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          CIMES2018隆重舉行創新成果目不暇接

          2018年09月10日 16:26:41來源:CIMES2018作者:徐正平、楊曉點擊:6662

            【中國機床商務網欄目 展會快報】CIMES2018 已經順利落下帷幕, 本屆展會繼續延續了以往的恢宏和精彩, 一批具有智能、綠色、高效、精密、復合等技術特點的機床展品,成為關注熱點。為機床配套的境內外刀具企業也充分展示了各自領域的先進技術。本文邀請行業專家對本次展覽會部分機床及刀具展品進行簡單評述,以饗讀者。
           
            CIMES2018第十四屆中國國際機床工具展覽會于今年6月26-30日北京的中國國際展覽中心新館隆重舉行,共有29個國家的1300余家展商參展,出面積達12萬平方米,觀眾人數高達12萬人次。
           
            機床
           
            Ø  MAZAK展示iSF技術
           

           
            三年前,國際上網絡智能制造搞得非常熱,最突出是沈陽機床的i5,DMG MORI的CELOS及日本馬扎克的順暢加工SMOOTH TECHNOLOGY。
           
            在這次展會上,馬扎克在順暢加工SMOOTH TECHNOLOGY的基礎上繼續發展,又全新推出了“iSF” 這個概念,即“MAZAK  iSMART  Factory” ,那是馬扎克使用最先進技術的新一代智能工廠,目前正在馬扎克的全球工廠內正大力推進。這項創新不僅整合了MAZAK最新的自動化和少人化技術,更重要的是工廠通過全新的數據采集模式,能夠更方便地將關鍵數據傳送給車間的監控系統,使車間的加工設備和網絡更好地連接起來。通過生產管理系統與ERP的聯動,努力建成生產計劃的自動調整體系,這個體系的目標是將生產周期縮短30%,半成品在庫和產品在庫削減30%,管理工時降低一半。iSmart Factory的意義不僅在于馬扎克自身可以采用這樣高效、先進的方式組織生產,他們更期待向高端客戶提供整套系統,以便適應“制造業服務化”的發展趨勢,并與客戶共享成功。
           
            Ø  DMG MORI 的新型激光增材制造
           

           
            DMG MORI公司前幾年開發的LASERTEC 65 3D混合加工機床,是一臺全功能5軸聯動銑床上融入了增材式激光堆焊技術的創新產品,把增、減材制造完美地融合于一臺機床之中。這次他們展出的是一臺
           
            LASERTEC 30 SLM,粉床式增材制造的完整解決方案機床。其主要特點是具有高靈活性、高效率和高工藝可靠性。該機占據選擇性激光熔融增材制造市場的領先地位。例如,靈活的rePLUG粉料模塊將粉料的更換時間壓縮到兩個小時以內。此外,封閉的粉料回路為工作區的安全性和和工藝自動化提供保證。機床門與小門布局合理,人機友好的機床設計簡化工件操作和維護操作,而控制面板將全部重要按鈕和控制件全部布局在操作員視線內和可觸范圍內。搭配DMG MORI的CELOS SLM 為CAM編程和機床控制提供一站式、全集成和統一用戶界面的軟件解決方案。正是因為具有整合并統一的用戶界面,對于任何復雜的工件加工,都可在機床外部編寫工件程序,用戶都能在最短的時間內將數據快速提供給機床。
           
            值得一提的是,機床的右端材料粉盒可以輕易簡單更換,如果用戶希望用不同材料,如不銹鋼、鈦合金等,那么就可選購備用盒子,操作快捷安全。
           
            Ø  TORNOS的MultiSwiss系列
           

           
            瑞士TORNOS公司,這次主要展出的是將縱切自動車與數控多軸自動車相結合的創新產品。他們的MultiSwiss 8X26在EMO展出時就很轟動。
           
            堪稱革命性的MultiSwiss,填補了單軸自動車床與多主軸車床之間的空白。機床采用了“多合一“理念設計,床身本體,送料機、高壓冷卻單元、自動排削器等選配件完美的集合在機床內,結構更加緊湊小巧,減少了機床實際占用空間。在機床設計中也充分考慮了操作人員的舒適性,不必俯身,便可進入其中更換刀座,這種前端介入式設計對用戶更加友好,更加符合人體工學設計,安全創新,在市場上堪稱獨一無二。配置了8根可獨立控制的電主軸,可根據不同工序靈活調整主軸轉速,并采用扭矩電機進行主軸鼓分度定位與鎖緊,具有定位速度快,定位精度高等特點。主軸創新性地采用高精度靜壓軸承,因此無傳統主軸軸承旋轉所產生的震動及磨損,這樣就顯著提高了零件表面光潔度及刀具壽命。采用了模塊化的多刀具理念及即插即用的刀具系統,每個工位能夠容納多達四把刀具,實現讓人難以相信的靈活性以及加工區域出色的可計入性,同時最多帶6個Y軸的配置可以讓加工最復雜車削類零件成為可能。內置TISIS通訊軟件及TB-DECO編程軟件,讓操作者快速實現輕松編程和實時監控,助客戶邁出了跨向工業4.0領域的第一步。
           
            Ø  SW的多主軸多工位加工中心
           

           
            德國SW公司的多主軸、并且能多工位五軸聯動加工的臥加,確實是一種高效、高精度的創新加工中心,因此展臺觀眾也絡繹不絕。
           
            由直線電機驅動的雙主軸雙工作臺臥式加工中心BA W02-22,配置了自動上下料系統-配有毛坯件和成品件垂直儲存托盤的新型集成上料模塊,該模塊集成6軸機器人,輔助裝卸加工工件。
           
            由于該機器人采用頂置式設計,可針對特定工件靈活配置,因此具有更高的移動和空間自由度,并可同時使用多個夾具移動托盤,這種設計創新是相當獨特且實用的,特別適合汽車、摩托車等大批量零件的高效加工。
           
            Ø  EMAG的倒置加工新技術
           

           
            埃馬克EMAG是當今世界上可為整個加工過程鏈提供全套解決方案的供應商之一,同時擁有車削、鉆孔、銑削、磨削、滾齒、熱套裝配、激光焊接、電化學工藝、感應淬火等9項創新工藝制造技術。
           
            VL 3 DUO 是該公司VL 系列模塊化機床家族中的首款雙主軸機床,它擁有兩個工作區,實現了對該系列產品范圍的完美拓展,是高效加工直徑Φ150 mm 盤類件的理想之選。
           
            機床集近年來創新成果于一體,包含了自動上下料系統、TrackMotion 自動化系統以及機床的模塊化基本結構,在19.6 m2的緊湊空間內可實現生產效率的最大化。在該條生產線中,VL 3 DUO 所擁有的專用于OP 10和OP 20的兩個獨立加工區,分別車削工件的兩個面。VL 3 DUO 的每個加工區均配備了獨立的工件存儲器和自動上下料主軸。兩個加工區彼此互為鏡像、高度一致,均擁有動力強勁的工作主軸,其功率和扭矩分別可達18.1 kW和142 Nm,可確保實現快速、精準的切削加工。此外,每個加工區還配備有12刀位刀塔,既可安裝車刀,也可選配動力刀具。
           
            尤為值得一提的是,在該機床的回轉刀塔上,裝有一塊凸狀定位塊,將加工好的回轉體工件置于此定位塊上,隨后吹氣將切屑去除,不讓臟物帶出加工區,這種細微的工藝思路是值得我們參考的。
           
            Ø  海德漢主要展出了三大類產品
           

           
            海德漢這次展品可謂琳瑯滿目,現僅選擇三項介紹一下。
           
            其一是智聯制造,隨著互聯網的發展需求,海德漢進一步完善了信息化互聯互通功能,推出了海德漢“智聯制造Connected Machining” 一系列功能,為海德漢數控系統傳統用戶(車間加工)實現無紙化信息傳遞和加工車間透明化提供了簡易的解決方案。
           
            其二是全閉環-光柵尺和角度編碼器。機床在加工過程中的誤差來源,主要包含機床的幾何結構誤差、彈性變形誤差以及熱變性引起的誤差;其中,熱變性誤差大約占70%,因此它是機床誤差產生的主要來源。鑒此,對于精度要求高的加工,一般需要安裝光柵尺和角度編碼器實現全閉環控制,取代傳統的半閉環控制,海德漢全閉環能夠為用戶解決如上的加工難題,實現高精度加工。
           
            其三是新品測頭。最新推出具有Endat接口的工件測頭TS460和刀具測頭TT460,進一步增強測頭設置的用戶友好性,僅需在系統的用戶界面即可完成測頭設置和檢查測頭工作狀態,無需進入機床參數界面。
           
            Ø  通快的鈑金加工利器
           

           
            在這次中國國際機床工具展覽會上,德國通快集團亮出了全新全進口的鈑金加工利器TruMatic 1000 fiber,這是一款可以成型并可折彎的激光切割機,所有鈑金加工工藝幾乎全都能完成。獨步天下的Delta混合驅動技術,為其高效的生產保駕護航。創新的智能分揀,更能解決現有的鈑金生產瓶頸,減少人工操作,并提升加工質量。
           
            對于鈑金加工的廠家而言,如果要加工一個裝配類工件,一般工步是先進行切割,再通過攻絲機進行裝配孔加工。這種加工模式,看似合理,卻隱藏著眾多生產浪費。如果一臺設備即可以完成靈活的激光切割,又可以進行攻絲和成型,那現有的物流和上下料準備等過程將不再被需要。正如精益生產理念中提到,一個生產線要做到高效,不僅需要提升加工設備的效率,更重要的是最少的生產浪費。通快帶來的這款設備,正是基于這一理念,通過減少工位,從而減少物流和生產準備時間,以及由于人工干預而產生的額外成本和生產報廢,進而提升加工穩定性和加工品質。
           
            德國通快集團作為工業4.0的創始企業,在設計全新設備的過程中,也融合更多智能制造、敏捷制造的理念。這臺全新的TruMatic 1000 fiber不僅能完成高效的生產,更難能可貴的是,他的智能分揀可極大減少后期人工的分揀和打磨時間。
           
            Ø  大連科德平臺式臥加
           

           
            在E1-B201大連科德展區,有一臺平臺式臥式加工中心可謂獨具一幟,機床的主體結構基本固定,借此為平臺,可配置多種模塊,組成各類不同品種供用戶選購。
           
            其X-Y軸方案是: 立柱部分采用墻式結構,與床身高剛性結合形成L型結構,以增強主機固定部分整體剛性,X軸采用滑板結構,采用高剛性三導軌掛壁支撐技術,機床設計過程中,有限元輕量化設計,變形小,動態性能優異。Y軸采用雙驅,無配重結構,采用光柵閉環控制。大大提高運動部件性能和控制精度。
           
            Z軸方案是:床身主體采用中央后排屑,八地腳穩定支撐,特別適合主機成線及鋁合金類零件的大切削量切削的排除,Z軸工作臺直接在床身前后運動,采用雙驅技術,雙光柵反饋,相比單驅大大提高了運動部件的運動性能。并且雙驅內置,實現了多個工作臺模塊的互換,降低了同規格,不同系列產品的生產制造難度,保證生產一致性,進而在生產環節,提升產品制造可靠性。
           
            A-B軸方案主要以直驅技術為主,通過力矩電機作為回轉坐標主要驅動技術。直驅技術具有動態響應能力好,無反向間隙,無傳動機械磨損等顯著優勢。直驅技術已經成為當前國際上精密高速機床重要的技術路線。針對鈦合金等難加工材料的加工,機械主軸目前處于研發試制階段。
           
            整機直線軸三坐標軸采用通過雙驅技術可使機床得到更強、更平穩的驅動,能夠有效地抑制振動,消除反向間隙;同時雙驅技術也對控制提出了更高的技術要求。大連科德在光洋的數控技術的支持下,在其產品中大量運用雙驅設計,為用戶提供理想的加工設備。
           
            Ø  浙江美日小型數控工具磨床
           

           
            中國機床的發祥地源于上海,是一批寧波的浙江人干起來的。浙江人憑借對機床與工具的獨特天賦,確實轟轟烈烈做出了一番事業。早些年前,當國家大力支持東北機床振興的同時,浙江的有識之士就豪邁提出,要把浙江打造成中國制造業第一大省。
           
            而今,浙江的民營企業家依然不忘初心,奮斗不止,尤其在浙中南一帶,發展如火如荼。企業雖小、雄心卻大,這塊區域內榮獲春燕獎的單位也不少,有的一次或多次金榜題名,打破了國企對該獎項的壟斷。
           
            浙江溫嶺有家美日機床,僅有員工60多人。他們主打產品是小型系列的數控工具磨床及各類小型工具修磨機等。令人難以置信的是,這些小產品原來中國80%需要進口,而現在美日機床的產品非但擋住進口,還占據了國內市場的60%以上,同時大量出口。出口產品80%銷往德國、日本、美國等歐美工業發達國家,占領了他們50%以上市場。
           
            美日機床的成功,并非依靠低價位,而是靠技術創新、精益生產。并已申請了60項專利,是美日成功的關鍵所在。立方氮化硼砂輪的傻瓜型研磨機,雙偏心結構,使得操作十分便捷,深受用戶歡迎,出口供不應求,這就是中國產品走向世界的一個縮影,我們確實應該對這樣腳踏實地的創業精神點個贊。
           
            Ø  華中數控展出的智能數控系統(iNC)
           

           
            華中數控與寶雞機床聯合研制了基于新一代人工智能技術的智能數控系統(iNC)和智能機床(iNC-MT)概念機,開發了一批質量提升、工藝優化、健康保障和生產運行的智能化功能模塊。
           
            在華中8型數控系統的基礎上,新的智能數控系統(iNC)提供了機床指令域大數據匯聚訪問接口、機床全生命周期“數字雙胞胎”的數據管理接口和大數據智能(可視化、大數據分析和深度學習)的算法庫,為打造智能機床共創、共享、共用的研發模式和商業模式的生態圈提供開放式的技術平臺,為機床廠家、行業用戶及科研機構創新研制智能機床產品和開展智能化技術研究提供技術支撐。
           
            在此基礎上,智能數控系統(iNC)已初步實現了質量提升、工藝優化、健康保障和生產運行一批智能化功能,使得數控加工“更精,更快,更智能”。
           
            此外,智能數控系統(iNC)采用了多點觸控虛擬鍵盤,替代了傳統的數控機床鍵盤;采用機器視覺人臉識別,對操作者身份認證。
           
            Ø  煙臺環球機床附件集團有限公司的系列展品
           

           
            現在我們都說機床發展的瓶頸在于零部件,其實零部件企業也正努力追趕,煙臺環球機床附件集團有限公司目前已有有四項科研項目獲得國家“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項立項,這次他們的展品也很有特色。
           
            例如手動卡盤,由于盤體鑄件加了鈦粉,硬度達到HB230以上,因此不易斷裂,而且耐磨,強度高,盤體表面光潔度也較高;車床卡盤的卡爪可以互換,不需要打標記號。這說明了卡爪的互換性好,避免了二次配磨卡爪,盤體內潔凈度也好,從而提高了盤絲和八字輪的使用壽命,卡盤搖動起來手感均勻,沒有死點;盤絲壓蓋采用鑄件,沒有像其它廠家采用塑料件,故而克服了塑料件定位盤絲不穩的問題,提高了卡盤自定心精度和使用壽命;這類卡盤精度在國標精度基礎上還萬壓縮20%。
           
            再如液壓刀架,他們采用三聯齒盤結構,刀盤轉位免抬起,相比其它兩聯齒盤結構產品刀盤轉位時必須抬起,這樣防水、防塵效果顯得更好;刀架采用液壓馬達連續旋轉結構,不同于某些同類產品間歇分度機構,轉位時速度更快。
           
            擁有自主知識產權并榮獲春燕獎的TK64320兩軸搖籃式直驅數控轉臺,是5軸聯動加工中心最常用的附件,這次也是展出亮點之一。這種直驅搖籃式數控轉臺,對比蝸輪副結構轉臺具有零間隙,永不磨損等優點,而且轉位速度快。由于采用了圓光柵閉環裝置,分度精度更高,同時響應速度也快,聯動插補精度更高。
           
            直驅轉臺因采用了閉環控制,能實時監測機械部分位置誤差和速度誤差,并及時反饋給數控系統,以確保加工精度和聯動插補精度。本轉臺還采用循環水冷卻電機,里面有若干個溫度傳感器,可實時監測電機溫度和冷卻水溫度,由于確保電機的正常運轉和水溫恒定,故而可減少由于溫度的變化造成的機械部件的熱變型,因此加工精度高、零件一致性好。
           
            Ø  武漢智德立數控
           

           
            W2館的D903展臺,武漢智德立公司的高精度數控轉臺非常受人關注。它采用全球首創的無間隙二級雙凸輪傳動結構設計,實現了超高精度的平面跳動和中心跳動控制(均≤3um),確保了分度基準圓心的精準定心,因而實現了轉臺分度精度達到±2”,重復定位精度2”,(該技術已獲國家發明專利)。
           
            這種高精度數控轉臺,由于采用了無間隙二級雙凸輪傳動結構,因此打造成一款無需鎖緊的轉臺,不僅徹底克服了轉臺鎖緊動作造成的定心定位基準的隨機性偏差,而且轉臺剛性強、精度穩定性好,8100Nm的扭矩輸出 ,可承受30000N的切削力。
           
            純機械方式實現高精度,無需光柵補償,消除了因光柵污染導致轉臺精度丟失的困擾,因此轉臺在長期使用過程中,精度穩定可靠。
           
            獨具匠心的傳動結構設計,顛覆了傳統的傳動方式,是唯一實現滾動摩擦傳動的轉臺,相比較傳統結構的滑動摩擦傳動,摩擦系數相差300倍以上。該設計配合獨特的整體預緊裝配工藝,真正做到反向無間隙。運動零部件的磨損小、噪音低(40dB以下)、箱體溫升小(50℃以下),產品使用壽命大幅度提高。在每天8小時不間斷轉動工況下,精度保持不變至少三年以上,除換油(普通潤滑油)外,免維護(不拆卸維修)。三年以后,若精度有所下降,可通過現場恢復調校至出廠精度,無需更換任何零部件。
           
            刀具
           
            株洲鉆石切削刀具股份有限公司
           
            株洲鉆石切削刀具股份有限公司(以下簡稱:株鉆)是國內領先的硬質合金切削刀具綜合供應商,集產研銷為一體,在刀具行業具有國際競爭力。這家原先從株洲硬質合金集團剝離出來專業制造刀具產品尤其是數控刀具產品的廠家,已越過了做刀具產品供應商的門檻,正在向為用戶提供個性化的解決方案轉型發展。
           
            老楊走進株鉆的展區,他們的市場和產品管理部門向老楊提到最多的就是所謂“解決方案”。在展會上,他們比較充分地展示了針對汽車發動機的缸體、缸蓋、曲軸等典型零件的解決方案。
           
          圖1 株鉆汽車發動機缸蓋的粗精加工面銑刀
           
            圖1是株鉆展示的用于鑄鐵缸體加工的粗精加工面銑刀,粗加工銑刀采用大切深的多刃刀片,目標是提高客戶的加工效率;而精加工使用了帶精調刀座的銑刀,可實現0.002mm的調節精度,加工表面粗糙度等級非常好。
           
          圖2 株鉆帶有自主知識產權的鋁合金高速銑刀
           
            鋁材料在汽車輕量化的進程中正得到越來越多的應用。株鉆為此也開發了針對性的鋁合金加工解決方案。圖2是株鉆的帶有自主知識產權的鋁合金高速銑刀,其帶有三面鋸齒的刀座及其調節機構,都是株鉆的專利技術。
           
            株鉆介紹,當H級的刀片精度配合高分辨率調節螺釘時,可將銑刀端跳快速調整到0.002mm。而三面鋸齒及螺釘多重定位結構,使刀夾及刀體位置能完全固定。并且當刀夾受到較大切削力時,接觸鋸齒數增多定位面更大,單個鋸齒彈性變形減小,保證與靜態時尺寸差異極小,同時還具有良好的刀夾防飛能力。
           
          圖3 株鉆幾款缸蓋用金剛石刀具
           
            對于鋁缸蓋,超硬的金剛石(PCD)材質的面銑刀盤、鉆頭、高精度鉸刀、鏜刀等其他復合刀具都得到廣泛應用。PCD刀具可承受極高的切削速度(銑削的線速度800m/min),能顯著提升加工效率及加工壽命,同時表面質量也更好。株鉆介紹,他們的一款精鉸結合面定位銷孔的PCD刀具(圖3左起第3款),用來替代原有的硬質合金刀具,加工效率提高三倍,壽命較原硬質合金鉸刀提高80多倍。
           
          https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/icAaAVUuMhIovEvMKuzlBX6yMMLHXzhQlXJYeacPReeQs3LGic5miaNL7ferjrKsVYQMQt8czIUib6icNM2W22NEiaAw/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
          圖4 高速外銑刀及配套刀片方案
           
            圖4的連桿軸高速外銑刀和圖5的曲軸主軸頸車車拉都是所謂發動機加工的最難的刀具代表。株鉆表示,這類刀具的難題對他們來說已并非高不可攀。圖4是他們為連桿軸高速外銑刀刀片搭接提供的兩套方案,一個銑刀盤的外圓刀片采用雙面具有8個切削刃的刀片,經濟性高;而另一個外圓刀片和沉割槽刀片壽命大致相同,有利于減少換刀次數。
           
          https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/icAaAVUuMhIovEvMKuzlBX6yMMLHXzhQlTQzcibEt0XpeXfvn8gvIiczQEFiaBvENUc5F44ib4icBMe3YPAHw8sqwiaPw/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
          圖5 曲軸主軸頸車車拉刀盤及刀夾
           
            對于圖5的曲軸主軸頸車車拉,株洲鉆石表示,既可以提供曲軸主軸頸車車拉的刀片,也可以提供各種刀夾,還可提供車車拉刀盤,全方面為客戶解決后顧之憂。對于像高速外銑車車拉這樣的刀具,株鉆不但可以提供刀片、刀座、也可以提供刀盤。
           
            由此可見,株鉆正在努力助推汽車行業制造,降低成本,竭力為發動機創新提供攻克利器,成為向汽車發動機制造廠提供解決方案的服務商。這也是老楊認為我們中國刀具要走向適應智能化制造必須經過的發展階段。
           
            利美特金屬加工技術(中國)有限公司
           
          圖6 利美特金工的三種齒輪滾刀
           
            走到利美特金屬加工技術(中國)有限公司(原藍幟金工)[以下簡稱:利美特金工]的展臺,很難不被他們的齒輪滾刀吸引住眼球。圖6自左至右分別是可轉位齒輪滾刀UNIFY、可涂層硬質合金齒輪滾刀和滾倒刀具系統。
           
            利美特的UNIFY滾刀將刀夾和刀體設計成一體式,在同等模數情況下,外徑可以做得更小,可適用于較小的機床,其技術創新點表現在:相對于傳統的錯齒結構的鑲片類滾刀,UNIFY的精度更高。可涂層硬質合金齒輪滾刀CARBIDELINE-H將硬質合金刀條焊接于高速鋼刀體的高精度滾刀,是整體鋼件刀體與硬質合金刀刃的完美結合。與整體硬質合金和鑲刀片滾刀相比,價格便宜而加工效率與之相當,與整體高速鋼滾刀相比,雖然價格稍高但最終刀具壽命遠遠超于整體高速鋼類滾刀,以性價比高勝出。滾刀-倒角組合刀可取代原有的剃齒工藝,同時倒角加工效率比原工藝提高30%,而且省去了倒角機的投入,大大降低了生產成本和設備的投資。
           
          圖7 利美特金工的兩種模塊式切削絲錐
           
            利美特金工的兩種模塊化絲錐也是非常與眾不同的產品。
           
            模塊式切削絲錐Xchange結合使用了耐磨性硬質合金螺紋絲錐頭和具有高韌性的鋼制刀桿,二者通過放射狀的多個三角棱結合。這種放射狀的接口依靠形狀的約束,不會發生打滑現象,對于傳遞扭矩而言非常有效。與高速鋼刀具相比, 使用鋼刀桿和硬質合金絲錐頭的組合能達到兩倍的切削速度,因此節拍時間和與此相關的機器費用大幅下降, 有利于高效生產,這對于降低加工成本很有幫助。
           
            另一種模塊化的絲錐是不帶容屑槽的結構,應用于擠壓絲錐,如圖7b)所示。與帶容屑槽的模塊化切削絲錐的接口類似,絲錐頭與刀桿也通過放射狀的多個三角棱結合。由于所有的三角棱都是長齒,它不但不會發生打滑現象,而且更有利于傳遞較高的扭矩。
           
          圖8 雙頭可換刀片式仿形銑刀Copy Max 2
           
            圖8是利美特的Copy Max 2雙頭可換刀片式仿形銑刀。一般的可換頭,精加工球頭銑刀都不可轉位,而利美特金工的Copy Max 2帶有兩個全功能切削刃:當第一個切削刃磨損時,刀片可以轉位并重復使用,且和第一個切削刃具有相同的刀具使用壽命。非使用中的切削刃并不參與定位和夾緊,而是有位于2側圓弧刃后方的專門的裝夾定位面來承擔定位和夾緊,刃口不會被碰傷。
           
            贛州澳克泰工具技術有限公司
           
            同樣是國產硬質合金刀具商,擁有世界一流的硬質合金刀具生產技術,產品廣泛應用于石油、電力、鋼鐵、數控機床等領域。
           
          圖9 澳克泰的不銹鋼材質車刀片
           
            展會上,澳克泰的工作人員向老楊重點介紹了他們的三款產品。
           
            第一款是用于不銹鋼車削的刀片。這款由不銹鋼專用基體和納米涂層的刀片材質被命名為AP301M,這樣的基材和涂層,經表面光順處理能使切削阻力變小而且不易發生積屑瘤;在斷屑槽型方面他們推出了3種用于負型刀片的槽型MB2、MC3和MC4(圖9左上自左至右)分別用于精加工、半精加工和粗加工,而在正型刀片上則推出了PB1和PC2,分別用于精加工和半精加工。
           
          https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/icAaAVUuMhIovEvMKuzlBX6yMMLHXzhQlUvd0iccibia4iay5EEV8f6qiavXsfljlwriahAoUgt4pmTIlQh9NdKS7zHhQ/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
          圖10 澳克泰的AFM45-XN系列銑刀
           
            第二款是AFM45-XN系列銑刀,分為螺釘壓緊的梳齒系列和楔塊壓緊的密齒系列。這種45度主偏角的銑刀是徑向力和軸向力相對平衡的結構,負型的7邊形刀片具有14個可用的切削刃口。既有經濟型的燒結刀片,也有高精度的周邊磨削刀片,兩種刀片都可以帶有修光刃,而刀片材質則有帶有CVD涂層(AC301P和AC301K)或帶有PVD涂層(AP301U、AP351U、 AP401U和AP351K)可供選擇。
           
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          圖11 90°主偏角雙面銑刀ASM90-WN08銑刀
           
            第三款是純的雙面銑刀ASM90-WN08銑刀。澳克泰介紹說,他們的ASM90-WN08銑刀是真正的90°主偏角,有疏齒、密齒和超密三種齒距(其中超密只推薦在短屑類材料及小余量銑削時應用),有芯軸套式、圓柱柄、側固式和模塊式多種接口,刀盤表面鍍鎳,美觀且耐腐蝕,耐磨損,大部分直徑的銑刀盤還帶有內冷卻系統;而刀片是凸三角形的負型刀片,每個刀片帶有6個有效刃口,無論是FM2、MM3、MM4和MR2四種槽型中的哪一種都帶有短修光刃(另外還可選專用長修光刃刀片),可以獲得較高的粗糙度。刀片材質則與AFM45-XN系列銑刀一樣,有2種帶有CVD涂層和4種帶有PVD涂層的刀片可供選擇。
           
            北京星虎科技發展有限公司
           
            北京星虎科技展出了代理的臺灣震虎的刀具,主要介紹的是400PLUS整體硬質合金抗振銑刀。400PLUS銑刀系列是一款刃口不等分和不等螺旋角設計的刀具,當不等分齒與不等螺旋角設計運用在切削刀具上,可顯著減少切削振動、降低工件表面毛刺產生、分散切削阻力、提供更連續的切削力,使刀具壽命延長。
           
            同時,他們所使用的涂層種類是氮化鋁鈦硼(AlTiBN),比AlTiN或TiN有更好的耐磨性,大大提升刀具使用壽命、達到高效切削及精加工的表面品質,節省使用成本。
           
          圖12 臺灣震虎400PLUS整體硬質合金抗振銑刀
           
            在研發過程中,不追隨國外大廠刀具設計的思路,而是運用科學的實驗數據,找出最佳的切削角度搭配,讓刀具表現出最佳切削效能。在切削實驗時,不論國產品牌,還是國際著名品牌與之做性能比較,400PLUS系列刀具效能表現都突出優異。
           
            為了讓使用者在加工時能更快速準確掌握尺寸,震虎公司將刀具公差標示于刀具柄部,并提升到納米級精度,以世界領先的高精度尺寸±2μm內作為可靠值,讓使用者可以清楚與便利的對切削刀具信息掌握更徹底,更能維持加工產品的穩定性。
           
            黛杰工業株式會社
           
          圖13 平底冠齒鉆
           
            圖13是黛杰展出的一款鉆尖角為180°的平底冠齒鉆。它被用來應對從零部件加工到其他廣泛加工領域的鉆平底孔加工。大直徑的整體式鉆頭價格不容小覷,因此,黛杰研發了大直徑平底冠齒鉆,大幅節省刀具成本。
           
            這款平底冠齒鉆也可用在傾斜面、交差孔等不穩定加工環境中而無需分步進給。同時,采用波浪式刃型,有效降低切削阻力,可輕松應對預硬鋼、不銹鋼等被加工材料。它采用獨特的內冷方式,有效加工深度為直徑的1.5倍。
           
          圖14 QM快魔王的高精度版MQT型
           
            黛杰QM快魔王系列又增加了高精度版的MQT型,圖14全家圖。MQT型與傳統的可換式刀頭相比,刀體精度提升一個級別,使用標配H級刀片時,外徑制造精度達到-0.02~-0.05mm。90°直壁、87°、85°斜度三種互換刀體配以XPHW(T)鼓形刀片,不僅可以采用大步距切削大幅提高加工精度和加工效率,而且可輕松應對從90°垂直直壁到80°之內所有角度的傾斜面加工要求。特別是針對日益增多的五軸高速加工,其帶斜度刀體與鼓形刀片的結合給出了完美的解決方案。
           
            刀片材質有應對一般鋼、預硬鋼、不銹鋼、鑄鐵等廣泛被加工材料用的PVD涂層材質(JC8118)及可提升加工表面光潔度用的金屬陶瓷材質(CX75)。另外,與標準品QM快魔王一樣可共用YPHW型刀片,進一步突顯出它的多功能性。
           
            北京沃爾德金剛石工具股份有限公司
           
          圖15 北京沃爾德的可轉位鋼鋁復合刀體金剛石銑刀
           
            北京沃爾德重點介紹了可轉位鋼鋁復合刀體金剛石銑刀。
           
            老楊認為該銑刀最重要的特征是刀片具有2個可用的刀尖。以前看到的大部分金剛石刀片銑刀,無論是刀片上焊金剛石刀片還是刀座上直接焊金剛石刀片,基本都屬于可換但不可轉位。沃爾德的刀片在結構上將定位面與調節面分離,如果客戶沒有好的調刀能力,可以直接依靠刀片與刀體的定位面貼合,也能保證相對較高的端面跳動水平(0.02mm),從而使刀片仍然可以有較長的使用壽命。但如果客戶能將刀片跳動調整到合適水平(0.002mm,實際這不很難),刀具壽命將有更大的提高。
           
            沃爾德的冷卻液噴淋板能使切削液很好地直接輸送到切削區域,從而改善鋁合金加工的表面質量。另外,刀盤底部有連接鋁刀體和鋼刀體的螺釘,請用戶切勿擅動。
           
            霍夫曼工具貿易(上海)有限公司
           
          圖16 霍夫曼的拋物線形高性能銑刀GARANT PPC
           
            圖16是霍夫曼展出的一款看上去像錐形球頭銑刀而實質是拋物線形的高性能銑刀(GARANT Parabolic Performance Cutting,他們簡稱PPC)。
           
            GARANT PPC的主要刀刃為近似大半徑圓弧的拋物線形,這樣能讓有效半徑起到更大作用。因此,相對于相同直徑的球頭銑刀,全新PPC銑刀的步距要大9倍,同時還能達到相同的表面加工質量。最終的結果就是加工時間更短,工件、刀具和機床所承受的應力更小。另一方面,若保持同樣的步距大小,則表面加工質量可優化80倍。
           
          圖17 霍夫曼-球頭銑刀拋物線形銑刀GARANT PPC對比
           
            但霍夫曼表示,若要高效使用GARANT PPC刀具,則要求同時使用合適的CAD-CAM軟件,軟件可以以數據模型的形式對刀具結構進行加工。
           
            北京瑞德卡特經貿有限公司
           
            瑞德卡特在CIMES2018展會的第二天舉行了其數字化小刀夾的發布儀式,瑞士MBM的全球首席執行官專程出席了發布會。
           
          圖18 瑞士MBM新發布的數字化小刀夾和其它數字化鏜刀
           
            圖18的左側是瑞士MBM新發布的數字化小刀夾示意。瑞士MBM前些年已經陸續發布了一些數字化的鏜頭(圖18右的上方),這種數顯機構外置的結構對于數字化鏜刀的使用和養護都帶來很多的方便。
           
            瑞德卡特介紹,這次新發布的數顯精鏜刀夾模塊是專門為非標階梯鏜(圖18左1)的精加工而開發的創新產品,在技術上具備他們特有的霍爾技術,具有防磁、防屑、防塵和防水功能。
           
            新發布的數字化小刀夾微調精度為0.001mm,徑向調整量為0.4m,軸向調整量±1mm,最大轉速10,000 r/min,它具有內冷、操作簡便、可靠性強、直接位移測量而沒有反向間隙、不需要單獨的調刀和校準裝置、可以在機床上直接調整、降低非生產時間從而提高效率等優點。并且數字化小刀夾和以前發布的其它數字化鏜刀的外接數字顯示裝置是通用的。
           
            瑞格費克斯精密工具(上海)有限公司
           
          圖19 瑞格費克斯的冷壓刀柄系統
           
            瑞格費克斯REGOFIX介紹了他們的冷壓刀柄系統——PG刀柄。瑞格費克斯的PG刀柄是有別于液壓刀柄、熱裝刀柄、力變形刀柄的又一種適合高速加工的刀柄。它會將刀裝入夾頭(圖19右邊4個),然后將這些夾頭放入刀柄(圖19中間4個)。
           
            由于PG夾頭帶有1:100微小錐度,不借助工具我們無法將夾頭完全轉入刀柄,因此瑞格費克斯推薦用冷壓刀柄自動裝夾單元(圖4左),將手工初步套入的帶有刀具的夾頭和刀柄一同放入自動裝夾單元,由自動裝夾單元使用約15.5MPa(155Bar)的壓力負責將夾頭壓入刀柄。
           
            瑞格費克斯推薦在刀具柄部側固鎖緊面裝入螺紋塞片,再加上特制螺紋的安全螺帽,這樣可以200%防止刀具和夾頭在加工時被拔出。而拆卸時沿安裝反步驟即可拆下。
           
            埃莫克法蘭肯精密工具(蘇州)有限公司
           
          圖20 埃莫克法蘭大尺寸的擠壓絲錐
           
            埃莫克法蘭肯展出了大尺寸的擠壓絲錐(圖20),有些擠壓絲錐的直徑最大可達M48,可以用于加工部分鋼件和鑄鐵件(主要是球墨鑄鐵)。
           
            埃莫克法蘭的擠壓絲錐的槽主要用于潤滑油通過,可以在沒有內冷卻的條件下用外部冷卻來實現潤滑,而中心冷卻孔將很好的冷卻和潤滑其擠壓錐部分,在加工通孔螺紋時側冷是最安全可靠的方案,能更好地對擠壓錐部分提供冷卻與潤滑。所有易延展的材料均能擠壓成形, 但必需有充分的潤滑, 他們一般對于通孔和水平加工, 推薦使用油槽(除淺螺紋通孔外, 如薄板零件)。
           
          圖21 埃莫克法蘭肯演示大直徑高精度內容屑絲錐切削
           
            埃莫克法蘭肯在CIMES2018現場,還為老楊演示了大直徑(M120×6)、高精度(6H)的內容屑絲錐加工。該演示使用了5m/min(11r/min)的切削速度,演示完的內容屑絲錐溫度很低,工件經通規、止規檢驗均正常。具體演示可掃描圖21右側二維碼觀看全過程。
           
            成都工具研究所有限公司
           
          圖22 成都工具研究所輪槽銑刀
           
            成都工具研究所展出了一系列的成形銑刀(圖22),而高精度的成形銑刀當屬汽輪機葉根輪槽銑刀(又稱樅樹形銑刀或圣誕樹銑刀)。由于汽輪機葉根槽的精度要求極高,要用成形銑刀達到這樣的精度并非易事。由于他們的努力和精益求精,哈汽、東汽、上汽、無錫透平等都選用了他們的輪槽銑刀。
           
          圖23 SFS刀具螺釘及旋具
           
            成都工具研究所也展出了他們代理的SFS刀具螺釘及旋具。刀具的螺釘雖小,規格也很多,但對刀具的使用有不小的影響,例如通過選擇正確的表面處理,可以大大提高刀具螺釘的長期可靠性,保證刀片能發揮出應有的性能;又如螺釘的扳擰特征,TorxPlus比Torx能傳遞更大的扭矩,扳擰時更不容易發生打滑現象。據悉,世界上大部分刀具公司的主要刀具螺釘供應商都是SFS。
           
          https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/icAaAVUuMhIrAQ0PCqUU4KBTXNJKogNvJ4uic6NV8Ns0ic78nbJcrYUX2ak2H1N6rA8LibD6nznKndMuKZCLgFY4ibA/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
          圖24 成都工具研究所管板鉆
           
            成都工具研究所展出了幾種深孔鉆,圖24所示是管板鉆。管板鉆是特指用于換熱器管板的深孔加工的深孔鉆,換熱器管板的深孔加工是一種難度大的關鍵技術,到目前為止,隨著各產業項目的引進和發展,深孔加工也處于不斷改進、提高階段,其特殊性體現如下:
           
            孔深度與孔徑比較大(一般≥10,甚至可達100以上,核電產品中深度和孔徑比可≥ 50),鉆桿細,鋼性差,工作時容易產生偏斜和振動,孔精度及表面質量難以保證;切屑量大而排屑通道長,若斷屑不好,堵屑鉆頭損壞,孔加工質量難以保證;鉆頭在近似封閉情況下工作,工作時間長,熱量不易排出,鉆頭極易磨損。而工研所開發的Φ16.28-Φ25.35等多種規格的管板鉆,在核電、鍋爐、化工行業的管板加工試驗取得了較好的效果。
           
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          圖25 成都工具研究所針對軸承行業的解決方案
           
            成都工具研究所展示了他們針對軸承行業的解決方案(圖25)。軸承的制造一般批量非常大,一些在常規加工中用通用刀具和走刀程序完全可以加工的形狀但在軸承行業不得不用成形加工的方法來解決。
           
            工研所經過20多年的努力,已經具備了給軸承制造客戶提供從刀具材料選擇到全套加工方案的能力。他們生產的金屬陶瓷軸承成型刀具,主要用于軸承套圈加工上的成型加工,主要加工套圈的滾道、密封槽、倒角、大小油溝等。目前主要為軸承套圈車加工自動線配套,可為各種型號的深溝球軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承及其他類型的非標成型車加工及數控車加工提供全套解決方案。
           
            成都成量工具集團有限公司
           
          https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/icAaAVUuMhIrAQ0PCqUU4KBTXNJKogNvJBuoTk2OBLT5LUpYzzECGqQCia87yxxrFworDwOuKFJ3evEYZuiaDbxVw/640?wx_fmt=png&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1&wx_co=1
          圖26 成都成量多種專用絲錐
           
            作為以前習慣生產量大面廣產品的成都成量是一家國內的傳統大型工具制造廠,這次他們在展會上推出了一系列的專用絲錐。
           
            圖26左是他們展出的奧氏體不銹鋼專用螺尖絲錐,它采用國外進口材料;采用針對性參數設計、結合刃口鈍化技術,并使用國際先進高精度數控機床加工,既能克服不銹鋼韌性大,導熱性差,強度高,膨脹系數大冷硬趨勢強等特性,又保證絲錐幾何尺寸的一致性和穩定性;采用國外先進涂層技術,其優異的涂層結合力可顯著增強絲錐耐磨性、提高絲錐壽命,而微合金化涂層可明顯改善紅硬性,減少高速切削環境下的刃口磨損。
           
            圖26右是加工中心鑄鐵專用絲錐,適用于在加工中心上以較高的切削速度(可達30~35m/min)加工材質為鑄鐵類(包括灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵)的發動機缸體、缸蓋的內螺紋加工。據成量介紹,相比普通絲錐,鑄鐵專用絲錐有轉速高、壽命長、剛性好、穩定性好等特點,其性價比優于國外品牌同類型絲錐。
           
            漢江工具有限責任公司
           
          圖27 漢江工具高速鋼車齒刀
           
            所謂車齒,就是由圖1的車齒刀代替嚙合中的螺旋齒輪副中的一個,并沿工件軸線移動的方法。據漢江工具介紹,它的切削運動特征有兩個,一是運動與軸向剃齒相同,二是刀刃上同一點的工作角度在切削過程中變化。從開始參與切削時的正前角,變為絕對值較大的負前角。
           
          圖28 漢江工具小直徑加長桿式滾刀
           
            漢江工具的小直徑加長桿式滾刀(圖28)主要用于汽車變速器齒輪生產線,大批量的滾齒加工。相對于傳統滾刀而言,它直徑小,滾齒的切入和切出的空行程時間縮短。
           
            同等軸向進給量條件下,滾刀轉速可以提高。滾刀加長后,竄刀次數增多了:滾刀單次修磨后,加工的齒輪件數多,壽命長,兩次修磨之間的時間變長。從環保的角度,這種滾刀是干切,可以不用切削液,由風冷即可,這也減少了廢液的處理成本。這些都有利于提高生產效率,也把無人值守的自動生產線變為現實。
           
          圖29 漢江工具斜(直)齒剃前修緣插齒刀
           
            圖29是漢江工具斜(直)齒剃前修緣插齒刀,它主要用于剃前或磨前齒輪的雙聯或多聯外齒輪,或齒頂倒角的內齒輪插齒加工。與傳統相比,被插齒輪的倒角和挖根更精準,更一致。齒輪的設計再也不受螺旋角的限制,設計空間和裕度更大。
           
            北京仁福技貿有限責任公司
           
          圖30 北京仁福的各種非標銑刀
           
            北京仁福是一家既從事刀具貿易(代理瓦爾特刀具和翰默刀柄),也從事非標刀具制造的企業。
           
            標刀具上主要覆蓋鋁合金加工(圖30)、鈦合金加工(圖30)和不銹鋼加工;既有針對3C行業的一些特殊刀具(圖30)也有其它一些各式各樣的非標銑刀(圖30和四);既有直徑達32mm的整體硬質合金銑刀(圖30),也有小尺寸的微小徑(圖30)刀具。
           
            對客戶需要開發和制造各類銑刀。仁福介紹說,有個案例是客戶銑削的長徑比并不需要常規的標準長度,他們就會縮短刀具長度以增加刀具剛性,從而也提高了刀具的壽命;在這些刀具的各項幾何參數和表面質量上追求與客戶需求相適應的改變,都取得了很好的效果。最小鉆頭直徑已經可以達到0.1mm。
           
            PRO-MICRON GMBH & CO.KG
           
          圖31國Pro-micron公司的SPIKE無線切削狀態測量系統
           
            德國pro-micron公司是一家專注于工業無線解決方案的公司,SPIKE是其無線動態切削力測量系統產品(圖31),它創新性地將傳感器安裝于刀柄上,直接在加工過程中將測量的動態切削力(軸向力,扭矩和彎矩)數據無線實時地傳輸到電腦,獨一無二地用更敏感的彎矩作為切削力主要指標,并用專利的極坐標圖形來表現彎矩的實時變化,可以直觀看到每個切削刃的實時狀態。
           
            配套功能強大的軟件不僅采集,儲存數據,還可將采集的切削力數據進行各種對比分析,快捷創建直觀的分析報告,基于此進行離線分析,過程優化,程序優化,切削參數優化,預測和優化刀具壽命等,高級版可以實現與機床系統集成,用spike_kpi進行在線分析和監測,實現自動換刀和停機。
           
            偌大的CIMES2018,令人目不暇接,在展海拾貝,只能掛一漏萬。CIMES愿與您一路同行,共同努力,為中國機床的夢想成真,繪上重彩一筆,把更好的展品及服務奉獻給CIMES2020。
          (來源:CIMES2018)


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