理、配件、废料处理和相关服务等金属加工的整个流程，有着工程技术创新生产的风向标的美誉。从展商数量、参展观众质量、新产品与新技术发布、新理念的推出等多方位考量，EMO是国际机床市场的缩影和晴雨表，堪称世界金属加工和机床领域的超级大展。
　　
　　2005年欧洲机床展览会展出面积达20多万m²，吸引了来自全球39个国家和地区的2000余家参展商和82个国家和地区的160 000名专业观众，其中中国展商46家，参展面积达1500多m²。
　　
　　作为国际机床业界的顶级盛会，两年一度的欧洲机床展览会又将于2007年9月17〜22日在德国汉诺威市拉开帷幕，预计将吸引来自五大洲的3000多家厂商参展，全世界的机床生产国都将组团参展，全球国际知名的机床企业将在展会上竞相展示其新产品、新技术，展会将再次会聚世界各国的经贸代表团、采购团、机床行业的专家和技术人员以及商务人士，他们将在这里进行行业里最重要的商业洽谈和技术交流活动。
　　
　　MC记者：宋总，听说您参加了2005EMO展，请您给我们先简单总结一下，这次展会上高速加工中心的技术特点有哪些？
　　
　　宋总：可以说2005年的欧洲机床展（2005EMO）是高速加工中心走向成熟的一个里程碑。
　　
　　参展的高速加工中心很多，几乎大多数厂家的展品中都有高速加工中心，这说明两个问题：第一，高速加工中心在机床领域中已经确立了不可动摇的地位，现在没有人怀疑高速加工中心的发展前景。许多厂家都把高速加工中心作为了自己的主导产品，说明高速加工中心的市场之广阔。第二，高速加工中心的制造技术已进入成熟期。用于高速加工中心的新的部件和新的机床配套件不断推出，进一步提高了高速加工中心的水平。

　　双驱动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ALFING多轴高速加工中心

GROB-G系列　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　DMG

双轴高速　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CINCINNATI HPC800

　　
　　MC记者：高速加工中心发展的趋势是什么？
　　
　　宋总：简单地说有这么几点：
　　
　　第一，高速的各项指标还在发展。
　　
　　第二，在机床总体布局上呈现多样化：双轴及多轴，三坐标一体式和三坐标分体式，A、B轴转台的更多应用和机床整体框架式结构的应用。
　　
　　第三，在机床结构上一些新技术的应用，如双驱动、直线电动机和力矩电动机的广泛应用。
　　
　　第四，龙门式加工中心现在发展很快，除了其加工范围大的特点外，现代龙门式加工中心还具有高速、多轴联动的特点。

龙门式加工中心FZ50　　　　　　　　　　　　　　应用于龙门式加工中心的A、C轴角度头

　　
　　MC记者：从这次展会看，高速加工中心的结构发展有哪些特点？
　　
　　宋总：高速加工中心结构上的发展越来越清晰，虽然各有特点，但占主流的还是那几种形式，如“箱中箱”式结构、立柱式结构等。
　　
　　“箱中箱”式结构，在几种形式中速度水平是最高的。有不同的组合形式，驱动采用直线电动机已很普遍。其中，超过55m/min以上的采用“箱中箱”式结构。
　　
　　50m/min以下的则是采用新设计的立柱式结构，配上外置Z轴或者外置X轴，则机床制造上非常简单，工艺性好，因而成本低。这是一种比较经济的高速成形加工中心。后导轨高于前导轨可以减小切削时立柱受到的颠覆力矩，并从此进一步发展成“箱中箱”结构中的立柱滑架。
　　
　　框架式结构：用一个框架将三坐标和工作台联系到一起，这是一种很有优势的结构形式，刚性好，节省材料和占地面积。

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

⑤

　　①“箱中箱”式结构
　　②H.H-blue star 500立柱式结构
　　③立柱的导轨不在一个平面上
　　④Sw公司的高速加工中心
　　⑤Sw公司的高速加工中心框架式结构

　　
　　MC记者：我们知道，机床配套件的技术发展与高速加工中心的发展有着很大的关联作用，那么这次机床配套件方面都有哪些新发现？
　　
　　宋总：确实如此，机床配套件的技术发展与高速加工中心的发展是相互促进的。由于时间关系，这次机床配套件看得不全，但是还是有一些新的发现，如转台、电主轴等。
　　
　　转台是机床的重要部件。现代转台具有高转速、高精度、高寿命、高可靠性的特点。有的转台采用淬硬的蜗轮和硬质合金蜗杆，在一定的程度上提高了使用寿命，是传统转台的最高水平。现代转台在内部结构方面采用转台轴承和力矩电动机驱动。
　　
　　在坐标移动方面，一些公司也有采用直线电动机驱动，其移动速度达到100m/min和120m/min。由于直线电动机驱动具有更好的动态特性，结构也更简单，具有高的直线速度、高加速度、行程长度不受限制、机械零件少、无磨损、高刚度的优点，因此是将来高速移动装置的发展方向。但它也有一些缺点，如巨大的强磁吸力作用于导轨、不可能放大拖动力、高功率损失及高发热、产生干扰磁场、防铁屑困难、造价较高等。其他一些公司的高速加工中心虽然各具特色，但是基本结构还是非常雷同的。
　　
　　在电主轴方面，电主轴在国外已经是很成熟的产品，许多厂家的产品已在以往的展会上多次展出，我们也比较熟悉，电主轴的技术指标都比较好，最高转速已经不是大家宣传的重点了，应当说展出的产品能达到20 000～30 000r/min的已经不稀奇了。
　　
　　直线导轨方面，直线导轨本身带位置检测装置，把检测装置与导轨做在一起，不但简化了结构，也降低了成本，相信这是今后发展的方向。
　　
　　在敏捷制造系统方面，由桁架机械手与高速加工中心组成的敏捷制造系统因为具有：可以按资金情况分批投入，滚动发展；具有很强的柔性，产品改型非常方便；设备的故障不会造成全线停产；机床品种单一，维修和备件都方便；设备台数少，占地面积小；供货周期短等优势受到大家的更多关注。

由转台轴承和力矩电动机组成的转台

　　
　　MC记者：通过这次参观、交流、参展，您最有感触的体会是什么？对我国装备制造企业和生产企业分别有哪些建议？
　　
　　宋总：第一，我国装备制造业的技术进步很快，一些以往依靠进口的机床和部件现在国内已经可以生产甚至批量生产，比如大型龙门五面体机床、高速加工中心、数控机床及其功能部件、数控系统，有很多都达到相当高的水平，但是自主开发创新能力不强，大部分是引进或模仿。
　　
　　第二，我国装扮制造业技术水平与国际先进水平还有较大差距，等我们引进和模仿的产品形成生产能力，国外厂商又会推出新一代的产品，因此我国机床行业要想提高国际竞争力，必须提高设计水平和开发创新能力，研制新一代机床产品和机床功能部件。
　　
　　MC记者：CIMT已经位列世界四大机床展之一，您作为机床行业的专家，能否提前透露一下2007 CIMT展上，我国的高速加工中心将会有哪些亮点吸引世界的目光？另外，大连机床将会以一种什么样的姿态精彩亮相？
　　
　　宋总：虽然展会还没有开幕，但是大家可以通过展会看到中国机床包括高速加工中心的迅速发展。关于大连机床，由于一些条件的限制，大连机床集团不可能把自己的产品全部拿到展会上，但是还是展出了许多新的机床产品，像大型龙门五面体加工中心、大型数控镗铣床、各种加工中心和数控车床，总之欢迎大家到大连机床展台参观指导和交流。