东台精机四轴加工中心、无锡康驰

从EMO展览会看中国智能制造的实力和未来发展方向

　　2017汉诺威欧洲机床展(EMO)”的媒体沟通会，作为全球金属加工行业首屈一指的贸易展览会，EMO展览会在规模、国际化和创新方面已成为行业翘楚，从该展会我们可以从中一窥中国智能制造过去的发展情况以及未来的发展方向。

　　“2017汉诺威欧洲机床展(EMO)”的媒体沟通会，作为全球金属加工行业首屈一指的贸易展览会，EMO展览会在规模、国际化和创新方面已成为行业翘楚，从该展会我们可以从中一窥中国智能制造过去的发展情况以及未来的发展方向。

　　2015年，国务1院印发了第1一个实施制造强国战略的十年行动纲领——《中国制造2025》，提出要到2025年迈入制造强国行列，到2035年我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。其中装备制造是智能制造重要组成部分，是国家工业发展的基础，《中国制造2025》明确提到要实施高1端装备创新等五项重大工程。

　　而高1端机床是装备工业的基础，体现一个国家制造水平，《中国制造2025》更是明确将高1档数控机床列为9项战略任务和重点之一。近日，记者参加了“2017汉诺威欧洲机床展(EMO)”的媒体沟通会，作为全球金属加工行业首屈一指的贸易展览会，EMO展览会在规模、国际化和创新方面已成为行业翘楚，从该展会我们可以从中一窥中国智能制造过去的发展情况以及未来的发展方向。

　　中国实力如何?

　　当天，德国机床制造商协会(VDW)总经理舍费尔博士表示，EMO展将于今年9月18-23日在德国汉诺威举办。截至2017年1月底，报名参加展会的企业已有1850多家，来自42个国家和地区，净展出面积超过16万平方米。本届展会约有450家展商来自亚洲，近110家来自中国。

　　他透露， 2015年中国机床消费量达到近220亿欧元，成为世界1上1最1大的市场。所需设备的三分之一以上为进口，价值超过77亿欧元。因此，中国也是世界上1最1大的机床进口国。

　　其中，中国进口的机床产品主要来自日本。德国排名第二，占有份额超过四分之一。2015年，德国为中国交付了价值21亿欧元的产品，主要是加工中心。2016年前三个季度，德国出口到中国的机床总额近14亿欧元。这段时时间订单量上涨了近三分之一，主要归因于汽车行业的订单量大增。

大型高1档数控机床铸件　质量决定精度

　　一、概述

　　机床是国家基础装备，特别是数控机床，其制造水平的高低是衡量一个国家综合实力的重要标志。这些年来国外对我国高精端数控机床封锁一直非常严重，特别是大型高精端数控机床很难进口，即使能进口，价格也非常昂贵。为了打破国外的封锁，发展自己的民族企业，只有依靠自主创新。近几年，我国在数控机床技术研发上有了较大的进步，并已打破国外长期对我国高精端机床技术封锁的现状。目前，我国已经能够生产七轴联动重型数控卧式加工中心、五轴横梁移动式高速龙门铣削中心，五轴龙门加工中心、五轴车铣中心、五轴立式叶片加工中心，以及六轴五联动弧齿锥齿轮磨床等产品，打破了国外设备一统天下的局面。

　　目前，我公司自主研制的DMVT1600×60/400L-NC数控龙门移动双柱立式车床、DMVTM2500×60/550L-NC数控龙门移动式双柱车铣床(见图1)，是我国目前最1大的16m、25m双柱立车，由于技术含量非常高，在国际上也只有几个发达国家能生产。HTⅢ420×180/400L-NC数控重型卧式车床也是我国目前大型数控重型卧式车床之一。

　　由于机床的结构件和许多主要部件都是以铸件为坯料的，因此机床铸件的好坏，对机床的质量、使用寿命、精度保持性都有重要的影响。

　　二、大型数控机床对铸件的质量要求

　　(1)较高的抗压强度与抗拉强度。

　　(2)良好的精度稳定性。

　　(3)高的弹性模量。

　　(4)良好的耐磨性。

　　(5)较好的减震性。

　　(6)良好的切削性能。

　　(7)良好的铸造性能。

　　(8)较高的尺寸精度，较低的表面粗糙度。

　　三、大型数控机床对铸件的技术要求

　　1.大型数控机床技术指标

　　DMVTM2500×60/550L-NC数控龙门移动式双柱车铣床是目前亚洲最1大的立式车铣床，世界上也只有很少几个国家能生产，其最1大车削直径25000mm、工作台直径10000mm、最1大工件重量550t、最1大工件高度6000mm;HTⅢ420×180/400L-NC数控重型卧式车床(见图2)中心高2250mm、床身上最1大工件回转直径4200mm、两顶1尖间最1大工件长度18000mm，是我国目前最1大的数控高技术立式、卧式机床之一。

　　2.大型数控机床主要铸件及技术要求

　　(1)、横梁、立柱、床身、滑枕类铸件 该类铸件的导轨部分，精度要求非常高，导轨加工后表面粗糙度一般要求为Ra0.8μm ，因此铸件应有强度高，耐磨性好，加工后导轨硬度在180HBW以上，导轨部位不能有任何铸造缺陷。特别是横梁、立柱类铸件，其材质牌号一般为HT300、HT350，载荷>11.00kN、挠度f>5.5mm。横梁、立柱铸件长度一般在8～15m之间，浇注重量一般在25～70t，最重的立柱铸件浇注重量为95.3t。目前，国内生产数控桥式双龙门镗铣床的固定横梁最1大的是145t球墨铸铁件，其材质是QT6003。

　　(2)工作台、工作台底座、主轴箱体、尾座体类铸件 为了保证铸件精度，这些铸件的刚度必须好，而且不能有大的缺陷，精度要求也比较高。从使用角度上看，机床铸件的刚性比其强度更重要。计算表明，即使达到机床最1大切削力，高牌号铸铁件的抗压强度、抗拉强度仍有较大的安全系数，但却会出现因其刚度差、抗变形能力不够，从而使强力、高速切削的数控机床失去加工精度。因此，铸件的刚度指标对现代数控机床很重要，即弹性模量越大，材质抗变形能力越大。

　　三、生产中的质量控制

　　1.化学成分控制

　　保证大型数控机床的精度要求铸件的硬度，加工性能的稳定。实践证明，保持铸件化学成分的稳定是保证铸件硬度，加工性能稳定的重要措施。对于熔炼的铁液， Si、Mn含量(质量分数)波动均不应超过±0.1%， C的波动范围为±0.05%。

　　另外，带导轨的机床件则加入Cu、Cr，含量为wCu=0.6%、wCr=0.3%。

　　2.强度与碳当量控制

　　目前，数控机床铸件大多数采用HT350、HT300高强度灰铸铁，但是在提高铸件强度的同时往往伴随着碳当量的降低，收缩的增大，流动性的降低，以及铸造性能的恶化，因此在保证同一强度下有较高的碳当量，或在同一碳当量下有较高的强度是生产的关键。目前采取的技术是在配料中增加废钢的同时，采用熔炼高温优质铁液加强有力的孕育措施等，则可在较高的碳当量下获得高的机械强度。又如在一定的碳当量下，将Si/C从0.4～0.5提高到0.7～0.8，不仅可以提高机械强度还可增加弹性模量，是控制化学成分尤其是碳当量、保持强度的同时具有优良铸造性能的重要指标，也是避免废品率的上升及能源的浪费一项重要技术。

　　3.力学性能的控制

　　目前，我国机床主要铸件(如床身、工作台、立柱、横梁等)一般采用HT200、HT250、HT300 、HT350四个牌号。为了保证铸件刚性要控制好灰铸铁的弹性模量，提高材质抗变形能力。因为铸铁弹性模量在强力切削下对数控机床保持精度的稳定性的作用越来越重要，弹性模量与强度有着密切的关系，强度越高，弹性模量也越高

　　但实际生产中，不能以强度的测试来代替弹性模量的测试。因为即使是同样的强度，弹性模数也有高低之分。例如配料中的废钢量，渗碳的机制，高温熔炼，孕育强化及化学成分中的Si/C比，以及金相组织中的石墨数量、大小等都是影响弹性模量的重要因素。

　　铸件在受力时抗拉强度越高，弹性模量下降的幅值越小，这也是高刚度机床要求铸铁更高强度的原因。通常机床铸件在使用中，其使用应力很少超过抗拉强度的1/4，铸件设计者往往用应力为1/4抗拉强度时的弹性模量来代替牌号的弹性模量。

　　4.尺寸精度

　　生产大型数控机床铸件一般采用树脂砂造型，其铸件尺寸精度要求CT8～CT10，任意600mm内平面度<1.5mm。我国机床铸造厂绝大部分控制在CT9～CT10范围内，600mm内平面度<2mm，少部分达到CT9，稳定达到CT8的极少数，国外机床铸件普遍达到CT8，任意600mm内平面度<1mm。

　　5.铸件的时效处理

　　大型数控机床铸件高强度HT350、HT300已占机床铸件主体，铸件的残余应力值也随强度增大而升高，因此铸件的时效处理相当重要。目前，机床铸件的时效处理主要有三种方法：一是热时效;二是振动时效;三是不热时效的低应力铸铁。

　　四、结语

　　在当前全球市场竞争日益激烈的环境下，打破国外对我国高精端数控机床和大型高精端数控机床的封锁，只有不断提高高1端装备制造的技术水平，加大科技投入，切实推动科技自主创新，加强人才的培养，提高科技水平，增加产品的技术含量和市场价值，才能使我国从制造大国迈进制造强国。

机床迈向绿色制造的三项技术，你知道吗

　　面向机床的微量润滑及油雾回收技术

　　微量润滑技术是金属切削行业中的新技术，其在生产时间和成本的节约方面有明显的效果，在环境保护上更是让人放心。干燥加工使得碎屑循环利用、设备清洁变得简易。

　　来自德国的Bielomatik必诺机械，隶属于德国劳舍集团，凭借卓越的机械技术，独立发展了润滑系统系列产品。必诺单通道微润滑技术主要是通过专利多喷头油气混合技术形成油雾从喷嘴喷出，经过回转接头和工具内孔接触到加工表面，形成微量润滑。单通道微润滑技术适用于中低转速的金属加工设备，也适用于内部结构复杂的主轴。该设计适用低粘度润滑油，典型应用于自动生产线活旋转加工设备。如果加工工艺已知，也可用于加工中心或设备翻新。其安装改型简易，特别为湿加工向干燥切削转换而设计，联接至加工工具内孔润滑。必诺集中润滑产品可覆盖轴承、导轨、滑轨、齿轮、链条等各种润滑点，具体包括单线润滑系统、递进式润滑系统、循环润滑系统、油气润滑系统和定点润滑系列，根据设备和加工工艺的不同最多能够为客户节省15%的生产成本。目前主要应用于高1端领域，如航空、航天、船舶以及军1工，故价格较高。

　　Dropsa是一家专业从事集中润滑系统和设备生产开发的意大利企业。Dropsa的微量润滑及干式和近似干式加工润滑技术经过多年发展已经拥有众多客户，其中许多公司在其所在行业都拥有崇高声望。Dropsa微量润滑和干式加工系统适合高速轴承，能够使摩擦点得到持续、精1确计量的润滑油，并方便的调整到每一个轴承的供油量。每一次供油过程都得到全1面的监控，包括气压、供油状况等。每一根油管的轴承腔的气压可以得到精1确调控，系统的间歇时间和供油频度也可以灵活设定，因此润滑油的消耗极低，并绝1对没有油雾污染。同时，轴承腔处于正压状态，消除了异物污染的可能，并对轴承起到一定的冷却作用。主要应用于切削机床、锻压机床、铸造机械、数控机械。

　　除了微润滑技术，在保持厂房清洁，改善工人工作环境方面，油雾回收机的使用也有着重要意义，东台精机四轴加工中心，同时，油雾回收将液态油品送回机床重新使用也起到节约生产成本的作用。意大利的Losma公司于1974年开始设计制造油雾回收机，其Galileo新型空气油雾回收机新式的机型设计，结合动态与静态过滤程序以及独特的排油系统，提供绝高的过滤效能。特殊的涡轮经由研究设计，避免污染物附着，即使拥有大量微粒物质也不会产生过度振动。而且维修简易快速，只要打开后盖将后部唯1一滤材做不定时清洁或更换，5分钟就能轻松完成维修作业。轻巧的机型设计以及过滤器的结构有利于更换零件耗材以及易化在任何机床上的安装程序，可直接加装于机台顶部或加置于立架上。

　　绿色环保水溶性切削液

　　水溶性切削液是要将水和油两种不相溶的物质有机结合，是一种对生产有高技术要求的产品，要求既要具有对水的相溶性，对变质的抑制力，又要具有对材料的防腐性等各方面优1秀性能。

　　开米克株式会社(Chemic)是专业的水溶性切削液、研磨液和清洗剂的特殊化生产商。开米克在同行业中率先全部废除亚硝1酸盐和高纯精油制品的使用，在开发产品时始终把使用者的安全放在1第1一位，主打产品Chemicool就是开米克创业近40年来的技术积累。同以前的液体内成分相对分散的油脂性润滑剂、界面活性剂等切削液比较，Chemicool的全合成技术对刀刃周围和加工受热部分形成润滑膜，其他部分保持了水的特性，从而具有更高的洗净性和冷却性。

　　市场上可溶性的切削液种类很多，开始使用时虽然是透明液体，但随着其他润滑油的混入，切削液体会逐渐浑浊并变质。开米克的持续透明技术将混入切削液的其他油脂分离，浮在液体上方便于清除，使得切削液能够长时间保持透明的新液状态。另外，在生产中，补充新液的前一段时间液体很容易变质，因此以前的切削液会通过添加防腐剂的方法来抑制腐1败发生，而Chemicool不使用含氯添加剂，不以杀菌为目的，而是利用生物稳定技术在控制切削液成分不分解的基础上来抑制细1菌繁殖，可以说是从根本上解决了切削液变质腐1败问题。

　　目前，随着各国陆续推出的各项切削液的限制政策，绿色制造和清洁生产将越来越引起人们的重视，我国在这方面起步较晚，但近些年来，在政府的大力提倡之下，我国在推进绿色制造业方面也正在取得可喜的进步。