CIMT2023展會(huì)由中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)主辦，并與中國(guó)國(guó)際展覽中心集團(tuán)公司共同承辦，將于2023年4月10至15日在北京中國(guó)國(guó)際展覽中心（順義館）舉辦，本屆展會(huì)主題確立為“融合創(chuàng)新 數(shù)智未來(lái)”。

中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT）創(chuàng)辦于1989年，全球機(jī)床業(yè)界四大國(guó)際機(jī)床展之一，已成功舉辦了17屆，伴隨著中國(guó)的改革開(kāi)放，為我國(guó)工業(yè)化建設(shè)和裝備制造業(yè)創(chuàng)新升級(jí)起到重要的推動(dòng)和助力作用。CIMT不僅是展示世界先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)床工具產(chǎn)品的盛會(huì)，也是推動(dòng)中外技術(shù)交流與商貿(mào)合作的重要平臺(tái)，更是貼近了解中國(guó)這一全球最大機(jī)床工具消費(fèi)市場(chǎng)需求變化的最佳窗口。

CIMT2023將使用北京中國(guó)國(guó)際展覽中心（順義館）全部8個(gè)室內(nèi)展館以及4個(gè)臨時(shí)展館，展出總面積達(dá)140000m2，共有來(lái)自28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的約1600家機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技，德國(guó)、日本、瑞士、美國(guó)、韓國(guó)、西班牙、意大利、英國(guó)、印度、法國(guó)、捷克、中國(guó)香港和臺(tái)灣地區(qū)等13個(gè)國(guó)家和地區(qū)的機(jī)床協(xié)會(huì)和貿(mào)促機(jī)構(gòu)組團(tuán)參展。全球范圍內(nèi)的知名機(jī)床工具企業(yè)將攜其最新技術(shù)和產(chǎn)品悉數(shù)到場(chǎng)。

本屆展會(huì)的展品囊括機(jī)床主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、量具量?jī)x、機(jī)床電器以及刃具、附件等，其中主機(jī)產(chǎn)品包括金屬切削類、金屬成形類、特種加工類。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機(jī)器人、增材制造等熱點(diǎn)技術(shù)在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用將成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)。

加工中心類機(jī)床

CIMT2023作為機(jī)床工具行業(yè)的一次盛會(huì)，參展的加工中心也同樣充分體現(xiàn)了其鮮明的技術(shù)特色和發(fā)展趨勢(shì)，總體表現(xiàn)為精度高、穩(wěn)定性好、高效率、高剛性及智能化、自動(dòng)化、專業(yè)化。

（1）高精度及精度保持 ? 大量中高端機(jī)床的主軸、直線軸和旋轉(zhuǎn)軸廣泛使用電主軸、直線電機(jī)和力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通用類加工中心主電機(jī)與主軸的直聯(lián)傳動(dòng)，伺服電機(jī)直接和絲杠聯(lián)接。直驅(qū)直聯(lián)技術(shù)縮短傳動(dòng)鏈，其良好的傳動(dòng)剛度和動(dòng)態(tài)特性，顯著提高了機(jī)床的精度水平。普遍使用的全閉環(huán)控制、高品質(zhì)的主軸軸承和導(dǎo)軌產(chǎn)品也使機(jī)床精度更上一層樓。大昌華嘉KERN Micro加工中心的定位精度1.5?m，重復(fù)定位精度1?m，微米級(jí)的加工精度是精密加工中心中的典范。加工中心在長(zhǎng)時(shí)間快速運(yùn)動(dòng)和大負(fù)荷加工時(shí)，主軸、絲杠及床身產(chǎn)生的熱變形，嚴(yán)重影響加工精度穩(wěn)定性。越來(lái)越多的機(jī)床廠家在這些方面做了很多的努力，如采用熱不敏感的礦物鑄石材料、熱對(duì)稱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、超臨界CO2內(nèi)冷、滾珠絲杠中心冷卻、專用溫控?zé)峤粨Q系統(tǒng)、專有軟件算法控制的精密熱管理系統(tǒng)、環(huán)境熱位移及主軸熱位移自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)等，各種熱控制的新技術(shù)精彩紛呈，這里不一一舉例。另外值得一提的是，F(xiàn)EHLMANN（費(fèi)爾曼）VERSA745精密立式五軸加工中心、安田亞司達(dá)（上海）立式數(shù)控鏜銑加工中心，主構(gòu)件結(jié)合面安裝面采用了人工刮研工藝，幾何精度完全由人工機(jī)械方式刮研、調(diào)整保證，確保設(shè)備長(zhǎng)期保持坐標(biāo)鏜床級(jí)的精度。

（2）高效率 ?隨著新能源汽車、3C電子、航空、航天等行業(yè)鋁合金等材料的普及應(yīng)用，以及伺服系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)及刀具設(shè)計(jì)和制造水平的提高，涌現(xiàn)越來(lái)越多的高速高效加工中心。具體體現(xiàn)在：主軸轉(zhuǎn)速高，進(jìn)給速度和加速度快，換刀時(shí)間短，雙主軸和多主軸的設(shè)計(jì)，大扭矩電機(jī)提供強(qiáng)力切削。

（3）高剛性 ?越來(lái)越多的機(jī)床廠家使用更合理的機(jī)床總體布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如龍門式布局，整機(jī)三點(diǎn)支撐的結(jié)構(gòu)及一體化床身等設(shè)計(jì)的采用；應(yīng)用有限元法分析設(shè)計(jì)出合理的箱體及布筋結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)件剛度，大跨距導(dǎo)軌的應(yīng)用，各種高穩(wěn)定性的床身鑄造材料（如大理石和密烘鑄鐵等）應(yīng)用，大尺寸主軸軸承和精密滾柱導(dǎo)軌等也被大量使用。先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)和新材料的應(yīng)用，既為機(jī)床結(jié)構(gòu)的高剛性、高穩(wěn)定性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也使機(jī)床保持長(zhǎng)時(shí)間的精度穩(wěn)定性成為可能。

（4）智能化 ?隨著以SIEMENS、FANUC、HEIDENHAIN、華中數(shù)控等為代表的智能控制技術(shù)的發(fā)展，依托日益強(qiáng)大的數(shù)控系統(tǒng)功能及自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)償及模擬仿真等技術(shù)應(yīng)用，機(jī)床智能水平大幅提高。大隈的熱親和、防碰撞、加工導(dǎo)航、五軸自動(dòng)調(diào)整和伺服導(dǎo)航智能技術(shù)，精雕的工件自動(dòng)找正和重建加工面特征坐標(biāo)系等功能，德馬吉森精機(jī)的3D仿真的輪廓驗(yàn)證功能，安田亞司達(dá)的精度補(bǔ)償功能“HAS 4”（High Accurate & Speedy Machining System）都展示了其智能化水平。

（5）自動(dòng)化 ?高自動(dòng)化水平是本屆加工中心展品的一個(gè)亮點(diǎn)，“無(wú)人值守”也因此成為高頻詞。高自動(dòng)化水平主要體現(xiàn)在：從機(jī)床的整體設(shè)計(jì)時(shí)就考慮設(shè)備布局形式，如刀庫(kù)、工件庫(kù)、多工位工作臺(tái)、排屑機(jī)構(gòu)等部件，布局更加合理，易于自動(dòng)化成線；采用模塊化，可配置多種外設(shè)單元，面向數(shù)字化車間提供多種網(wǎng)絡(luò)通信能力；配置在線刀具長(zhǎng)度和破損監(jiān)測(cè)、AI加工診斷功能及各種智能軟件系統(tǒng)；匹配機(jī)器人、RGV（智能搬運(yùn)車）、桁架機(jī)械手等輔助設(shè)備。這些軟硬件越來(lái)越成熟的應(yīng)用，使自動(dòng)化水平日臻成熟，“無(wú)人值守”也會(huì)成為越來(lái)越多的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

（6）專業(yè)化 ?針對(duì)特定領(lǐng)域特別開(kāi)發(fā)的專業(yè)化設(shè)備，體現(xiàn)了機(jī)床廠家積極的市場(chǎng)應(yīng)對(duì)策略。格勞博G700F（臥式加工中心）專門應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)工件和底盤工件加工，成都煜鼎的PD1000（五軸加工中心）專門針對(duì)曲軸各種空間復(fù)雜角度的斜油孔加工；科德數(shù)控KFMC1020 U（五軸臥式翻板加工中心）是制造飛機(jī)翼板、翼肋、型框的理想設(shè)備；北一機(jī)床BF-A150和北京博魯斯潘BM40-5i（五軸聯(lián)動(dòng)加工中心）專用于葉片加工；特雷維桑機(jī)床的DS1200/450C（數(shù)控臥式加工中心）配備數(shù)控平旋盤（ U軸）和W軸是該設(shè)備的最大特色；北京精雕JDGR300H（高速加工中心）作為鏡面加工專機(jī)，適用于高表面質(zhì)量和高精度要求的鏡面模具零件加工；創(chuàng)世紀(jì)和兄弟機(jī)械則開(kāi)發(fā)了在3C領(lǐng)域中大量應(yīng)用的高速鉆攻中心。

軟件支撐制造，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展

物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。制造則是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最基本、最重要的手段。先進(jìn)制造技術(shù)成為人類社會(huì)永恒的追求。機(jī)床工具作為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的主要載體，肩負(fù)著為裝備制造業(yè)提供生產(chǎn)工具的重任，其技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展意義重大。

下面根據(jù)CIMT2023展會(huì)部分展商的展品資料，結(jié)合美國(guó)制造技術(shù)展覽會(huì)、日本國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)、歐洲機(jī)床展覽會(huì)的展品，梳理歸納了當(dāng)前世界機(jī)床工具行業(yè)在數(shù)字互聯(lián)、工業(yè)軟件、綠色技術(shù)、增材制造、集成復(fù)合以及創(chuàng)新技術(shù)等方面的進(jìn)步與發(fā)展動(dòng)態(tài)，供大家鑒析。

（1）數(shù)字互聯(lián)日新月異 ?數(shù)字化制造技術(shù)是全球制造業(yè)面對(duì)未來(lái)定制化用戶需求日益顯著的必然選擇。制造模式的變革迫切需要得到新技術(shù)、新產(chǎn)品、新的解決方案的支持。面對(duì)全球制造業(yè)新的需求，機(jī)床工具企業(yè)不管是主動(dòng)的還是被動(dòng)的，不斷推出具有鮮明的數(shù)字化特色的新技術(shù)和新產(chǎn)品，以及數(shù)字化解決方案，幫助用戶實(shí)現(xiàn)向數(shù)字化、智能化制造的變革。

近10年來(lái)，數(shù)字化制造技術(shù)以及互聯(lián)互通技術(shù)日新月異，成為發(fā)展最快的技術(shù)之一。

數(shù)字化制造技術(shù)涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、生產(chǎn)管理各個(gè)層面，貫穿了從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、銷售到售后服務(wù)等全壽命周期各個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)研究的進(jìn)展不同，以及重點(diǎn)研究的方向差異，機(jī)床工具企業(yè)推出的數(shù)字化技術(shù)與裝備也各有亮點(diǎn)，有工藝過(guò)程數(shù)字化技術(shù)、有產(chǎn)線（設(shè)備）管理數(shù)字化技術(shù)，還有車間管理數(shù)字化技術(shù)。

華中數(shù)控的云管家（iNC-Cloud）能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)，提供開(kāi)機(jī)時(shí)間、無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、開(kāi)機(jī)率、加工件數(shù)等設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，故障信息發(fā)送，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線管理的數(shù)字化。

北京發(fā)那科（FANUC）的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化解決方案，覆蓋數(shù)字化工廠規(guī)劃、產(chǎn)線規(guī)劃與實(shí)施、設(shè)備物聯(lián)、工廠運(yùn)營(yíng)管理、效能管理、業(yè)務(wù)分析、智能決策等需求與應(yīng)用。

西門子公司的數(shù)字原生數(shù)控系統(tǒng)Sinumerick ONE，借助其數(shù)字雙胞胎，可對(duì)機(jī)床整個(gè)生命周期內(nèi)的各個(gè)過(guò)程在一個(gè)虛擬的環(huán)境中進(jìn)行仿真和優(yōu)化。機(jī)床用戶可以利用數(shù)字雙胞胎模擬加工程序編程、對(duì)機(jī)床進(jìn)行設(shè)置和操作，并可用其對(duì)員工進(jìn)行操作培訓(xùn)，提高生產(chǎn)效率，避免發(fā)生危險(xiǎn)。機(jī)床制造商可以應(yīng)用數(shù)字雙胞胎，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)規(guī)劃、機(jī)床調(diào)試，優(yōu)化新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和上市時(shí)間。

德國(guó)巨浪公司的數(shù)字化解決方案SmartLine是一個(gè)多模塊軟件組合系統(tǒng)，包含了ConditionLine（自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)）、DataLine（可視化機(jī)床和進(jìn)程）、ProcessLine（預(yù)先模擬和優(yōu)化工藝）、ProtectLine（防撞保護(hù)）、RemoteLine（遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)）、TouchLine（可視化操作）模塊，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的數(shù)字化和設(shè)備管理的數(shù)字化，提高生產(chǎn)效率，提升開(kāi)機(jī)率和優(yōu)化加工工藝。

為幫助用戶更輕松進(jìn)入數(shù)字化生產(chǎn)，埃馬克向用戶新交付的VL系列機(jī)床在出廠時(shí)都配置了ENDA IoT Ready套件，方便接入物聯(lián)網(wǎng)；采用全新的操作面板EDNA HMI Lite，為在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的可視化奠定基礎(chǔ)。其數(shù)字化解決方案還包括EDNA Health Check、EDNA Visualize、EDNA Edge Cloud套件，分析和評(píng)估機(jī)床的狀態(tài)，采集和處理各類數(shù)據(jù)，可視化顯示和分析生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和工藝過(guò)程的數(shù)字化。

聯(lián)合磨削集團(tuán)的CORE操作系統(tǒng)，不僅賦予聯(lián)合磨削集團(tuán)各個(gè)品牌機(jī)床統(tǒng)一的操作界面，聯(lián)合磨削集團(tuán)旗下各品牌機(jī)床之間可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，集成的umati接口還可與第三方系統(tǒng)進(jìn)行通信，為用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造奠定技術(shù)基礎(chǔ)。CORE操作系統(tǒng)還預(yù)裝了聯(lián)合磨削集團(tuán)的數(shù)字化解決方案UNITED GRINDING Digital Solutions?，具有監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)、保養(yǎng)提醒、遠(yuǎn)程服務(wù)等數(shù)字化工具，只要激活聯(lián)合磨削數(shù)字化解決方案功能，就可獲取這些數(shù)字化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理數(shù)字化功能。

KAPP NILES（卡帕耐爾斯）公司的數(shù)字化解決方案，由GDE導(dǎo)入/導(dǎo)出、KN鏈接、閉環(huán)、生產(chǎn)監(jiān)控、刀具管理、狀態(tài)監(jiān)控、流程監(jiān)控、工件追溯、維護(hù)管理、遠(yuǎn)程服務(wù)等10個(gè)模塊組成，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的便捷聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的交換、工藝流程的優(yōu)化、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控以及設(shè)備保養(yǎng)提示。

GROB（格勞博）公司的數(shù)字化解決方案GROB-NET4Industry，由GROB4Line、GROB4Analyze、GROB4Simulate、GROB4Coach、GROB4Interface、GROB4Connect、GROB4Pilot、GROB4Automation、GROB4Track、GROB4Care、GROB4Portal、GROB4Optimization-MSP等10個(gè)模塊組成，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)規(guī)劃、復(fù)雜編程、加工仿真、設(shè)備監(jiān)控與分析、加工過(guò)程可視化到維修保養(yǎng)的工藝過(guò)程數(shù)字化以及設(shè)備管理的數(shù)字化解決方案。

DMG MORI（德馬吉森精機(jī)）的基于CELOS平臺(tái)的集成數(shù)字化制造解決方案，涵蓋了生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工生產(chǎn)、過(guò)程監(jiān)控、服務(wù)等五個(gè)階段。通過(guò)集成在CELOS平臺(tái)中的CAD/CAM軟件、仿真程序、數(shù)字化工具軟件以及加工、監(jiān)控、通訊等27個(gè)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從計(jì)劃、編程、加工到售后服務(wù)的工藝過(guò)程和設(shè)備管理的數(shù)字化。

生產(chǎn)計(jì)劃階段的5個(gè)App，Job Manager、Job Scheduler、Organizer、Tech Calculator、Production Planning，用來(lái)控制和制定生產(chǎn)指令。

生產(chǎn)準(zhǔn)備階段的6個(gè)App，Application Connector、Job Assistant、Documents、Tulip Player、Robo2Go、3D Part Analyzer，為作業(yè)計(jì)劃人員和機(jī)床操作員提供直接可用的作業(yè)數(shù)據(jù)并直接訪問(wèn)CELOS。

加工生產(chǎn)階段的7個(gè)App，Control、Energy Saving、Pallet Manager、Tool Handling、Production Feedback、Surface Analyzer 、Power Probe，為機(jī)床操作員提供支持。

過(guò)程監(jiān)控階段的5個(gè)App，Status Monitor、Messenger、Performance Monitor、Condition Analyzer、Production Cockpit，可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行連續(xù)的數(shù)字分析，提供有關(guān)當(dāng)前生產(chǎn)狀態(tài)的信息，分析和可視化機(jī)器傳感器數(shù)據(jù)，并能夠及早發(fā)現(xiàn)可能的機(jī)器故障。

服務(wù)階段的4個(gè)App，my DMG MORI、WERKBLiQ、NETservice、Service Agent，支持持續(xù)服務(wù)和維護(hù)過(guò)程。

OKUMA（大隈）的數(shù)字化工廠（Okuma Smart Factory）由Smart Manufacturing（智能化制造）和Smart Machines（智能化機(jī)床）構(gòu)成，通過(guò)OKUMA的Connect Plan物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將他們連接在一起。數(shù)字化工廠按照確定時(shí)間生產(chǎn)所需產(chǎn)品的機(jī)制，供應(yīng)鏈管理（SCM）向制造鏈下發(fā)作業(yè)計(jì)劃，工程鏈管理（ECM）向制造鏈下發(fā)加工信息，并通過(guò)可視化監(jiān)控管理加工設(shè)備的狀態(tài)以及工廠的運(yùn)行情況，及早發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備故障，最大限度發(fā)揮工廠的制造能力，實(shí)現(xiàn)多品種、短交期，靈活應(yīng)對(duì)需求變動(dòng)，高生產(chǎn)效率的生產(chǎn)。

MAZAK（馬扎克）的SPS（Smooth Process Support）智能化工廠管理系統(tǒng)，能夠幫助用戶提升工廠管理水平，實(shí)現(xiàn)智能化制造。SPS智能化工廠管理系統(tǒng)將信息技術(shù)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造以及管理等全生命周期中，使得工藝、程序、計(jì)劃等生產(chǎn)準(zhǔn)備提前展開(kāi)。作業(yè)人員只需要讀懂信息，配合機(jī)床即可完成任務(wù)，達(dá)到提高制造效率和質(zhì)量、降低制造成本、實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)市場(chǎng)的目的。

SPS智能化工廠管理系統(tǒng)包含Smooth CAM RS（編程管理）、Smooth Scheduler（日程管理）、Smooth Tool Management（刀具管理）、Smooth Monitor（監(jiān)控管理）、Smooth PMC（FMS管理軟件）等模塊組成。其中，Smooth CAM RS可以將客戶的3D-CAD圖紙轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)所需的加工程序，提高編程效率和編程準(zhǔn)確性，同時(shí)還可以對(duì)加工程序進(jìn)行分析和優(yōu)化，以助加工問(wèn)題的早期解決。Smooth Scheduler可以提取Smooth編程軟件中程序的加工工時(shí)，然后根據(jù)每臺(tái)設(shè)備的產(chǎn)能及訂單緊急程度進(jìn)行自動(dòng)排產(chǎn)，準(zhǔn)確計(jì)算訂單完成時(shí)間，將準(zhǔn)確的生產(chǎn)計(jì)劃、加工程序及工藝、作業(yè)指示等信息下發(fā)給機(jī)床，作業(yè)人員只需按照機(jī)床提供的信息即可輕松完成生產(chǎn)工作，作業(yè)負(fù)擔(dān)大幅降低，同時(shí)，任務(wù)完成情況可被實(shí)時(shí)掌控。Smooth Tool Management用來(lái)檢查每臺(tái)設(shè)備的刀庫(kù)狀態(tài)，提前配置生產(chǎn)所用的刀具，并對(duì)刀具壽命進(jìn)行監(jiān)控。Smooth Monitor對(duì)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)信息、開(kāi)動(dòng)狀態(tài)、維護(hù)情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和數(shù)據(jù)采集分析；無(wú)論管理者身在何處，都可以通過(guò)軟件查看機(jī)床信息，掌握生產(chǎn)計(jì)劃的真實(shí)執(zhí)行情況，從而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，有針對(duì)性地進(jìn)行解決。這樣，就可以充分激發(fā)設(shè)備潛能，提高生產(chǎn)效率。

分析比較這些企業(yè)的數(shù)字化解決方案可以看出，多數(shù)企業(yè)的數(shù)字化解決方案聚焦于設(shè)備管理數(shù)字化和工藝過(guò)程數(shù)字化。有的企業(yè)的數(shù)字化解決方案可以向上兼容ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）/PPS（生產(chǎn)計(jì)劃與控制系統(tǒng)）/PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）/MES制造執(zhí)行系統(tǒng)和CAD/CAM軟件，為用戶實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化制造提供良好支撐和基礎(chǔ)。馬扎克的SPS和大隈的Smart Factory數(shù)字化解決方案整合了生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)以及CAD/CAM軟件，基本實(shí)現(xiàn)了工廠運(yùn)營(yíng)的數(shù)字化管理。

另外，這些企業(yè)的數(shù)字化解決方案都基于企業(yè)自身的機(jī)床產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)連接相對(duì)方便。但是對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，各種設(shè)備來(lái)自不同的企業(yè)，聯(lián)網(wǎng)接口多種多樣，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備之間以及設(shè)備和管理系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)通信會(huì)更耗時(shí)耗力。降低用戶實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本，制定標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)控設(shè)備互聯(lián)互通協(xié)議勢(shì)在必行。目前，有3個(gè)針對(duì)數(shù)控設(shè)備之間的互聯(lián)互通協(xié)議。

中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，聯(lián)合部分高校、研究院所、企業(yè)研制的“數(shù)控設(shè)備互聯(lián)通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（NC-Link）”，采用先進(jìn)的通訊技術(shù)，確保來(lái)自不同控制系統(tǒng)的機(jī)床數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)放的、標(biāo)準(zhǔn)化的連接進(jìn)行快捷網(wǎng)絡(luò)傳輸。如華中數(shù)控、i5、廣州數(shù)控、科德數(shù)控、西門子數(shù)控、發(fā)那科數(shù)控和倍福數(shù)控系統(tǒng)。

美國(guó)制造技術(shù)協(xié)會(huì)（AMT）牽頭研制的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議MTConnect，用于數(shù)控機(jī)床、PLC、工業(yè)機(jī)器人、測(cè)量設(shè)備在內(nèi)的數(shù)控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。該協(xié)議已經(jīng)正式批準(zhǔn)為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/MTC 1.4），并已經(jīng)推出了MTConnect 2.0版。

德國(guó)umati數(shù)控設(shè)備互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，由德國(guó)機(jī)床制造商協(xié)會(huì)（VDW）和德國(guó)機(jī)械與設(shè)備工程協(xié)會(huì)（VDMA）聯(lián)合德馬吉森精機(jī)、埃馬克、巨浪、恒輪、格勞博、利勃海爾、通快、+GF+、聯(lián)合磨削等德國(guó)、瑞士的主要機(jī)床工具制造商，并邀請(qǐng)了西門子、海德漢、發(fā)那科、博世力士樂(lè)、倍福、發(fā)格、三菱電機(jī)等全球主要數(shù)控系統(tǒng)制造商共同研發(fā)。

數(shù)字化技術(shù)能改善制造企業(yè)的業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)框架，是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及改進(jìn)業(yè)務(wù)的必要條件。實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型是全球制造業(yè)無(wú)法回避的必然選擇。

（2）工業(yè)軟件眾彩紛呈 ?長(zhǎng)期以來(lái)，提高機(jī)床的性能，硬件一直是行業(yè)的研究焦點(diǎn)。但是一項(xiàng)技術(shù)的提升在趨于極限階段，要取得突破性進(jìn)步更為艱難。機(jī)械技術(shù)發(fā)展到今天，單純通過(guò)機(jī)械技術(shù)的提高來(lái)提升機(jī)床的精度和性能，難度越來(lái)越大。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，以及用戶加工需求日益復(fù)雜化，工業(yè)軟件成為豐富和完善數(shù)控機(jī)床功能，提高企業(yè)管理水平和效率，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。工業(yè)軟件封裝了工業(yè)知識(shí)，建立了數(shù)據(jù)流動(dòng)規(guī)則體系，打造了制造鏈的大腦和神經(jīng)，使智造鏈變得更加聰明，功能可以隨時(shí)調(diào)整。工業(yè)軟件描述、集成、模擬、加速、放大、優(yōu)化和創(chuàng)新了傳統(tǒng)制造過(guò)程，形成一種新的工業(yè)智能模式。工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)已成為軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)以及機(jī)床工具企業(yè)研究的重點(diǎn)，包括CAD/CAM軟件、控制軟件、仿真軟件、檢測(cè)軟件、補(bǔ)償軟件、管理軟件等發(fā)展快速，眾彩紛呈。

CAD/CAM軟件曾經(jīng)只是作為繪圖和編程的輔助工具，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM這些軟件已經(jīng)成為了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)必不可少的數(shù)字化工具。CAD/CAM軟件提供商不斷豐富軟件的功能，提高其性能，以滿足當(dāng)今數(shù)字化制造發(fā)展的需要。

MasterCAM具有強(qiáng)勁的曲面粗加工以及靈活的曲面精加工能力，400多種后置處理文件以匹配各種類型的數(shù)控系統(tǒng)。最新版MasterCAM 2023新增了多項(xiàng)功能，如B軸外形車削、支持多個(gè)中心架、將部分多軸加工策略合并為“智能綜合”，用于管理機(jī)床群組的新工作流和界面。

Vericut加工仿真、程序驗(yàn)證軟件，是基于實(shí)體、基于特征的并記錄歷史的仿真?？梢苑奖恪?zhǔn)確、快速地分析尺寸，檢查錯(cuò)誤。新發(fā)布的Vericut 9.3版本，具有工具管理器增強(qiáng)功能、新的工具界面、增強(qiáng)的處理速度，改進(jìn)了包括碰撞檢查、子系統(tǒng)軸限制等核心功能，新增的“受力優(yōu)化”功能，可以分析和優(yōu)化數(shù)控程序加工過(guò)程中的切削條件，根據(jù)工件材料、刀具、機(jī)床參數(shù)來(lái)生成高效數(shù)控程序，可減少25%以上的加工時(shí)間，刀具壽命延長(zhǎng)至少2倍。新增了“增材制造”功能，支持減材加工和增材制造在同一界面完成。

Cimtron是模具制造行業(yè)應(yīng)用最廣泛的CAD/CAM集成式專業(yè)工模具解決方案，用于型腔模具設(shè)計(jì)與制造、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造、電極設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控編程等模塊，涵蓋了工模具制造的全過(guò)程——從報(bào)價(jià)計(jì)劃到模具設(shè)計(jì)、工程變更以及數(shù)控編程。新發(fā)布的Cimtron 16版本引入了新的和增強(qiáng)的功能，使各種模具制造商能夠更快、更輕松地交付高質(zhì)量的模具，如頂桿定位、分型面相切延伸等新功能。

Hyperrmill是一款CAD/CAM集成化軟件，提供從2.5軸到5軸的系列模塊，具有自動(dòng)干涉檢查、獨(dú)立五軸聯(lián)動(dòng)、動(dòng)態(tài)變化刀軸等功能，在五軸聯(lián)動(dòng)加工方面獨(dú)具特色。其新發(fā)布的Hypermill 2023版本增加或增強(qiáng)了許多功能，如輪廓銑斷邊功能、型腔銑刀具補(bǔ)償功能，自動(dòng)搜索合適區(qū)域以適應(yīng)高性能路徑布局的3D平面加工等，能加快編程速度，改進(jìn)加工質(zhì)量，提高效率；HyperMILL CONNECTED Machining 模塊將刀具數(shù)據(jù)（長(zhǎng)度、半徑、角部半徑以及刀具編號(hào)和名稱等）直接從 hyperMILL?傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)；改進(jìn)了搖籃式五軸聯(lián)動(dòng)加工中心的“虛擬機(jī)床優(yōu)化器”的鏈接邏輯，將各個(gè)零件程序與平順、安全聯(lián)系在一起。

TopSolid-CAD/CAM/PDM原生一體化協(xié)同平臺(tái)，以三維數(shù)模（MBD）為數(shù)據(jù)源，集設(shè)計(jì)、工藝、仿真、制造、管理于一體。一個(gè)系統(tǒng)可以解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等需求；沒(méi)有系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，易于保證數(shù)據(jù)的完整性、正確性和時(shí)效性；利于企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品模組化、模組標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)化設(shè)計(jì)。

畢孚自動(dòng)化（上海）有限公司的TwinCAT 3 Machine Learning 軟件將機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）集成到整個(gè)控制系統(tǒng)中。需要學(xué)習(xí)的模型可以在如MATLAB?、TensorFlow、PyTorch、SciKit-learn 等成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)框架中進(jìn)行訓(xùn)練，然后通過(guò)開(kāi)放式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換（ONNX）格式導(dǎo)入到 TwinCAT 中運(yùn)行。這樣可以為包括預(yù)測(cè)性維護(hù)、過(guò)程控制以及全自動(dòng)質(zhì)量控制在內(nèi)的許多領(lǐng)域開(kāi)辟新的可能性和優(yōu)化潛力。

WattPilote加工過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠根據(jù)原材料、刀具、加工狀態(tài)的不同準(zhǔn)確判斷刀具的實(shí)時(shí)磨損狀態(tài)，在優(yōu)化刀具的同時(shí)，大幅降低由刀具磨損引起的產(chǎn)品問(wèn)題，從而達(dá)到提升無(wú)人化干預(yù)、降低質(zhì)檢頻率的目的。

上海航天壹亙智能iMCS智能總控系統(tǒng)，通過(guò)智能采集與互聯(lián)、設(shè)備控制、大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)及數(shù)字雙胞胎等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)車間生產(chǎn)過(guò)程的全生命周期的管控，包括智能排產(chǎn)、自適應(yīng)調(diào)度、狀態(tài)監(jiān)控、質(zhì)量預(yù)測(cè)、加工優(yōu)化、智能決策等功能?？偪叵到y(tǒng)在架構(gòu)上采用工廠、車間、產(chǎn)線、單元的多級(jí)管控模式，一套系統(tǒng)可支持多個(gè)工廠、多個(gè)車間、多條產(chǎn)線、多個(gè)單元進(jìn)行同時(shí)管控，達(dá)到提升加工效率、降低加工成本、提高加工質(zhì)量及提升加工過(guò)程管理水平的效果。

上海微茗的LMS產(chǎn)線智能管理系統(tǒng)，通過(guò)管理軟件實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)智能化，具有產(chǎn)線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、程序傳輸管理、刀具管理、生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)可視看板、生產(chǎn)數(shù)據(jù)追溯、質(zhì)量管理、能耗管理等功能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線管理的數(shù)字化。

軟件的開(kāi)發(fā)不僅限于那些軟件提供商，機(jī)床制造商也愈加重視軟件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。機(jī)床制造商不斷豐富機(jī)床內(nèi)置軟件，以提升機(jī)床的性能。

牧野在A800Z五軸臥式加工中心上配置了其特有的超級(jí)幾何智能控制（SGI.4）軟件，用于復(fù)雜的三維模型中微小的程序段的處理加工，確保加工運(yùn)行速度比標(biāo)準(zhǔn)CNC系統(tǒng)更快，同時(shí)保證更高的精度。與大多數(shù)其他控制技術(shù)相比，SGI.4可將復(fù)雜型腔和型芯模具以及航空航天零件的加工周期時(shí)間減少多達(dá)40%，從而有確保了更低的循環(huán)時(shí)間和成本。

INDEX（因代克斯）的虛擬機(jī)床（Virtual Line）軟件，是在西門子軟件原有數(shù)據(jù)、INDEX控制系統(tǒng)和機(jī)床稽核數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，包含了INDEX機(jī)床所擁有的全部功能，可以在機(jī)床上或者CAM系統(tǒng)中進(jìn)行精確的加工模擬。INDEX還有豐富的工藝技術(shù)包可供選裝，如直接加載和打開(kāi)STEP 格式 3D 文件的3D-STEP Import、用于復(fù)雜輪廓去毛刺的EntgratenPRO，以及流線銑、擺線銑、雕刻等工藝技術(shù)軟件包。這些工藝技術(shù)包能夠進(jìn)行額外的工藝技術(shù)編輯，并輸出加工程序，以進(jìn)一步處理，簡(jiǎn)化編程。

很多機(jī)床制造商向用戶提供這種工藝技術(shù)包，方便用戶發(fā)揮機(jī)床的最大潛能。

DMG MORI匯聚了公司幾十年的專有應(yīng)用技術(shù)，開(kāi)發(fā)了42種特有的技術(shù)循環(huán)，幫助用戶簡(jiǎn)化編程，提高編程速度，提高生產(chǎn)力和安全性。這些技術(shù)循環(huán)按照功能分類，歸納為操作循環(huán)、測(cè)量循環(huán)、加工循環(huán)、監(jiān)測(cè)循環(huán)，供用戶選擇使用。如DMU 50 3rd可配置3D quickset、gearMill、Easy Tool Monitoring 2.0、W-Setter等技術(shù)循環(huán)，分別用于檢查和修正四軸和五軸加工中心的運(yùn)動(dòng)特性和精度、齒輪銑削、避免刀具破塤和刀具過(guò)載導(dǎo)致的故障、刀具長(zhǎng)度的手動(dòng)測(cè)量和工件定心。

OKUMA銑車復(fù)合加工中心Multus U3000的齒輪加工軟件包，只需通過(guò)3步編程，選擇齒輪種類、輸入加工條件、自動(dòng)生成并執(zhí)行程序，即可在五軸加工中心上完成過(guò)去只能在齒輪機(jī)床上完成的工作。

聯(lián)合磨削集團(tuán)的J600平面成形磨床，配置新的多邊形磨削軟件，在一次裝夾下，可實(shí)現(xiàn)磨削360°輪廓，縮短加工時(shí)間。用戶僅通過(guò)CAD生成工件的二維輪廓圖并將其導(dǎo)入程序即可實(shí)現(xiàn)磨削加工，磨削程序可以自動(dòng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)，操作人員無(wú)需任何編程知識(shí)，僅需選擇技術(shù)參數(shù)即可。

北京精雕的JDGR500精密高速五軸加工中心，搭載了其自主開(kāi)發(fā)的專用五軸聯(lián)動(dòng)加工CAM軟件Surmill，具有多種五軸編程策略，滿足多場(chǎng)景五軸編程需要，支持多種格式文件，可以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的數(shù)字化仿真，輔助優(yōu)化工藝要素，提升工藝過(guò)程安全性。

北平機(jī)床的磨床產(chǎn)品都配有專用的應(yīng)用軟件。如T6五軸數(shù)控工具磨床，配有自主研發(fā)的3D模擬磨削工藝軟件，讓操作編程更加便捷化。BP8數(shù)控外圓磨床，配有專用的磨削軟件，操作界面友好，人機(jī)交互性強(qiáng)，大幅簡(jiǎn)化編程等操作過(guò)程，降低磨削加工對(duì)人的依賴性。

瑞士阿格頓的四軸磨削中心Evo Combi，用于可轉(zhuǎn)位刀片的周邊磨，配備有專門針對(duì)超硬磨削的軟件——力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集主軸的負(fù)載變化，通過(guò)自適應(yīng)進(jìn)給功能自動(dòng)調(diào)節(jié)砂輪主軸的進(jìn)給率至最佳值，提高磨削效率。

江蘇合泰機(jī)械的全自動(dòng)三維數(shù)控彎管機(jī)CNC65XE-9A，配置其自主開(kāi)發(fā)的彎管指令數(shù)控軟件，用戶可以對(duì)系統(tǒng)通過(guò)彎管工藝參數(shù)自動(dòng)生成的彎管指令進(jìn)行編輯修改，輸入坐標(biāo)值即可以3D圖形顯示，以及干涉仿真，機(jī)械干涉位置由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算，無(wú)需人工測(cè)量或設(shè)定。

南京二機(jī)床的七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控內(nèi)齒珩磨強(qiáng)力珩齒機(jī)Y4830CNC，配置的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)應(yīng)用軟件，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力珩磨工藝以及余量補(bǔ)償。工作臺(tái)進(jìn)給軸采用直驅(qū)技術(shù)，智能化夾持力控制及自動(dòng)熱變形補(bǔ)償技術(shù)，確保高精度齒輪的珩削要求。

綠色技術(shù)助力減排

2020年9月，習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上表示，中國(guó)將采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。為我國(guó)綠色戰(zhàn)略按下啟動(dòng)鍵。

有研究表明，工業(yè)生產(chǎn)是第一大碳排放源，在能源使用造成的碳排放中，每年有近36%來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)碳中和的重點(diǎn)路徑。機(jī)床工業(yè)作為基礎(chǔ)性行業(yè)，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的綠色戰(zhàn)略中，不僅要努力實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的低碳轉(zhuǎn)型，還承擔(dān)著為工業(yè)生產(chǎn)提供低碳排放機(jī)床工具產(chǎn)品的重任。

有研究表明，機(jī)床產(chǎn)品生命周期中約80%的二氧化碳是客戶在工廠使用機(jī)器時(shí)排放的。因此，我國(guó)綠色戰(zhàn)略必然要求我們機(jī)床工具行業(yè)向用戶企業(yè)提供低碳排放的綠色機(jī)床，倒逼機(jī)床工具行業(yè)發(fā)展綠色技術(shù)，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

機(jī)床工具綠色技術(shù)研究和應(yīng)用主要體現(xiàn)在：優(yōu)化設(shè)計(jì)，減輕機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量，減少能源需求；能量回收，驅(qū)動(dòng)裝置配備電能回饋裝置以回收制動(dòng)能；能源管理，待機(jī)關(guān)閉冷卻、液壓、照明、顯示等耗能設(shè)備；提高能源利用效率，采用能效更高的電機(jī)；應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)、高速加工技術(shù)、仿真技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)和管理技術(shù)，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，減少能源消耗；應(yīng)用微量潤(rùn)滑以及干切削技術(shù)，減少污染。

這些綠色技術(shù)在很多公司的產(chǎn)品上都有體現(xiàn)。

寧波海天精工的BF2040Ⅱ五軸高速銑削中心，采用工作臺(tái)固定，高架橋式龍門框架結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)融入高動(dòng)態(tài)性能加工理念，結(jié)構(gòu)剛性好，移動(dòng)部件輕量化，具有高速、高效和高精的特性。

珠海格力智能在其高速橋式（五軸）龍門數(shù)控機(jī)床GA-GM3020以及高速立式數(shù)控機(jī)床GA-GF2755上，應(yīng)用微量潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，消除乳液污染，延長(zhǎng)了刀具使用壽命。

重慶機(jī)床集團(tuán)數(shù)控臥式干切滾齒機(jī)YS3610、秦川機(jī)床集團(tuán)數(shù)控干切滾齒機(jī)YK3126、德國(guó)艾克索五軸加工中心MP9/5等，應(yīng)用干切削技術(shù)，消除切削液污染。

宜昌長(zhǎng)機(jī)的數(shù)控刮齒機(jī)YK8115、YK8132、YK8150系列，采用高速干式切削方式，實(shí)現(xiàn)齒輪工件的高效高精度刮齒加工。

鄭州鉆石的球頭銑刀，刀頭為PCBN材質(zhì)，硬度高、耐磨性強(qiáng)，有良好的熱穩(wěn)定性、熱硬性及導(dǎo)熱性，可滿足干切削要求，減少環(huán)境污染，綠色環(huán)保；采用四刃結(jié)構(gòu)，切削穩(wěn)定性好；每個(gè)刀頭部位的刀體上有一個(gè)出氣孔，加工時(shí)起到空氣冷卻作用。

寧波中機(jī)松蘭刀具的聚晶立方氮化硼（PCBN）、聚晶金剛石（PCD）超硬刀片，具有以車代磨、穩(wěn)定加工、刀具壽命長(zhǎng)、加工精度高等諸多優(yōu)異性能，支持“硬態(tài)加工、干式切削”等先進(jìn)工藝，可以避免生產(chǎn)過(guò)程中的灰塵、磨削液對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)綠色加工。

匯?？萍嫉某暰G色高效鉆攻中心UGT-500、超聲綠色高效五軸聯(lián)動(dòng)加工中心MVA500-5AXIS，配置了超聲加工系統(tǒng)、微量潤(rùn)滑MQL系統(tǒng)，無(wú)需傳統(tǒng)切削液，綠色環(huán)保。

日本MAZAK（馬扎克）公司提出了通過(guò)節(jié)能技術(shù)、使用人工智能和數(shù)字技術(shù)、工藝集成等三種路徑來(lái)減少碳排放，減少對(duì)環(huán)境的影響。

開(kāi)發(fā)帶有節(jié)能功效的新型號(hào)機(jī)床來(lái)減少客戶工廠對(duì)環(huán)境的影響。MAZAK的VCN-600立式加工中心，采用高節(jié)能冷卻單元，制冷劑逆變器可根據(jù)加工時(shí)主軸負(fù)載優(yōu)化冷卻量，每年可減少11%的能耗；VARIAXIS i-800 NEO的液壓?jiǎn)卧褂眯钅芷骱湍孀兤骼鋮s裝置，在運(yùn)行中能大大降低能耗，每年可減少21%的能耗。

通過(guò)人工智能和數(shù)字技術(shù)優(yōu)化加工條件以獲得更高精度，降低電能消耗。MAZAK利用其人工智能技術(shù)Ai Thermal Shield，根據(jù)溫度變化自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償量，確保加工精度，避免由于加工失敗而出現(xiàn)的再加工情況，減少能源消耗；利用數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)建虛擬機(jī)床進(jìn)行加工仿真，減少在機(jī)床上的加工時(shí)間，從而降低能源消耗，提高生產(chǎn)效率。

通過(guò)工藝集成實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上完成車、銑、鉆、齒輪加工以及增材制造，減少總生產(chǎn)時(shí)間，降低成本，減少碳排放。

日本OKUMA（大隈）采取削減機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源消耗、關(guān)閉不使用的設(shè)備、縮短加工時(shí)間、分析優(yōu)化減排點(diǎn)等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)減排目的。

基于OKUMA機(jī)床的智能技術(shù)Thermo-Friendly Concept（準(zhǔn)確控制規(guī)則的熱變形），用戶無(wú)需采取特別措施即可在普通的工廠環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高精度加工；無(wú)需機(jī)身冷卻或過(guò)度的空調(diào)控制，維持機(jī)床精度穩(wěn)定性，也無(wú)需進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的熱機(jī)。配置高效液壓?jiǎn)卧?，降低能耗；?yīng)用電能再生技術(shù)，回收制動(dòng)能。通過(guò)這些綠色技術(shù)，減少機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能源消耗。

OKUMA的ECO Suite Plus自動(dòng)檢測(cè)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，無(wú)需按鍵操作，自動(dòng)關(guān)閉不必要的外圍設(shè)備。保持精度所需的冷卻設(shè)備應(yīng)用“Thermo-Friendly Concept”技術(shù)，自動(dòng)判斷機(jī)床是否需要冷卻，保持高精度并進(jìn)行怠速停止。這兩者結(jié)合，在確保精度的同時(shí)，減少不必要的能源消耗。

DMG MORI（德馬吉森精機(jī)）機(jī)床的綠色技術(shù)具有幫助用戶降低能源消耗的功能。節(jié)能（Energy Saving）App能夠按時(shí)間或者程序段記錄機(jī)床的功率消耗，有停機(jī)、預(yù)熱、待機(jī)等三種模式來(lái)管理機(jī)床、氣動(dòng)液壓系統(tǒng)、顯示屏、照明燈，降低機(jī)床的能源消耗和運(yùn)行成本，同時(shí)提高生產(chǎn)力。據(jù)稱，節(jié)能模式下，機(jī)床的能耗將降低30%。

德國(guó)INDEX（因代克斯）公司在開(kāi)發(fā)機(jī)床產(chǎn)品和進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)時(shí)，就將綠色概念作為核心要求，始終踐行其生態(tài)方案，提高機(jī)床產(chǎn)品的能源利用效率并降低能耗。這個(gè)生態(tài)方案包括以下幾個(gè)方面：

ECO fluid：根據(jù)使用情況對(duì)泵的運(yùn)行進(jìn)行控制以降低消耗，從而使冷卻液供應(yīng)和液壓供應(yīng)的能耗達(dá)到最佳水準(zhǔn)。

ECO energy：所有驅(qū)動(dòng)裝置配備電能回饋裝置以回收制動(dòng)能量；使用同步電機(jī)和提升效率使損耗得以降低；采用更高加速度和快移速度實(shí)現(xiàn)最短加工時(shí)間，從而節(jié)約能源。

ECO design：采用創(chuàng)新的軸連動(dòng)機(jī)構(gòu)、降低機(jī)床組件重量使能源需求更?。煌ㄟ^(guò)技術(shù)和工藝整合，在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行智能化多工位加工以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

ECO cool：采用中央控制的機(jī)床冷卻系統(tǒng)，使余熱得到再利用。

ECO control：通過(guò)智能化待機(jī)方案降低消耗，自動(dòng)關(guān)閉周邊設(shè)備。

ECO setup：采用仿真技術(shù)在不占用機(jī)床的條件下對(duì)工件進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

增材制造前景廣闊

增材制造技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，受到了各國(guó)（地區(qū)）高度重視，但受限于材料、成本、效率、制品的力學(xué)性能和表面質(zhì)量等問(wèn)題的困擾，其應(yīng)用場(chǎng)景受到一定制約。其中一些新的研究成果，應(yīng)會(huì)讓我們對(duì)增材制造的應(yīng)用前景產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。

有學(xué)者采用激光選區(qū)熔化（SLM）對(duì)Ti6Al4V鈦合金材料制備的增材制造樣件的金相組織、力學(xué)性能開(kāi)展了研究。研究結(jié)果表明，采用400W以上激光制備的Ti6Al4V鈦合金增材制造樣件，微觀組織、力學(xué)性能以及致密性能夠達(dá)到甚至優(yōu)于鍛件的標(biāo)準(zhǔn)。

還有學(xué)者采用激光金屬沉積（LMD）技術(shù)進(jìn)行了Ti6Al4V/TiC 的功能梯度材料研究。研究結(jié)果表明，采用LMD技術(shù)增材制造能夠滿足鍛造Ti6Al4V所規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度要求。

GE航空先進(jìn)技術(shù)（GE AAT）慕尼黑團(tuán)隊(duì)的總部位于德國(guó)慕尼黑，是歐盟Clean Sky 2計(jì)劃的三個(gè)核心合作伙伴之一。該團(tuán)隊(duì)采用直接金屬激光熔化工藝增材制造的直徑1m的inconel 718渦輪中心框架（TCF）外殼，與傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)工藝相比，這個(gè)需要由150多個(gè)零件組成的部件，用增材制造工藝生產(chǎn)可整合為一個(gè)單一組件，制造成本和零件質(zhì)量減少約30%，交貨時(shí)間由9個(gè)多月縮短為兩個(gè)半月。

波音公司在華盛頓州塔科馬城（Tacoma）東郊Algona的增材制造工廠于2022年9月下旬正式開(kāi)業(yè)。開(kāi)業(yè)慶典期間展示了采用增材制造工藝生產(chǎn)的波音737客機(jī)上的翼尖帆。該翼尖帆一直是由外部供應(yīng)商生產(chǎn)制造，由多個(gè)零件組裝而成，供貨周期為6周，制造成本5-6萬(wàn)美元。而采用增材制造工藝進(jìn)行生產(chǎn)，使用聚合物材料，打印時(shí)間41小時(shí)，后期制作85小時(shí)，制造成本約4萬(wàn)美元。波音增材制造副總裁聲稱，采用增材制造方式生產(chǎn)翼尖帆，直接生產(chǎn)成本的降低并不是最主要的，關(guān)鍵在于采用增材制造方式，由多個(gè)零件構(gòu)成的翼尖帆整合為單一零件，減少了零件的數(shù)量，并且隨之能夠減少數(shù)以萬(wàn)計(jì)的緊固件，以及相應(yīng)的所有成本，如管理成本、倉(cāng)儲(chǔ)成本等，這將實(shí)現(xiàn)巨大的節(jié)省。

在一次先進(jìn)制造技術(shù)論壇上，德國(guó)SLM Solutions公司介紹了寶馬汽車采用增材制造技術(shù)為其BMW i8 Roadstar生產(chǎn)頂棚支架的案例。據(jù)稱，根據(jù)寶馬汽車計(jì)算，采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)鈦合金材質(zhì)的頂棚支架，在生產(chǎn)數(shù)量少于6萬(wàn)件的條件下，比采用塑料材質(zhì)，通過(guò)模具來(lái)生產(chǎn)的方式更具成本優(yōu)勢(shì)。

材制造技術(shù)的應(yīng)用，以前更多關(guān)注的是在宇宙開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)洋航行以及生產(chǎn)一些切削加工技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)且非關(guān)鍵受力零件的場(chǎng)景下應(yīng)用。上面的幾個(gè)案例說(shuō)明，在一些生產(chǎn)環(huán)境中，增材制造技術(shù)對(duì)于批量生產(chǎn)同樣具有時(shí)間、成本的優(yōu)勢(shì)，而且增材制造技術(shù)生產(chǎn)的零件在力學(xué)性能、金相組織等方面不遜色于鍛件。隨著對(duì)材料、工藝研究的深入，增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)大，成為切削技術(shù)的有益補(bǔ)充甚至競(jìng)爭(zhēng)者。

美國(guó) 3D SYSTEMS（3D系統(tǒng)）的DMP Factory 350金屬增材制造系統(tǒng)，可制造最大275mm×275mm×380mm的金屬零件，采用選區(qū)激光熔融技術(shù)，能夠高效地制造非常致密的純金屬零件，實(shí)現(xiàn)如Inconel合金、鈦、鈷鉻合金、鋁、鋼等金屬材料的增材制造。其改進(jìn)的氣流技術(shù)，能夠均勻地提高整個(gè)制造區(qū)域的零件質(zhì)量。集成的3DXpert軟件支持增材制造工作流程的每個(gè)步驟，從設(shè)計(jì)到后處理，從而簡(jiǎn)化工作流程，有效地從3D模型過(guò)渡到零件。雙向鋪粉功能，提高工作效率。還可選配DMP監(jiān)控工具（DMP Monitoring），實(shí)時(shí)收集加工數(shù)據(jù)，分析加工過(guò)程，優(yōu)化加工參數(shù)。

天津鐳明激光的LiM-X260A金屬3D打印機(jī)，可制造260mm×260mm×430mm金屬零件，采用激光選區(qū)熔融技術(shù)，實(shí)現(xiàn)如鈦合金、鋁合金、高溫合金、鈷鉻合金、不銹鋼、模具鋼、銅合金等金屬材料的增材制造。循環(huán)系統(tǒng)采用永久濾芯，具有反吹功能，配備大容量供粉艙；自主研發(fā)的LiMPCS控制軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備打印的自動(dòng)化；專用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，提高成形系統(tǒng)和鋪粉系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的精度和穩(wěn)定性，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)成形艙中的含氧量，超限自動(dòng)報(bào)警；配有粉床監(jiān)控模塊，內(nèi)置高清相機(jī)，每次鋪粉后和熔凝后拍攝粉床情況照片，經(jīng)算法分析比對(duì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)每層鋪粉質(zhì)量和熔凝質(zhì)量的監(jiān)控，對(duì)異常鋪粉進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)粉、自動(dòng)報(bào)警。

LiM-X400金屬3D打印機(jī)，采用龍門結(jié)構(gòu)，單、雙向鋪粉可選，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，鋪粉效率高。成形最大尺寸400mm×400mm×550mm。

集成復(fù)合方興未艾

在零件加工和模具加工領(lǐng)域，工件形狀日益復(fù)雜，交貨期縮短，產(chǎn)品高附加值日趨深化，要求加工設(shè)備具有高性能和高效率。為滿足市場(chǎng)需求，以某一目標(biāo)為導(dǎo)向，將機(jī)床結(jié)構(gòu)與功能、加工工藝、工作方式等進(jìn)行集成和融合，獲得高性能和高效率的產(chǎn)品，成為技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)趨勢(shì)。各種類型的復(fù)合機(jī)床、加工單元、自動(dòng)線、多主軸加工設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)一片繁榮景象。

復(fù)合加工機(jī)床按照工藝集中的原則，將不同的加工過(guò)程集成在一臺(tái)機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)一次安裝完成全部加工，從而減少安裝次數(shù)，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合一些形狀復(fù)雜、精度要求高的零件。

瑞士威力銘馬科黛爾的銑車復(fù)合加工機(jī)床408MT，臥式車削主軸轉(zhuǎn)速6000r/min，可進(jìn)行C軸分度，銑削主軸轉(zhuǎn)速42000r/min，沿X、Y、Z軸運(yùn)動(dòng)，并可做B軸擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)銑車復(fù)合五軸加工，主要用于小型精密零件的加工。

德國(guó)INDEX（因代克斯）的銑車復(fù)合加工機(jī)床G420，對(duì)置正副主軸，銑削主軸，雙下刀塔，三把刀具可無(wú)碰撞風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)加工，可滿足直徑120mm以下的棒料、直徑315mm以下盤套類以及長(zhǎng)度1600mm（2300mm）以下長(zhǎng)軸類零件的高效銑車復(fù)合加工?？梢赃x配集成的上下料系統(tǒng)，或選配機(jī)器人單元iXcenter。

科德數(shù)控的銑車復(fù)合加工機(jī)床KCX1200 TM，整體頂置式正交結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，銑削主軸最高轉(zhuǎn)速12000r/min，車削主/副主軸箱均采用內(nèi)冷卻力矩電機(jī)，實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、高效率加工。同時(shí)配備高精度電磁角度編碼器+液壓夾緊實(shí)現(xiàn)C軸高精度任意角度定位，提高銑削精度。工件最大回轉(zhuǎn)直徑520 mm，最大車削直徑400 mm，最大車削長(zhǎng)度1200 mm。

日本山崎馬扎克（MAZAK）的銑車復(fù)合加工機(jī)床Integrex i-250HS，最大加工直徑670mm，最大棒材加工能力65mm，最大加工長(zhǎng)度1519mm，主軸轉(zhuǎn)速5000r/min，銑削主軸轉(zhuǎn)速12000r/min。采用搭載了支持AI、數(shù)字孿生和自動(dòng)化的MAZATROL SmoothAi數(shù)控系統(tǒng)，Ai熱屏障會(huì)根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速和床身上溫度傳感器的信息抑制刀尖位置的變化。通過(guò)考慮溫度變化、機(jī)械位置、冷卻開(kāi)關(guān)等因素，對(duì)機(jī)床進(jìn)行精密控制，使連續(xù)加工精度保持穩(wěn)定。

日本大隈的銑車復(fù)合加工機(jī)床MULTUS U3000，機(jī)床設(shè)有對(duì)置車主軸、銑主軸、動(dòng)力刀塔以及B、C軸，雙滑鞍機(jī)構(gòu)將加工時(shí)間縮至最短，能夠在一次裝卡中完成復(fù)雜零件的多種加工，包括齒輪加工和傾斜車削能力。

德國(guó)EMAG（埃馬克）公司的立式車磨復(fù)合加工機(jī)床VL 200GT，一次裝夾完成盤類零件的全部硬加工。硬車和磨削組合實(shí)現(xiàn)了更短的節(jié)拍時(shí)間、更高的加工質(zhì)量，并大幅降低了刀具成本。

多主軸機(jī)床在不增加機(jī)床數(shù)量情況下提高企業(yè)生產(chǎn)率，深受市場(chǎng)歡迎，技術(shù)得到快速發(fā)展。多主軸結(jié)構(gòu)各異，功能不盡相同，既有多主軸同步加工，也有可獨(dú)立控制的。

意大利VIGEL（威捷爾）公司的TW 320H雙主軸五軸臥式加工中心，可實(shí)現(xiàn)雙主軸同步加工，提高加工效率，板式雙工位交換裝置，減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間。

創(chuàng)新技術(shù)引人注目

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的第一動(dòng)力，在產(chǎn)品的生產(chǎn)方法和工藝水平提高過(guò)程中起著舉足輕重的作用，是企業(yè)增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。

超聲振動(dòng)加工由于主要依靠磨粒瞬時(shí)局部的高頻沖擊形成的巨大能量去除材料，工件表面的宏觀切削力很小，切削應(yīng)力有效減小，切削溫度極大降低，不會(huì)產(chǎn)生變形和燒傷，表面質(zhì)量好，成為解決玻璃、陶瓷、寶石、石英、硅、鍺、石墨等硬脆材料，顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，纖維復(fù)合材料等難加工材料精密超精密加工的一種利器，主要應(yīng)用于航空航天、國(guó)防軍工、3C等領(lǐng)域關(guān)鍵零部件的高效精密制造。

西安超克能的超聲加工裝置，有超聲車刀、超聲振動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀柄、超聲磨削裝置等，用于解決特種工藝加工難題及難加工材料的加工技術(shù)問(wèn)題，提供金屬鏡面加工工藝和抗疲勞制造工藝整體解決方案，研發(fā)應(yīng)用于多領(lǐng)域的超聲加工。

匯?？萍嫉某暰G色高效五軸聯(lián)動(dòng)加工中心MVA500-5AXIS，采用匯專自主研發(fā)的超聲主軸，可選超臨界CO2內(nèi)冷、微量潤(rùn)滑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)清潔切削，直線軸重復(fù)定位精度3μm，旋轉(zhuǎn)軸重復(fù)定位精度5″，應(yīng)用于難加工材料的高效精密加工。

春保森拉天時(shí)的高動(dòng)態(tài)車削（High Dynamic Turning）技術(shù)以及FreeTurn車刀，可以將粗加工、精加工、仿形車削、端面和縱向車削等常見(jiàn)的車削作業(yè)，集中在一把車刀上即可完成。

傳統(tǒng)車削工藝中，每個(gè)輪廓需要不同的刀具去加工。這會(huì)產(chǎn)生巨大的刀具成本和較長(zhǎng)的刀具更換時(shí)間。采用高動(dòng)態(tài)車削（HDT）技術(shù)，F(xiàn)reeTurn刀具可以利用銑削主軸實(shí)現(xiàn)全方位自由度。切削刃可以通過(guò)刀具軸線的旋轉(zhuǎn)來(lái)改變主偏角，從而節(jié)省刀具數(shù)量，減少換刀時(shí)間，進(jìn)給率可提高40%，空走刀行程減少90%，加工時(shí)間可減少25%。

EMAG（埃馬克）的無(wú)刀痕（Scroll-free）車削技術(shù)，在車削加工中，傾斜的刀刃在旋轉(zhuǎn)的工件旁回轉(zhuǎn)，刀刃切入點(diǎn)沿刀刃不斷移動(dòng)。這樣，切削使用的是整個(gè)刀刃，可以延長(zhǎng)刀具壽命，縮短加工時(shí)間，提高加工件的表面質(zhì)量，加工面不會(huì)產(chǎn)生刀痕。應(yīng)用實(shí)踐證明，使用無(wú)刀痕車削技術(shù)，可以在最高進(jìn)給達(dá)到1mm/r時(shí)，實(shí)現(xiàn)Rz＜6.3μm的表面質(zhì)量。

使用無(wú)刀痕車削技術(shù)加工的疊片組結(jié)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸前后對(duì)比

EMAG公司VT系列倒立車的旋轉(zhuǎn)刀塔已經(jīng)根據(jù)無(wú)刀痕車削的特殊要求進(jìn)行了調(diào)整。