機(jī)床發(fā)展的未來洞見

使用同一臺機(jī)床完成銑削、車削、鉆削等工序所帶來的諸多益處意味著多任務(wù)機(jī)床正日益受到歡迎。無需在不同的機(jī)床之間轉(zhuǎn)換，而能夠在同一臺機(jī)床上完成零件加工的好處顯而易見。

　　這不僅增加了以準(zhǔn)時制進(jìn)行生產(chǎn)的可能性，同時也提高了加工的精確性。如今的一種新趨勢是，主軸旋轉(zhuǎn)時扭矩和功率越來越大；另一種趨勢是控制系統(tǒng)變得更加強(qiáng)大，靈活性更高，并且能向幾個方向移動。

　　還有一種趨勢目前正出現(xiàn)在汽車制造業(yè)。傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)的連續(xù)自動式半自動生產(chǎn)線正被加工中心和特種機(jī)床所取代，這樣做是為了獲得更高的靈活性和更快的安裝時間。

　　至于普通的機(jī)加工行業(yè)，一個類似的趨勢是由多任務(wù)機(jī)床取代幾臺傳統(tǒng)的CNC機(jī)床。

　　面對我們這個行業(yè)的現(xiàn)狀，未來的機(jī)床將朝哪個方向發(fā)展？由誰來推動它的開發(fā)？

　　《金屬切削世界》就此問題請教了4個大型機(jī)床制造商——德馬吉、牧野、山崎馬扎克和森精機(jī)。

　　首先是牧野公司的介紹。德國牧野公司業(yè)務(wù)部經(jīng)理UweSpeetzen說，“我們主要為高科技產(chǎn)業(yè)提供產(chǎn)品，是這個產(chǎn)業(yè)的需求推動了我們的產(chǎn)品開發(fā)。我們的業(yè)務(wù)主要側(cè)重于汽車及航天航空業(yè)，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械和工業(yè)零部件等。它們的共同之處是對于高生產(chǎn)效率、質(zhì)量和可靠性的需求�！�

　　像德國汽車工業(yè)這樣要求嚴(yán)格的客戶對產(chǎn)品開發(fā)有著最大的影響。除了一種價格較為廉宜的型號之外，牧野并不生產(chǎn)低成本機(jī)器。

　　Speetzen說道，“甚至連進(jìn)軍東歐地區(qū)的企業(yè)也要求高質(zhì)量產(chǎn)品�！�

　　高質(zhì)量精密機(jī)床已形成一個重要的專業(yè)領(lǐng)域。牧野是向空中客車集團(tuán)提供生產(chǎn)鋁結(jié)構(gòu)零件的加工中心設(shè)備獨(dú)家供貨商之一。這就要求精密機(jī)床具備先進(jìn)的主軸技術(shù)和運(yùn)動控制能力，以提供高性能和高精確度的切削能力。

　　Speetzen說，“對運(yùn)動控制有高要求的模具機(jī)床，市場需求量也很大。此外，我們正通過銑削和放電加工(EDM)解決方案，向微型加工應(yīng)用的方向發(fā)展。我們提供自行開發(fā)的軟件，并可整合各種不同的機(jī)器人系統(tǒng)。我們所關(guān)注的重點(diǎn)是高精確度�！�

　　所有機(jī)床都是多功能的嗎？

　　Speetzen毫不猶豫地回答道，“絕對是�！�

　　英國山崎馬扎克公司營銷經(jīng)理LesPratt則認(rèn)為，機(jī)床開發(fā)主要是由工程師和設(shè)計師所推動的，他們還負(fù)責(zé)整合各種新的應(yīng)用方案。

　　但他表示，客戶總是能夠很迅速地采納這些機(jī)床革新，同時開發(fā)人員也總是把焦點(diǎn)集中在客戶的需要上。

　　Pratt說山崎馬扎克正朝著五軸機(jī)床的方向發(fā)展，這種機(jī)床能一次生產(chǎn)出有多個表面的棱柱形零件。

　　他說，“這就減少了更換裝夾的次數(shù)。在同一位置上就可以完成所有操作，可以說它提供了各種無限的機(jī)會。”

　　這種設(shè)備就是多任務(wù)機(jī)床，可以實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，并且生產(chǎn)周期短和操作多樣化。

該技術(shù)正推動著機(jī)床開發(fā)，而在這一領(lǐng)域里，對提高生產(chǎn)效率的需求也在不斷提升。

　　“客戶要求機(jī)器具備盡可能多樣化的能力，山崎馬扎克必須對此做出反應(yīng)。這種多樣化正是我們成功的一個關(guān)鍵�！盤ratt說道。

　　但即便是單個機(jī)床的性能也很重要。如今機(jī)床必須具備更多功用，這就意味著要確保刀具能滿足那些需求。例如現(xiàn)在的車削中心要執(zhí)行越來越多的銑削操作，LesPratt解釋道。

　　“刀具和新機(jī)床一起開發(fā)，這一點(diǎn)很重要。我們就功率、速度和剛性等問題向刀具生產(chǎn)商提出要求，同時要求刀具具備更強(qiáng)的多功能性，使其能以多種方式應(yīng)用。新技術(shù)使得具備更多功用的機(jī)床能以合理的價格供應(yīng)市場，這就是新型改良機(jī)床的另一特色。”

　　Pratt說，“在客戶準(zhǔn)備好接受這些新機(jī)床時加緊開發(fā)也很重要，這樣他們既可以投入資金，又能掌握足夠的知識。不過許多客戶都能很快地吸收新技術(shù)，并從中獲益�！�

　　那么日本的情況又如何？森精機(jī)的營銷部以書面形式回答了這一問題，并解釋道：作為一家全球企業(yè)，其動力是不斷努力成為世界最大、最受尊重的車床、加工中心、多軸車削中心和磨床的國際制造商。

　　該公司指出，“產(chǎn)品開發(fā)在滿足客戶需求和促進(jìn)公司未來發(fā)展方面起著極為重要的作用�！�

　　目前森精機(jī)正集中發(fā)展歐洲市場，因?yàn)楣�司在該地區(qū)的市場份額仍然不大。2004年歐洲機(jī)床市場總值大約為150億美元，為60億美元日本市場的2.5倍。

　　近幾年來最重要的機(jī)床開發(fā)包括新的DCG系列(加工中心)和NL系列(車床)。在森精機(jī)希望有卓越表現(xiàn)的領(lǐng)域，這兩個系列都至關(guān)重要。DCG是“在重心驅(qū)動”的英文縮寫。

　　森精機(jī)的營銷部還指出，“由于被推動的位置遠(yuǎn)離物體的重心，因此在加速和減速時會產(chǎn)生振動。而在加速和減速時產(chǎn)生一些小振動，是因?yàn)楸煌苿拥奈恢门c物體重心不在同一處�！�

　　營銷部繼續(xù)解釋說，“我們將兩副滾珠絲桿平行放置并同時驅(qū)動，從而達(dá)到對物體重心推動的效果。我們解決了所有跟振動有關(guān)的問題，并改進(jìn)了加速/減速以及表面質(zhì)量�！�

　　而NL系列則采用一種創(chuàng)新的“內(nèi)置電動機(jī)轉(zhuǎn)塔”。這一設(shè)計通過降低驅(qū)動組件所產(chǎn)生的熱量，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的剛性。

　　至于通過設(shè)計創(chuàng)新刀具來實(shí)現(xiàn)公司目標(biāo)的重要性，營銷部總結(jié)道，“我們認(rèn)為在縮短總節(jié)拍時間和提升客戶利潤的問題上，刀具制造商和機(jī)床制造商攜手合作是至關(guān)重要的。整合機(jī)床和刀具使得進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率成為現(xiàn)實(shí)�！�

　　那么從刀具制造的角度來看，山特維克可樂滿的專家認(rèn)為是什么推動了機(jī)床開發(fā)？

　　山特維克可樂滿應(yīng)用開發(fā)經(jīng)理ChrisMills說，“我認(rèn)為這應(yīng)該跟刀具開發(fā)所面對的主要問題是相同的——制造上的靈活性、性能的改善以及應(yīng)用新型復(fù)合材料和零件�！�

　　他也指出了多任務(wù)機(jī)床的最新趨勢，這種機(jī)床除了改善性能之外還兼顧了靈活性，從而可為全新的刀具應(yīng)用訂立新的要求。

　　ChrisMills解釋說，“我們看一下最新推出的產(chǎn)品就很清楚了。我們有一種組合刀具，可以進(jìn)行銑削和車削工序，以及一種可代替人工操作對鉆孔后部去毛刺的刀具。就在5年前，我們還將很難想象這會是提升生產(chǎn)效率的方法之一。”

　　他同時強(qiáng)調(diào)，由于出現(xiàn)了更難處理的新材料以及更加復(fù)雜的形狀，它們要求更佳的性能和新增的能力，結(jié)果使零件加工的難度也加大了。

　　Mills最后解釋說，“因此持續(xù)的性能開發(fā)以及對未來趨勢和技術(shù)的掌握正推動著加工應(yīng)用的發(fā)展�！�