【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 市場分析】【編者按】CIMT2025(第十九屆中國國際機床展覽會)于4月21-26日在北京隆重舉辦。展會之后,主辦方中國機床工具工業(yè)協(xié)會收到來自協(xié)會分會的展品評述文章,現(xiàn)部分編發(fā)供業(yè)界參考。文章觀點僅代表作者本人。
2025年4月21-26日,第十九屆中國國際機床展覽會(CIMT2025)在北京盛大舉辦。本屆展會沿用“融合創(chuàng)新 數(shù)智未來”主題,高度契合行業(yè)發(fā)展趨勢。國內(nèi)外領(lǐng)軍企業(yè)紛紛推出高性能產(chǎn)品,從高速高精技術(shù)到智能化生態(tài)構(gòu)建,從綠色制造到產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。立式加工中心也成為推動航空航天、新能源汽車、精密模具等領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展的核心引擎。
一、技術(shù)革新
1.高速高精與綠色制造
德國巨浪集團展出的Micro5微米級高精度五軸加工中心,結(jié)構(gòu)緊湊,總重550kg。220V電源可快速安裝,同時融合極低能耗 <500W,與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比能耗顯著降低;擁有高靜態(tài)剛度與重復定位精度,搭配超高轉(zhuǎn)速高性能主軸,具有高動態(tài)性能銑削并大大縮短加工時間;HMI可視化操作;刀庫分三層結(jié)構(gòu),可容納60把刀;加工區(qū)域的托盤系統(tǒng)可容納6個零點夾具,實現(xiàn)工作臺的零點快換;配備英國Filtermist S200油霧收集器,配套的Feed5搬運系統(tǒng)可實現(xiàn)工件自動上下料。機床尺寸1050/665/1800mm,機床工作臺尺寸直徑φ50×50mm,X/Y/Z軸行程78/56/50mm,主軸轉(zhuǎn)速60000r/min,X/Y/Z軸定位精度<0.002mm,重復定位精度0.0005mm,屑對屑的換刀時間3.5s,搭配德國Beckhoff系統(tǒng)。該機床適用于微型工程組件、小型貴金屬零部件等要求實現(xiàn)高動態(tài)性能、高精度加工。
山東豪邁數(shù)控機床有限公司展出的XSG500機床為一款龍門結(jié)構(gòu)三軸加工中心,機床45°傾斜龍門結(jié)構(gòu),床身一體式鑄造,結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。配備直線電機直驅(qū)及全閉環(huán)控制技術(shù),標配光柵尺,在保證高剛性的前提下,實現(xiàn)輕量化設(shè)計,并搭配多種熱控方式,保障機床穩(wěn)定性;機床搭載60000r/min超聲波氣浮主軸,可產(chǎn)生30-100kHz超聲高頻振動,特別適用于脆硬材料和復合材料的加工,能夠有效減少材料損傷,顯著提高加工效率和表面粗糙度。機床具備多種節(jié)能模式,降低設(shè)備能耗,系統(tǒng)內(nèi)置能耗監(jiān)測功能,能夠?qū)崟r跟蹤和記錄設(shè)備的能源消耗情況,進一步節(jié)約成本并提升能源管理效率。工作臺尺寸500×500mm,承重為300kg,刀柄型號為主軸錐孔規(guī)格HSK-E32,X/Y/Z軸快速進給速度60/60/60m/min,X/Y/Z軸定位/重復定位精度為0.002/0.0015mm,可選配海德漢TNC620/發(fā)那科31i-BPlus系統(tǒng),適用于光學、精密模具、化工裝備、半導體等領(lǐng)域。
2.結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
中國通用技術(shù)(集團)控股有限責任公司展出的VMU63P立式五軸加工中心,是面向能源、模具、汽車等行業(yè)自主研發(fā)的高性能五軸立式加工中心。采用力矩電機直驅(qū)五軸全閉環(huán)控制,床身采用一體式立柱結(jié)構(gòu),人造礦物鑄石材料整體鑄造,提高機床基礎(chǔ)大件剛性。Y軸大跨度三角支撐橫梁形式,A軸整體嵌入式雙擺臺,旋轉(zhuǎn)軸由力矩電機直驅(qū),熱對稱主體結(jié)構(gòu),五軸全閉環(huán)控制,配置溫度控制,機床熱變形補償系統(tǒng)抑制運動部件溫升及熱變形,保障加工精度。多托盤自動化系統(tǒng)、線性托盤系統(tǒng),拓展性強可實現(xiàn)不同生產(chǎn)形態(tài)的自動化需求。機床工作臺尺寸直徑φ650×560mm,承重為1000kg,主軸錐孔為HSK-A63,主軸轉(zhuǎn)速18000r/min,X/Y/Z軸定位/重復定位精度為0.005/0.003mm,A/C軸定位/重復定位精度為6″/4″,直線軸快移速度達60m/min、加速度達1g,旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速超50r/min,機型配備西門子SINUMERIK ONE系統(tǒng),產(chǎn)品具有高速、高精、高剛的特性,可滿足客戶各類復雜異形零件的加工需求。
德國巨浪集團展出的FZ25 S five axis立式五軸加工中心為全新本土化生產(chǎn),專為加工復雜、大尺寸工件而設(shè)計,擁有靈活緊湊的機床布局,適合新能源汽車零部件及航空航天鋁合金零部件的高精高效生產(chǎn)。床身采用龍門結(jié)構(gòu)設(shè)計,加工區(qū)與上料區(qū)相互獨立,加工過程可視化;X軸采用直線電機驅(qū)動,具備高剛性與高動態(tài)性能;配備便捷的Touchline操作界面,可實現(xiàn)全觸屏操作;X、Y、Z軸最大行程1600/1100/800mm,加工區(qū)域范圍寬敞,可集成機器人或桁架類型自動化拓展。機床最大工件直徑φ1400×1600mm,承重為700kg,主軸最高轉(zhuǎn)速為12500r/min,最大扭矩208Nm,主軸錐孔為HSK-A63,X/Y/Z軸最大快移速度120/75/75m/min,X/Y/Z軸最大加速度10/10/15m/s²,機型配備西門子 SINUMERIK ONE系統(tǒng)。為專門針對中國市場大尺寸工件設(shè)計推出的緊湊、高效性定制化需求加工中心。
創(chuàng)世紀工業(yè)裝備(廣東)有限公司展出的V-800U立式五軸加工中心,床身結(jié)構(gòu)采用高剛性動梁龍門式結(jié)構(gòu),主軸到橫梁距離短,三軸獨立運動,Y軸采用雙絲桿雙驅(qū)動結(jié)構(gòu),得到最佳的動態(tài)響應。使用德國技術(shù)加持的高精DD直驅(qū)轉(zhuǎn)臺,A軸雙力矩電機雙驅(qū)動技術(shù),A/C軸最高轉(zhuǎn)速可達50r/min,應用于航空航天、汽車、模具等領(lǐng)域的碳鋼、不銹鋼、鈦合金等復雜零件加工。機床工作臺尺寸φ800/700mm,機床最大工件負重為800kg,主軸錐孔為HSK-A63,主軸轉(zhuǎn)速16000r/min,鏈式刀臂式刀庫,刀庫容量40把,X/Y/Z軸最大快移速度36/36/36m/min,X/Y/Z軸定位/重復定位精度為0.006/0.004mm,A/C軸定位/重復定位精度為6″/4″,搭配西門子SINUMERIK ONE系統(tǒng)。
3.數(shù)控系統(tǒng)升級
山崎馬扎克(中國)有限公司展出的VARIAXIS i-600 NEO五軸聯(lián)動立式加工中心,采用全新高剛性無懸臂的龍門結(jié)構(gòu),保障長期維持高精度加工。工作臺兩端支承采用基座嵌入型結(jié)構(gòu),內(nèi)置電機;主軸電機外圈部分使用可調(diào)溫度冷卻油循環(huán)裝置,抑制主軸熱變位;具有AI檢測銑削主軸振動,并自動調(diào)整加工條件,獲得高質(zhì)量的加工表面并提高生產(chǎn)效率;刀庫配備省空間、大容量的多聯(lián)鼓式刀庫,標準可收納30把刀具,最高可選配120刀位刀庫。機型拓展方式多樣化,可拓展為模塊化PALLETCH柔性制造系統(tǒng)、MPP(多托盤池系統(tǒng))、雙托盤交換裝置等多種可用的自動化設(shè)備。在節(jié)能方面可配備Smooth冷卻系統(tǒng),控制冷卻液排量,可實現(xiàn)淤積物回收。工作臺尺寸φ600×500mm,承重為500kg,刀柄型號為BT40,主軸最大轉(zhuǎn)速12000r/min,X/Y/Z軸快速進給速度60/60/56m/min,機型搭載馬扎克SMOOTH AI系統(tǒng)。可與馬扎克數(shù)字孿生軟件“MAZATROL DX”聯(lián)動,實現(xiàn)辦公室進行數(shù)字設(shè)置,提高機器利用率。
北京精雕科技集團有限公司展出的JDMGB300采用動梁龍門結(jié)構(gòu),配A、B軸轉(zhuǎn)臺,對稱式結(jié)構(gòu)設(shè)計,保證機床穩(wěn)定性,AB軸帶動工件做旋轉(zhuǎn)運動,B軸擺動幅度±45度。采用可獨立驅(qū)動雙A軸設(shè)計,兩個A軸可同步或單獨旋轉(zhuǎn),適合葉片、細長軸、薄壁殼體類零件加工的五軸加工或定位加工。搭載獨立自研操作系統(tǒng)JD50,具有在機檢測功能,機床可自動定義工件坐標系,并自動完成工件加工余量檢測,刀具磨損管控與補償,保證零部件的加工精度和高效。工作臺直徑φ200mm,加工最大工件尺寸φ800×5500mm,鏈式刀庫,刀庫容量51把,X/Y/Z軸定位/重復定位精度為0.003/0.002mm,A/B軸定位/重復定位精度為6″/4″,主軸錐孔為JD180S-15-HA63/B,主軸轉(zhuǎn)速15000r/min, 能實現(xiàn)復雜曲面及精細結(jié)構(gòu)的高精度加工。
科德數(shù)控股份有限公司展出的KMC 1000SUMT,適用于復合零部件鋁合金、鈦合金、高溫合金等難加工材料的精密加工,配備有車削功能,床身采用礦物鑄石材料,導熱系數(shù)低,具有良好的吸震性和熱穩(wěn)定性。A軸采用雙直驅(qū)設(shè)計,內(nèi)置拾取式環(huán)形刀庫,結(jié)構(gòu)簡單,刀庫容量大,換刀效率高,并擁有更簡便的機外拓展刀庫。全系配置帶車削功能的車銑復合電主軸,對于大直徑工件切削時效果更佳;A/C軸力矩電機直驅(qū)全閉環(huán)控制,C軸采用輕量化設(shè)計,A軸回轉(zhuǎn)顛覆力矩更小,穩(wěn)定性更佳。KMC系列標準機型產(chǎn)品配備多樣化拓展,實現(xiàn)單機自動化或柔性自動化生產(chǎn)線。機床工作臺直徑φ1000mm,機床最大工件負重為(車)1000kg/(銑)2000kg,X/Y/Z軸最大快移速度50/50/50m/min,A軸最大進給速度為20r/min,C軸為500r/min,主軸錐孔為HSK-A100,主軸轉(zhuǎn)速12000r/min,采用科德GNC62總線式數(shù)控系統(tǒng),具有二次開發(fā)及離線三維仿真系統(tǒng)。
二、觀后感
隨著科技的持續(xù)革新與制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,高精、高效、綠色產(chǎn)品已成為市場主導。本次展會國產(chǎn)加工中心呈現(xiàn)百花齊放之勢,全方位展示了行業(yè)的創(chuàng)新成果與發(fā)展趨勢。
核心部件國產(chǎn)化突破:華中10型(全球首款集成AI芯片與大模型數(shù)控系統(tǒng))、科德數(shù)控GNC62系統(tǒng)等國產(chǎn)系統(tǒng)相繼推出,近百家參展企業(yè)標配或選配國產(chǎn)系統(tǒng)。中國通用VMU63P的全閉環(huán)溫控技術(shù)逐步替代進口方案。越來越多的國產(chǎn)加工中心在設(shè)計、生產(chǎn)、裝配環(huán)節(jié)實現(xiàn)國產(chǎn)化,打破國外技術(shù)封鎖,搭載“中國芯”亮相國際舞臺。然而,在高端傳感器、精密軸承等核心零部件領(lǐng)域,對海外供應商的依賴度仍然較高。
細分市場競爭加劇:新能源汽車及航空產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,驅(qū)動眾多廠商推出一站式加工解決方案,實現(xiàn)零件單次裝夾完成多工序加工,顯著提升效率和精度。集成機器人或桁架自動化產(chǎn)線,大幅減少非加工時間,縮短生產(chǎn)周期,實現(xiàn)節(jié)能增效。廣泛應用于鋁合金零部件、電池模組、飛機葉輪、發(fā)動機外殼等加工領(lǐng)域。在精密微加工領(lǐng)域(珠寶、手表、醫(yī)療、光學、半導體模具),結(jié)構(gòu)緊湊、占地小巧的專用機型不斷涌現(xiàn),尤其在鈦合金、陶瓷、貴金屬、工程塑料等材料的加工上展現(xiàn)顯著優(yōu)勢。
智能化與數(shù)字化深度融合:智能化生態(tài)構(gòu)建與可持續(xù)發(fā)展已成為明確趨勢。AI深度集成、機器學習、數(shù)字孿生技術(shù)、加工路徑與刀具壽命智能管理等應用正逐步落地。人機語音交互實現(xiàn)自動編程等功能逐漸進入實用階段,系統(tǒng)廠商與機床廠商合作加速推動國產(chǎn)系統(tǒng)迭代升級。人工智能技術(shù)正加速融入制造流程,賦能未來工業(yè)發(fā)展。 模塊化與柔性生產(chǎn)理念普及,眾多機床企業(yè)聯(lián)合自動化廠商開發(fā)柔性制造單元,未來將出現(xiàn)自動化程度更高、功能更強大的柔性解決方案。綠色制造已成為行業(yè)標準,環(huán)保材料(如礦物鑄石、碳纖維)和循環(huán)制造模式(如潤滑油回收、床身再制造)將廣泛應用,低能耗設(shè)計進一步助力降低碳排放。
當前,國外品牌已形成鮮明的設(shè)計理念,相比之下,國內(nèi)廠商在形成獨特設(shè)計理念方面仍有提升空間,仍處于對先進技術(shù)的學習與探索階段。從參展機床參數(shù)看,國內(nèi)外機床的性能指標差異已不明顯,國產(chǎn)高精度機床普遍配備了溫控或冷卻系統(tǒng)。但在長時間連續(xù)高速運轉(zhuǎn)下的精度保持性方面,與國際頂尖品牌相比仍存在一定差距。在機床設(shè)計、單元組合、接口配置等環(huán)節(jié),我們?nèi)孕璩掷m(xù)提升專業(yè)技術(shù)水平、優(yōu)化設(shè)計理念、精進產(chǎn)品品質(zhì),積極借鑒國內(nèi)外同行的豐富經(jīng)驗,加強交流合作,以更好地適應新時代市場需求,提升國際競爭力。
CIMT2025展會清晰地揭示了立式加工中心正從“單機性能競爭”向“智能化生態(tài)構(gòu)建”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。展望未來,立式加工中心將持續(xù)向更高精度、更強智能、更可持續(xù)的方向演進,引領(lǐng)全球制造業(yè)邁向數(shù)智化發(fā)展的新階段。
來源:協(xié)會鉆鏜床分會(西湖臺鉆 徐兆前)
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