本刊編輯部 徐 剛,崔瑞奇,王 華,王立娟
CIMT2015 第14 屆中國國際機床展覽會于2015年4月20~25日在北京中國國際展覽中心成功舉行。
本屆展會使用了展覽中心的全部8 個展館,并在展館東側搭建了8 個臨時展館,展出總面積達13.1 萬平方米,展會規(guī)模再創(chuàng)歷史新紀錄。共有來自中國、德國、日本、美國、瑞士、意大利、中國臺灣等28 個國家和地區(qū)的1554 家機床工具制造商參展,境內外展商展出面積各占50%。
全球頂級機床工具制造商踴躍參加CIMT2015。我國的沈陽機床、大連機床、濟二、秦川、北一、武重、上機、重慶機床、寧江機床、寧波海天等知名機床工具制造企業(yè)無一缺席,德馬吉森精機、山崎馬扎克、天田、大隈、埃馬克、通快、哈斯、MAG、格里森、恒輪、庫卡、ABB、發(fā)那科、西門子、THK、山特維克、??怂箍怠⒉趟镜仁澜缰麢C床工具制造商也悉數到場。
在主辦方精心組織和大力宣傳下,本屆展商的觀眾數量和人次又創(chuàng)歷史新高。在6 天展覽期內,接待專業(yè)觀眾總人次為315485,其中觀眾人次176617,觀眾人數130918。來自汽車、航空航天、軌道交通等重點用戶領域的用戶團組對展會進行了深入參觀考察,僅汽車參觀團的專業(yè)人員就達200 多人。
數控激光切割機依然是金屬成形機床展品中數量最多的展品,共有25 家制造商帶來33 臺套數控激光切割機。其中,CO2激光切割機數量僅有三臺,占比不到10%,數量明顯下降。而光纖激光切割機占比90%以上,數量上具有明顯優(yōu)勢。光纖激光切割機已成為當下激光切割機的主力機型。有專家預計,今后的30~40年為光纖激光切割機的黃金拓展期,可見業(yè)內也對激光切割機給予了更多期待。
從功率上看,參展展品基本上都可歸為大功率激光切割機,多數在2kW 以上,光纖4kW 機型有4臺。在漢諾威展覽中,展品功率以8kW、6kW 居多,而CIMT2015 展品中主要為2kW、3kW、4kW。
從加速度上看,1G 及以上展品不在少數。但本次達到2G 的則只有通快、金方圓兩家的展品。
從切割厚度上看,切割厚度已不再是光纖激光切割機的短板。如3kW 機型切割碳鋼厚度可達25mm,2kW 機型切割碳鋼厚度可達20mm。再考慮到光纖激光的免維、環(huán)保等特性,其對CO2激光器的替代已是不可避免。
從使用的激光發(fā)生器上看,主要集中在5 家的產品:美IPG、德羅芬、美JDSU(專配AMADA)、意ALLEN(楚天應用)、德通快碟片激光器。其中碟片式(Disk Laser)光纖激光器,是運用碟片式晶體及新結構新機理研發(fā)的全球最先進的固體激光器,從根本上改善了傳統固體激光器的“熱透鏡”效應,實現了固體激光器高平均功率、高峰值功率、高效率、高光束質量的完美結合,為固體激光在高功率激光加工領域開辟了廣闊的應用市場。
從展品的性能參數上看,多數展品的X/Y 軸定位精度為±0.03mm/m,重復定位精度為±0.02mm/m。濟南鑄鍛所展出的FL513i 光纖激光切割機,定位精度達±0.025mm/m,重復定位精度達±0.015mm/m。
濟南鑄鍛所激光切割機
金方圓展出的TFC3015 碟片激光切割機(TFC Series-Disk Laser Cutting Machine),搭載通快3kWTruDisk3001 碟片激光器,最大加速度達2G,切割精度±0.1mm,切割厚度(3kW 激光發(fā)生器)碳鋼0.5~24mm,不銹鋼0.5~15mm。并且可以切割黃銅、紫銅等高反射材料。
金方圓公司碟片激光切割機
濟南鑄鍛所展出了FL513i 光纖激光切割機。該機定位精度±0.025mm,重復定位精度±0.015mm。最大加工板厚碳鋼20mm,不銹鋼8mm。激光器功率2400W。該機具有全自動調焦技術,獨家采用高壓切割氣路,提高了對不銹鋼、鋁等難切材料的切割能力及穩(wěn)定性。其具有的厚板穿孔技術,穿孔過程中根據穿孔深度變化自動調整焦點位置及穿孔參數,保證厚板快速穿孔的質量與速度。
亞威展出的HLF-1530 激光切割機,X/Y 軸定位精度±0.03mm/m,重復定位精度±0.02mm/m,加速度1.5G;展出的TX90XL 三維激光切割機,重復定位精度±0.05。
揚力集團展出ML3015F 型數控光纖激光切割機,定位精度±0.1mm/m,重復定位精度±0.03mm/m,加速度1G。
揚力公司展臺
通快展出的TruLaser3040 激光切割機,為本次展會上為數不多的CO2激光器切割機,功率4kW,最大切割厚度碳鋼20mm,不銹鋼16mm,鋁10mm。產品主打高切割速度、少停機時間、高切割質量以及簡便的操作維護。
通快激光切割機
AMADA 展出了一臺光纖激光沖床復合加工機LC2515C1AJ,帶有自動上下料分揀堆垛系統。該機集光纖激光加工和數控沖床于一體。在進行潔凈切割時,與CO2激光機(4kW)相比,更能實現薄板的高速加工,并大幅降低成本。其電源容量約為4kW CO2復合加工機的1/3,2kW 機的1/2,大幅實現節(jié)能。電源容量與液壓式數控沖床的電源容量幾乎相同。同時無需激光發(fā)振氣體,進一步實現節(jié)能。該機激光通過Y 軸移動,激光加工時材料僅X 軸移動,通過機罩和移動門將加工區(qū)域包圍起來,可徹底防止激光泄露,確保操作人員安全。通過設定第2 原點,不打開移動門也能上料,確保安全性和作業(yè)性。該機最多可搭載4 種攻絲模具,實現集約型攻絲加工;成形模具等大高度下模一般收納在加工臺面以下,加工時不會與材料產生干涉,可實現無背面劃痕的高品質加工;向下成形加工后,移動材料時,轉塔周圍的毛刷臺面會上浮5mm,以防材料與下模干涉;通過板厚、材質、沖切數等信息控制須研磨的模具,使模具保持最佳狀態(tài),實現穩(wěn)定的加工品質。模具準備作業(yè)的有效信息會顯示在顯示屏上。通過與ID 信息對照,可防止模具安裝失誤。
三菱電機自動化(中國)有限公司展出的ML3015eX-45CF-R 激光切割機,圍繞3 個“e”(excellent-高性能、easy to use-操作簡便且易維護、ecology-成本低且排放少)提升產品性能,最大限度發(fā)揮亮面切割優(yōu)勢,在薄板切割中配備了超高速切割(F-CUT)功能,在厚板切割中配備了穿孔(HPP)功能,在軌跡控制上導入了最新控制方式,使之成為三菱電機激光加工機標志性產品。
除了激光板材切割機,近年來激光切管機得到快速發(fā)展和應用。大族激光展出了一臺P6018D 型激光切管機產品。自動上下料,智能系統,高度集成,實現柔性化加工。
適應鈑金加工的高速發(fā)展需求,數控轉塔沖床也是金屬成形機床展品中廣受關注的熱點展品。本屆展會參展數控轉塔沖床共有25 臺套。其中采用液壓動力頭的展品4 臺套,分別來自亞威、LVD、通快、臺勵福的展品。其余均采用伺服驅動,可見伺服驅動已成為當前數控轉塔沖床的主流驅動形式。
從展品的沖壓頻次上看,展品普遍在1mm 步距800 沖次、25mm 步距500 沖次左右。比較突出的如濟南鑄鍛所展出的SPE21250 OS 數控伺服轉塔沖床,刻印速度1800,1mm 步距、10mm 沖程沖壓頻次1000。金方圓展出的數控轉塔沖床1mm 步距、4mm 沖程的沖壓頻次1000。
從展品特色上看,濟南鑄鍛所的SPE21250 OS數控伺服轉塔沖床,AMADA 的激光沖床復合機LC2515C1AJ,通快的TruPunch2000 液壓沖床,以及三環(huán)LVD Strippit PX-1225 數控轉塔沖床柔性加工系統,都是本次展會比較有特色的展品。
濟南鑄鍛所在展會上最新推出的SPE21250 OS 型數控伺服轉塔沖床,是基于其近年自主研發(fā)推廣的SP 系列高性能伺服轉塔沖床專利領先技術,應用德國力士樂公司MTX 開放型數控系統開發(fā)的伺服沖控制技術升級新產品。
濟南鑄鍛所數控轉塔沖床
其SP 系列高性能伺服轉塔沖床已成功應用伺服主傳動、雙排模位、互換轉模、多子模等十余項專利技術,尤其是SVR 變連桿高速沖壓發(fā)明專利技術,不僅開創(chuàng)了伺服沖壓技術新途徑,更凸顯其高效節(jié)能優(yōu)勢,刻印1800、10mm 沖程、1mm 步距沖次1000 等主要指標居國內領先、國際先進水平,主伺服電機功率僅為同類產品力矩電機的1/3,與本公司以往液壓沖床相比,綜合加工效率提高40%、平均能耗降低75%,具有顯著的高效率、低能耗與性價比優(yōu)勢。
其采用德國力士樂MTX 型開放式數控系統開發(fā)應用于SP 系列伺服沖床,不僅提升上述伺服沖專利技術與性能優(yōu)勢,還可在ACN 連續(xù)沖、自動降噪、GUI 界面、CAM 軟件、NC 模具庫、模式優(yōu)化、3D仿真等方面獨具特色,實現加工過程自適應、加工參數的優(yōu)化選擇、故障自診斷與自修復、故障回放與仿真、伺服驅動能量優(yōu)化等智能化功能,進一步提升伺服沖“智能化”技術水平,更在伺服沖壓控制系統技術方面,建立起邁向未來工業(yè)4.0“智能生產”強有力的技術平臺。
亞威數控轉塔沖床
亞威展出的HIQ-3048 數控轉塔沖床,控制軸數7 軸(X、Y1、Y2、T1、T2、C、Z),沖頭最高沖壓頻次2000,1mm 步距、6mm 沖程沖壓頻次800,25.4mm步距、6mm 沖程沖壓頻次450,沖孔精度±0.1。
金方圓展出了DMT 雙電伺服數控轉塔沖床+AFM 模塊化自動上料裝置。其中沖床1mm 步距、4mm 沖程沖壓頻次1000,25mm 步距、4mm 沖程沖壓 頻 次X 軸500,Y 軸400,孔 距 精 度(Hole Accuracy)±0.1。AFM 模塊化自動上下料裝置最大板材重量100kg,小車載重3t。其AFM-1250 自動上料系統可以與金方圓公司任意數控轉塔沖床配合使用,不需要在原有機床上做改動,真正實現了模塊化安裝,并且上料速度高,大大提高了效率,降低人工勞動量。現場演示吸引了大量客戶參觀。
金方圓自動上料裝置
通快公司展出的TruPunch2000,是一臺高性能標準沖床,換模時間單套模具4s,多子模2.2s。其X、Y 軸合成最大速度108m/min,沖壓頻次900,打標頻次可達1600,最大板材加工厚度6.4mm,具有18 個模位,無需使用額外夾鉗,即可完成尺寸2500mm×1250mm 板材的加工。
三環(huán)LVD 展出的Strippit PX-1225 數控轉塔沖床柔性加工系統,最多可實現200 個自分度多子模,集沖裁、成型、折彎、攻絲于一體,可任何角度成型,折邊高度可達75mm,每個工位的模具均可360°旋轉。
三環(huán)LVD 數控轉塔沖床
ACL 力豐展出TPS2.1250 型數控伺服轉塔沖床,沖孔精度±0.1mm(產品配置FANUC 數控沖床專用系統一套,FANUC 交流數字伺服電機4 臺,NSK 精密滾珠絲杠2 件,英國RADAN 自動編程軟件1 套,標準模具32 副來自國內專業(yè)廠)。
美國麥格菲(MegaFab)展出3400XP 等離子切割和沖剪復合機床。該機為最新推出的具有國際先進水平的中厚板加工設備。機床復合了沖孔、等離子切割、坡口、銑削、鉆孔、攻絲、成型、噴碼8 種功能,最大加工板厚12.7mm。據介紹,該機具有極高的性價比,與激光切割機相比,可望實現3 倍的效率、1/3 的成本、2 倍的年產能以及更高的年利潤。
數控折彎機、剪板機作為成熟的板材加工通用設備,是金屬成形展覽會中的傳統必備展品。近年來,隨著新技術、新工藝的應用,數控折彎機、剪板機也不斷得到新發(fā)展。如伺服技術的應用,混合驅動的大量應用;數控高速、高精的不斷發(fā)展;撓度自動補償系統;后擋料的不斷提高、完善;角度測量裝置;板厚檢測功能;更合理的工藝、更高的效率、更加完善的折彎系統,等等。
另外,本屆展會中折彎單元、折彎加工中心成為折彎機展品的重要看點。折彎機配合機器人系統,實現中小零件的自動上下料、碼垛、換模等功能??梢灶A計,折彎單元未來將得到進一步推廣應用。
亞威展出PBM160/3100 數控折彎機,折彎壓力160kN,折彎長度3100mm,快下/快回速度200,工進速度1~15,后擋料R 軸速度500,X 軸速度700。
揚力展出YHB1032 型電液伺服泵控數控折彎機,采用電液伺服混合驅動雙向泵控液壓系統來控制油缸同步和液壓凸形自動補償系統。以泵控技術取代常規(guī)閥控技術,消除節(jié)流損失,沒有溢流損失,節(jié)能顯著,噪聲明顯下降。實現高精度折彎,重復定位精度達±0.005mm,工進時其同步精度在±0.02mm之內。
通快展出了TruBend 7036 Cell Edition 高速折彎單元,此單元為針對中小型工作零件、經濟且高速的緊湊型系統。最大加工板厚8mm,最大工件重量3kg,最大載荷15kg,折彎壓力360kN,折彎速度最大50mm/s。
三環(huán)LVD 展出ToolCell 自動換模折彎機,操作人員在準備下一項工作時,機床自動換模;所有模具在機床上精確定位,模具無需人工做任何調整和設置;采用大型模具庫,機床內可放置3 排上模和7排單V 下模。
揚州恒佳展出了板料自動化折彎單元,具有多項技術突破和創(chuàng)新。主要由數控折彎機、視覺定位系統、取料站、出料站、上下料機械手和折彎機器人等組成,能完成自動上料、定位、折彎、卸料等工序。
天田展出的全自動折彎加工系統EG6013 AR,可針對小件產品進行安全的高速、高精加工。通過高剛性本體、新混合驅動系統與角度解決方案等特點,如同智能手機一樣,可更直觀地操作,在短時間內進行輸入。為了模具準備的高效率,天田采用了模塊化模具裝夾系統。另外,考慮到作業(yè)人員橫向移動作業(yè),腳踏板也實現了自動控制。
意大利薩瓦尼尼展出其優(yōu)秀的板材柔性加工技術。本次帶來的是P2 Lean 新一代緊湊型多邊折彎中心,該機為2014年底全球首推、本屆展會亞洲首推的高度智能化、自動化的通用高效新產品。產品配置了融合諸多經驗及高度智能化的操作控制系統,只要簡單告知其需求,就能在最短時間內自動完成被賦予的工作。進一步優(yōu)化的通用萬能折彎模具,可實現3.2mm 碳鋼板和4mm 鋁板的多邊零件折彎成形。上壓料器長度可全自動調整,且不占用任何生產時間。
金方圓展出了HPE 混合動力折彎機以及HVR高速剪板機,此系列機床的液壓部分電機使用了伺服電機作為驅動,提高了機床速度,并且更加環(huán)保節(jié)能。HVR6×3000 高速數控液壓閘式剪板機,采用荷蘭Delem 控制系統,精確控制后擋料、剪切行程、剪切角度及上下刀刃間隙;剪切行程自動調整,實現對短小工件的快速精確剪切;直線導軌、滾珠絲杠傳動的高速、大行程后擋料,速度可達300mm/s,后擋料行程最大可達1000mm。根據板厚、材質的不同,系統自動調整上下刀刃間隙,提高剪切質量。
隨著技術進步和對高速、高精產品的需求,數控、高速、精密機械壓力機得到快速發(fā)展和應用。
揚力集團展出SP2-200 龍門雙點壓力機、JM31G-125 閉式單點高速精密壓力機以及一條龍門單點自動化沖壓生產線。生產線由2 臺SP1-200+3 臺獨立式機械手組成,為目前國內液晶電視背板行業(yè)、靜電地板行業(yè)以及部分汽車零部件最高效的全自動解決方案。
揚鍛展出了YC1-80 單曲軸高精密沖床、JH21-80 開式固定臺高性能壓力機。還展出了一條高速沖壓生產線,由兩條200 型高速精密壓力機組成。
揚鍛公司展臺
舒勒公司展示了一款伺服壓力機MSD-800,該機是舒勒在中國市場推出的帶有伺服直驅技術的800 噸壓力機,以適應國內汽車沖壓零部件供應商對效率和生產靈活性的需求。該伺服壓力機由強大的扭矩電機直接驅動,這是動態(tài)沖壓成形工藝理想的驅動。通過運用創(chuàng)新性驅動技術,壓力機滑塊運動可以分別適應各種零部件、成形工藝、模具以及零部件輸送的需求。在完全相同的工藝下,對于鋼質、鋁質和高強度材料制成的一模一件、一模兩件或一模四件零部件而言,產出率無疑更高。產出率與靈活性高、模具更換時間短等一系列優(yōu)勢相結合,共同促進了零部件單位成本的減少和壓力機車間生產率的提高。同時,舒勒將成熟的機器人技術與智能化相結合,展示了帶有創(chuàng)新型工藝數據接口的橫桿機器人4.0,通過橫桿機械手實現了端拾器全兼容性。
舒勒公司展臺
濟南二機床集團展示了其汽車大型沖壓生產線模型。高密高鍛、徐州鍛壓等也以展板形式展示了各自的機械壓力機產品。
伺服技術的應用也成為當前液壓機發(fā)展的一個方向。通過伺服電機直接驅動油泵實現對滑塊的驅動,速度轉換平穩(wěn),無傳統液壓機的振動、沖擊。與普通液壓機比較可節(jié)電2~6 成,可減少50%的液壓油,可降低噪聲20dB 以上。而且傳統液壓機的液壓系統得到簡化,取消了壓力控制、速度控制等液壓回路,維修保養(yǎng)方便。采用伺服技術后,壓機滑塊運動曲線可任意設定,方便多機連線、與機械手等的配合。
揚力集團展出了YGM-315K 數控門式萬能液壓機,采用伺服控制技術,噪聲小于75dB,溫升小于22℃,不需要安裝空調、冷卻器,其重復定位精度±0.05mm,節(jié)能20%,效率提高50%。
合肥合鍛、天津鍛壓等以展板形式展示了各自的液壓機技術解決方案。
除了向高速、高精方向發(fā)展,液壓機還在特種、專用壓機方向大顯身手。未來,液壓機將繼續(xù)在金屬成形領域發(fā)揮不可替代的作用。
近年來,以泰安華魯鍛壓為代表的船卷機械制造商得到快速發(fā)展。本屆展會,華魯鍛壓展出了卷板機、坡口機等展品。長鋼集團鍛壓機械制造有限公司也以展板形式參加了本次展覽會。
華魯鍛壓公司展臺
彎管機也是金屬成形機床的重要組成部分。本屆展會展出彎管機的主要有和和、喬升、和合等展商。
埃斯頓自動化攜多款產品與解決方案盛裝亮相,展示了各類最新折彎機數控系統、快速油壓機電液混合伺服泵解決方案、伺服壓力機自動控制完整解決方案以及全電伺服轉塔沖床電控解決方案,充分詮釋了埃斯頓自動化產品的高精度、高可靠性等優(yōu)勢。同時,為充分表現埃斯頓工業(yè)機器人與數控機床的集成應用,埃斯頓機器人公司在機器人應用館展示了最新機器人弧焊工作站、數控機床機器人上下料、機器人折彎單元與數控折彎機集成,并在現場呈現埃斯頓機器人利用無線網絡實現遠程監(jiān)控的最新技術與成果,得到客戶和參觀者的青睞。
ESTUN 公司展臺
廣州啟泰展示了其沖床模具。經過多年發(fā)展,啟泰已經成為國內沖床模具主要供應商之一。啟泰還展示了其鈑金視覺檢測系統。
(1)本屆CIMT2015 展出的金屬成形機床展品,其展品情況代表了當前成形機床的發(fā)展水平。如激光切割機光纖激光器的普及應用,最新碟片激光器的應用,更高的定位精度、切割精度,更快的速度、加速度,更安全、環(huán)保的裝置設計,等。從數控轉塔沖床來看,伺服技術的大量應用、沖切復合機、沖切單元、帶有料庫的自動化生產線等,代表了當前的發(fā)展動向和熱點,未來必將會得到更好的完善和應用。從折彎機來看,伺服技術、后擋料技術、激光測量技術、補償技術,以及折彎單元、自動化折彎成形中心、配有機器人的折彎自動化生產線等,均代表了當前及未來一段時間折彎機發(fā)展的走向??傮w來看,速度更快、精度更高、可靠性更好、更加宜人的用戶界面、更加安全環(huán)保是成形機床的主流發(fā)展方向,同時,成線、成套、交鑰匙工程、全工藝、全流程解決方案、機器人替代工程等,將改變行業(yè)的發(fā)展模式和思路。一言以蔽之,機床的“智造”時代正在慢慢拉開帷幕。
(2)國內外機床制造商間的差距依然存在但正在慢慢縮小。一方面,那些實力較強的國外企業(yè)大多已不是單純在賣產品,而是賣解決方案、賣用戶體驗、賣細節(jié)關懷,賣人文文化,而我們不少國內廠商依然處于賣噸位、賣參數、拼價格的階段,企業(yè)文化、產品文化更是難覓蹤影。另一方面,我們也欣喜地看到,已經有為數不少的國內企業(yè)已脫穎而出或呈蓄勢待發(fā)之勢。如濟南二機讓行業(yè)揚眉吐氣的福特項目,如揚州地區(qū)板材加工設備的整體崛起,如亞威、精達、合鍛、埃斯頓等的先后上市。同時,國內企業(yè)在產品質量、可靠性,研發(fā)投入、新產品開發(fā)能力、新技術的跟蹤應用等方面已有明顯改觀。與之對應,國內金屬成形機床的市場占有率在逐步上升,國外機床的市場占有率隨之逐步下降。
限于時間,難免掛一漏萬,展品有遺漏之處還望包涵。同時,限于水平,難免有謬誤之處,還請專家、讀者批評指正。
本文特別感謝陳樹明、李兵等專家的指導。