1、Exhibits Review展品评述 WMEM2023年 第3期融合创新 数智未来CIMT2023部分五轴加工中心展品评述机床协会钻镗床分会 聂 艳2023年4月1015日，第18届中国数控机床展览会（CIMT2023）在北京成功举办。本届展会的主题是“融合创新 数智未来”。该主题准确、鲜明地反映了我国机床行业发展和产业市场的时代特征，以及本次展会的背景。通过展会走访笔者发现，近年来机床产业多以高速、高效、高精度为目标，各厂商在巩固完善现有产品的基础上，其机床设计的重心在提高切削速度、缩短换刀和托盘交换时间等方面不断发力，最终目标是提高生产效率。机床在模块化、集成化方向不断发展，减少机床占地
2、面积，增大工作空间。同时，很多机床可组成FMS生产线，消除上下料时间，不断为用户创造附加价值。现分享几款五轴加工中心机床，为大家提供一些参考。一、境外部分五轴加工中心展品境外卧式加工中心展品整体技术较成熟、性能较稳定，但销售价格较高，具有相对固定的目标用户。境外展商比较有代表性的有：德马吉森精机、马扎克、牧野、大隈、埃弗米等，虽然一些展示的五轴加工中心并非首次亮相，但是其技术细节上较之前又有进步。而且境外展商在本届展会上除展出各类具有技术优势的新品外，还有一个新的特点：部分境外知名企业着重推出在中国生产的本地化产品，以求更加贴近中国用户需求。DMG森精机机床贸易有限公司展出的是他们第三代五轴机
3、床DMU50（见图1），该机床是一个为车间加工、培训、实验室、夹具及工具行业应用开启全新时代的机型。该型CNC数控万能铣床的突出特点是其创新的机床结构。全部轴都采用数字驱动技术，快移速度24m/min和电主轴18,000r/min，因此DMU50动态性能好。图1除标配刚性工作台外，还可选配手动工作台，液压夹紧的电动回转摆动工作台和联动工作台。最新配置加强筋铸铁立柱的横向滑座为该机提供了高精度和高刚性的基础。它采用最新数控技术DMGERGOline R 控制面板，19显示器和3D软件，为最高工作速度，精度和可靠性提供保证。DMGMORI的DMU50是5面/5轴联动加工的理想选择和经济的入门机型。
4、DMU50适应广泛-多种工作台选配，从固定工作台到5轴联动加工所需的回转摆动工作台工件承重大和加工精度高，因为机床自身的回转摆动工作台的两个旋转轴全部配大直径轴承，占地小,加工区接近性能好，排屑好，大坡度落屑板，加工区相对该机床规格较大刀库配16/30或60刀位（选配），大功率电主轴，最高转速18,000r/min（选配），扭矩130Nm和功率35kW（40%DC）。DMU50主要用于石油天然气行业，刀具行业，液压行业等领域，其加工应用案列如图2所示。图2Exhibits Review展品评述 2023年 第3期WMEM DMU50主要技术参数如表1所示：表1山崎马扎克（中国）有限公司展出的V
5、ARIAXIS i-800 NEO五轴加工中心（见图3）。图3该机床是以高精度和高附加值为目标的立式五轴加工中心。通过工件的一次装夹，实现多面铣削加工，大幅度缩短转序时间，利用先进的刀具和高速加工技术，可大幅减少加工时间，广泛应用于半导体、汽车，航空，模具，一般机械等领域的高效高精度加工。通过采用结构简单、可靠性高的凸轮驱动式双臂ATC，实现4.5s换刀时间，具有高刚度、高转速主轴，切削范围广的特点，能实现从铁基金属的重切削到铝等有色金属的高速切削。其搭载的数控系统利用AI技术对铣轴的振动进行补偿，改变切削条件使加工面更加光洁；使用AI热屏蔽，可根据主轴转速和机体上的温度传感器信息抑制刀尖位置
6、的变化，使连续加工的精度保持稳定。Smooth智能主轴安装的振动传感器会自动检测出加工中发生的震颤振动，选择生产效率较高的加工条件抑制震颤，实现高品质加工面并提高生产效率。该机床还备有双托盘交换装置和MPP多层托盘栈，支持机器X/Y/Z行程（mm）650/520/475主轴最高转速（r/min）18000B轴行程（）-35/+110B轴进给（r/min）22人、空压夹具等丰富的自动化选配件。其加工应用案例如图4所示。图4VARIAXIS i-800 NEO主要技术参数如表2所示：表2牧野机床亮相的有五轴卧式加工中心a800z(见图5)。该机床是牧野机床2022年研制开发的一款新型五轴联动机床，
7、机床的立柱及工作台采用対置倾斜结构设计，这种刚性结构可以有效地抵消切削中的反向阻力，使机床拥有可靠的切削能力。此外，a800z还具有很多人性化的设计，比如该机床加工室内壁为垂直的不锈钢内壁，不锈钢材质可以大大地减少切削的附着性，而垂直的结构设计消除了切削积存，实现了不依赖冷却液的排屑处理方式。图5另外，a800z在水箱上配备一个搅拌器，通过水流搅拌防止碎屑堆积，水流带动的碎屑通过大容量二次过滤装置从冷却液中分离出来，并从机器中排除。a800z五轴卧式加工中心主要应用于航空航天、模具等领域，其成功的应用案例如图6所示。图6a800z主要技术参数如表3所示：表3二、境内部分卧式加工中心展品本届展会
8、，展出五轴加工中心的境内展商主要有：通用技术集团、北京北一、秦川机床、纽威数控、创世纪、宁波海天精工、北京精雕、科德数控等。展品在整体技术、结构外观等方面较上届都有提升，五轴联动加工中心产品结构形式各异，各有特点，产品性能趋于稳定。图7所示为四川普什宁江机床股份有限公司展出的THM63160V精密卧式五轴加工中主轴最高转速（r/min）10000 A轴摆角（）150X/Y/Z行程（mm）750/890/600工作台回转0360工作台尺寸（宽x长）（mm）630 x630A轴回转角度（摆动范围）（）180X/Y/Z行程（mm）1280/1200/1325主轴最高转速（r/min）10000Exh
9、ibits Review展品评述 WMEM2023年 第3期心，其广泛使用于航空航天、军工、船舶、汽车、水利、风力发电等行业的零件加工。适合加工铝合金、钛合金、合金钢等难加工材料。图7该机床在工件一次装夹后，可完成钻、扩、铰、攻丝、铣、镗等粗精加工，并能一次装夹完成5个面的加工。床身采用T型整体三点支撑结构，立柱采用一体式龙门设计，确保加工刚性和稳定性，具有绿色、环保、节能等特点。其典型的加工案例如图8所示。图8THM63160V主要技术参数如表4所示：表4工作台直径（mm）1600X/Y/Z轴行程（mm）2100/1250/2100主轴最高转速（r/min）15000C轴旋转范围（）-325
10、0秦川机床工具集团股份公司展出了五轴联动卧式加工中心SAJO12000（见图9）。该机床是在国际先进技术基础上，传承秦川“三精”制造优势打造的五轴联动精品装备，机床采用模块化设计，可提供多种功能部件实现车、铣、镗、钻、扩、攻丝等多种加工，适用于各类回转体、箱体、盘环类复杂零件的精密加工，在单批次、生产线批量化生产应用方面，具有高效、高精及高可靠性的优势。图9机床配置丰富，可提供工件测量系统，实现工件在线自动测量。具备激光机内对刀仪、兼具断刀检测、主轴监控、主轴防碰撞、主轴热伸长自动补偿、自适应加工、RTCP自动标定、RFID刀具芯片读写、远程运维等功能。SAJO12000的特点有：采用T型结构
11、形式，摆动头驱动采用双齿轮消隙结构，扭矩大，精度高；摆动头采用气动钳夹系统，响应速度快，夹紧扭矩大，提高可靠性及使用安全性；转台采用蜗轮蜗杆驱动结构，回转精度高，刚性好，最大承重5000kg；可配自动交换工作台，组成柔性生产单元（FMC）和柔性生产线（FMS)，满足不同用户差异化需求，针对外形结构复杂，加工难度大，加工时间长的零件提供最佳解决方案。SAJ012000D 应用案例如图10所示。图10SAJO12000主要技术参数表5所示：表5作为一家专注于精密数控机床研发、生产和销售的民营高科技企业，北京精雕主营产品为精雕数控加工中心（简称精雕机）。北京精雕从零开始，经过二十多年的发展，现已成长
12、为中国机床行业的头部企业。精雕高速加工中心作为旗舰产品，其核心部件均为精雕自主研发和制造，可稳定实现“0.1m进给，1m切削，nm级表面粗糙度”的加工效果。正是由于具备如此高精度的加工性能，精雕高速加工中心被广泛应用至精密超精密加工、精密模具加工、精密磨削加工、金属零件批量加工等多个领域。本次展会精雕集团呈现了多台展出的五轴高速加工中心。图11所示的双主轴五轴高速加工中心JDMRET400DZ是精雕集团针对复杂零件的高效加工需求而推出的很有代表性的一款展品，该机型生产效率可达到单主轴机床的1.8倍，零主轴转速(r/min)6000B轴旋转范围（）360X/Y/Z行程(mm)1500/1250/
13、1400B轴旋转速度（r/min）08Exhibits Review展品评述 2023年 第3期WMEM 件加工精度可以稳定在15m以内。图11和单主轴高效型五轴高速加工中心相比，JDMRET400DZ有两个典型的变化，第一个变化是设备配置了两个型号相同的主轴，两个主轴可以同时切削加工。第二个变化是设备配置了两个C轴转台，按照相同的指令同步旋转。为了支持高效加工，设备在运动速度、刀库结构、排屑过滤系统方面也做了同步改进。为了确保连续生产的稳定性，JDMRET400DZ在产品设计方面引入了一些专用的技术。单轴双驱技术：这台设备的Y轴采用同步双驱技术，A轴采用了双直驱技术。双直驱技术的对称驱动技术
14、确保了设备在高速运动过程中，左右两个零件的加工效果基本一致。高效高精控制技术：JD50数控系统采用高速高精运动控制技术，不仅实现了小线段连续运动的高效率，而且实现了稳定的加工精度和表面效果。双主轴同时换刀技术：配置了自拾取式链式刀库，容量为234把，支持双主轴同时换刀。双Z轴独立控制技术：设备配置双Z轴结构，可以独立运动控制。这种结构可以支持双主轴同时工作，也可支持一个主轴工作另外一个不工作。双主轴工作时，可以分别建立刀具长度补偿，弥补刀具实际长度的偏差。快速定位技术：JDMRET400DZ提升了X/Y/Z轴最大定位速度，可以达到48m/min，可以进一步缩短换刀定位等辅助加工时间。高效切削主
15、轴：JDMRET400DZ配置了两个相同规格的JD180S电主轴，刀柄接口HSK-A63刀柄。两个主轴具有具备相近加工性能，保障双工位零件加工结果的一致性，双工位零件加工尺寸偏差小于10m。该机型大量使用于模具、液压等需要高效高精度的行业。图12为其应用案例。图12JDMRET400DZ主要技术参数表6所示：表6三、结束语五轴联动加工中心能够对繁杂的室内空间斜面开展高精密加工，工件一次夹装就可进行多方面的异形加工，让加工步骤及其复杂性降低，减少了公司的产品成本。作为机械设备加工业中的关键设备，近些年，五轴加工中心在种类、特性、作用层面有非常大的发展，五轴加工中心可用于航空航天零件加工;有专业用以磨具加工的性能卓越的五轴加工中心；有适用轿车、摩托大批零件加工的髙速五轴加工中心，生产制造高效率且具有柔性生产。又有高端五轴数控系统的加持，再加上各种机器人，机械手的参与，五轴加工中心将来的发展趋势会愈来愈快速，市场前景越来越广阔。CIMT2023在春风吹拂，万物新生的时节成功举办，这预示着疫情后时代，机床行业乃至制造业都将迎来一个全新的发展。主轴转速(r/min)15000 A轴回转角度（）360X/Y/Z行程(mm)430/500/470 双主轴间距(mm)400
