第七屆中國數控（kòng）機床展覽會（huì）（CCMT2012）於4月16日至20日在南（nán）京國際博覽中心舉辦（bàn），70餘家國內機床製造商的逾百種自主創（chuàng）新成果參展，這些展（zhǎn）品覆蓋了全行業多種關鍵主機、高性能數控係統、關鍵功（gōng）能部件及其他附件配套領域，展現了我國機床工具行業加速轉（zhuǎn）型升級的最新成果。本屆展會展出麵積達（dá）8.6萬平方（fāng）米，創曆屆CCMT曆史新高（gāo）。來自14個國家和地區的800餘（yú）家機床工具行業製（zhì）造商參展，其中（zhōng）境（jìng）外知名參展廠商150餘家，境內知名（míng）機床工（gōng）具企業悉數到場，現場展出1100多台套整機。本（běn）屆展會技術含量之高、展品內（nèi）容之豐（fēng）富，均為曆屆之最。本次展會大（dà）規格龍門加（jiā）工中心展品（pǐn）不是（shì）很多，但都有各自特色和亮點，在此對他們做一些簡要的評述。

      一、重型與高速之間的對話

      本次展會公認的龍門精品非（fēi）沈陽機床展出的ASCA MILL T-2560w高速動梁龍門加工中心（見圖1）莫屬。這台（tái）龍門加工中心是（shì）由沈陽機床集（jí）團中捷機床有限公（gōng）司與德國希斯公司聯合研發的一款具有國際領先水平的新一代高（gāo）速（sù）動（dòng）梁龍門（mén）加工中心，整機（jī）性能卓（zhuó）越，在高精、高速、高效等方麵表現尤為出色，適用於能源、動力、汽車、軌道交通、船舶及航空航天等行業。該產品經模塊化設（shè）計，可以按市場需（xū）求進行產品係列化和定製化製造，其良好的性價比具有強大的競爭優勢。

圖1

      為了鞏固沈陽機床集團的（de）國際形象，沈陽機床集團恢複了德國老品牌--ASCA，這將（jiāng）是未來沈陽機床打造國際品牌的一個重要策略。因為在國外，很多人並不知道什麽是SMTCL（沈（shěn）陽機（jī）床），但他們卻知道ASCA。作為國內機床行業（yè）的領軍企業，在國際化道路上也不（bú）得不暫時放（fàng）棄自己的品牌，采取借屍還魂的方式來實現國家化策略，可見我們國內機床企業要（yào）想衝出亞洲走向世界還有很長的路（lù）要走（zǒu）。

圖2

      ASCA MILL T-2560w高速動梁龍門加（jiā）工中（zhōng）心整機采用（yòng）高剛性、輕量化的（de）框（kuàng）架設計，整機采用經典（diǎn）的全對稱結構，熱穩定性高，橫梁采用反重力變形設計，C軸設計采用高剛性任意分度設計，進給軸高速傳動；機床（chuáng）重複定位精度執（zhí）行德國（guó）VDI/DGQ3441標準。

      幾個與常見的龍（lóng）門迥異的地方在如（rú）下一些（xiē）方麵：(1)工作台筋型結構。通常（cháng）工作（zuò）台采取井田（tián）形式網格布筋，而（ér）T-2560w采取了仿生（shēng）學應（yīng）用，將支撐筋型布置成蜂巢型，實現對最大承重的優化。（2）滑枕內置集成式主軸傳動（見圖2）。國內通常的滑枕結構為：滑枕上端頂著一個（gè）外置的齒（chǐ）輪變（biàn）速箱，主電機安放在變速箱上，動力通過傳動杠貫穿整個滑枕輸出到滑枕下端的刀具主軸上。而德國西斯公司早些年就（jiù）已經采用（yòng）了滑枕（zhěn）內置變速箱和電機，滑枕上部內（nèi）置電主軸，下放為兩檔圓柱變數箱，之後通過傳動杠輸出到刀具主（zhǔ）軸上，這樣做大（dà）大縮短了（le）傳動杠（gàng）的長（zhǎng）度，有效的降（jiàng）低了動平衡的影響，在保持同等扭矩水平下可以大幅提高刀具主軸的轉速。而西斯公司在本次的展品對（duì）該技術做了完善革新，將（jiāng）電主軸和變速箱集成為一體，成為一個動力總成部件，類似於汽車的發動（dòng）機、變速箱組（zǔ）成的動力總成部件，這樣更有利於機床的裝配和維（wéi）護。(3) 變截（jié）麵階梯立柱（見圖3）。在其樣本上有限元模型上立柱為常規的矩（jǔ）形側麵，而出展的T-2560w采用了變截麵的立柱側麵，上窄下（xià）寬中間用梯形過渡，可見其（qí）優化在真機上得到了有效的應用。（4）各軸（zhóu）導軌均（jun1）采用直線導軌。機床的（de）X/Y/Z/W軸全部（bù）采用直（zhí）線導（dǎo）軌，而沒有任何的滑動硬軌。一（yī）般的動梁龍（lóng）門機床X/Y/Z均有可能采用線軌，但W軸通常會采用滑動硬軌。對於一（yī）台工作台尺寸2500×6000mm，X/Y/Z/W行程6800/3800/1100/1500mm的大規格龍門上采取這樣的布置方案，並得到成功應（yīng）用，展（zhǎn）現了德國機床企業深（shēn）厚的機床設計功力和製造技術，正可謂藝高人膽大。其（qí）之所以采用這樣的（de）方案，也是為了有效的（de）實現機床的高速（sù）需求。該機床X/Y/Z/W快移（yí）速度為25/25/25/3m/min。（5）滑鞍雙電機齒輪齒條驅動。機床為了更好的實現模塊化、高速（sù）化，摒棄了傳統的絲杠驅動方（fāng）式，而采取雙電機齒（chǐ）輪齒條消隙的驅動模式。（6）部（bù）件頭上內置LED照明燈（見圖4）。這是一個相對隱蔽的亮點，由於展館光 線較好，一般（bān）情況觀眾很難注意到這一點。在其配置的直銑頭的端（duān）麵上內嵌了8枚均布的LED照明燈，可以（yǐ）更直接的照射（shè）到刀具上，做到有的放矢，充分體現了德國血統機床的人性化考量。（7）橫梁無平衡油缸。常（cháng）規的（de）動梁龍門，針對厚重的橫（héng）梁都會配置平衡油缸或者平衡重錘，而此（cǐ）台機床卻劍（jiàn）走偏鋒，僅僅（jǐn）是加（jiā）大了W軸的降速比，這樣可以實（shí）現更好的（de）兩側絲杠的同步（bù）。

      ASCA MILL T-2560w以技壓（yā）群芳的氣勢讓國內同行的（de）產（chǎn）品相形見絀，她舉重若輕（qīng），輕盈而安靜，柔（róu）美之中不失（shī）陽剛，舉手投（tóu）足都那麽的富有美（měi）感，讓你相信這不僅僅是一個優秀的產品，更多的她是一個精湛（zhàn）的工業藝術品。

圖5

      展會上與沈陽機床的ASCA MILL  T-2560w體量相當的（de）另一台動梁龍門加（jiā）工中心是（shì）漢川機床（chuáng）的HGMC2560TR（見圖5）。其工作尺寸為2500×6300mm，X/Y/Z/W行程6500/3700/800/1300mm。無獨有偶的（de）是該機床所有的直線軸也采用了直線導軌，與西斯產品不同的是，西斯的僅僅布置了（le）滑枕背後的2跟直線導軌，而漢川的滑枕布置了前（qián）後4根直線導軌。該機床X/Y/Z/W快移速度（dù）為15/15/10/3m/min。而給機床一個與眾不同的（de）地方在（zài）它（tā）的排屑器上，通常龍門（mén）在工（gōng）作台兩（liǎng）側各布（bù）置（zhì）一個螺旋式排屑器，但漢川將其更改為刮板式排屑器（qì）（見圖6）。將若幹刮板完全（quán）固定在工作台兩側，與工作台一起前後移動，不需要額外的動力來源，這樣做減少了機床的兩個零部件，降低了成本、機床（chuáng）能耗（hào），反而增加了機床的可靠性，提高了X軸伺服電機（jī）的利用率。

圖6

      廣（guǎng）東領航數控展（zhǎn）出的是XK2735-H-180龍門移動式定梁五麵體數控鏜（táng）銑床（見圖7），工作台尺寸（cùn）3500×18000，X/Y/Z行程18000/5500/1500mm。主機結構（gòu）為龍門框架移動，工作台（tái）固（gù）定式結構。值得一提的是該機床橫梁采用鋼板焊接件，工作台、床身、立柱、Y軸托（tuō）板、方滑枕等運動部件均采用高強度的優質鑄鐵件樹脂砂造型，使整機具有良好的剛性（xìng）和（hé）精度保（bǎo）持性。X軸（zhóu）、Y軸均采用進口重載滾（gǔn）動導（dǎo）軌，以滿足低（dī）速無爬（pá）行，高速無（wú）振（zhèn）動。Z軸方滑枕采用鑲鋼導軌和滾（gǔn）動快結構，切削抗震性能好。

圖7

      北京一機的展區裏布置了一台XKAE2420×60數控龍（lóng）門鏜銑床，該機床是橫梁固定，工作台移動的龍門銑床。工作台尺寸2000×6000mm，X/Y/Z行程6720/3260/1300mm。工（gōng）作台采用多頭泵閉式靜壓導軌副，Z向采用500mm方滑枕，滑枕與溜板之間的導軌副是6條（tiáo）含氟耐磨塗層鑲鋼帶滑動導（dǎo）軌和2條滾動直線導軌組成的8麵符合約束（shù）結構導軌，具有耐磨，低速性（xìng）能好，導軌壽命長等優點。

      日（rì）發數碼攜一款動柱動梁式龍門鏜銑加工中心RFMP12035M出席本次展會,其檔次讓人不能小覷，動梁動柱在龍門銑裏麵算得上是最複雜的產（chǎn）品門（mén）類了。其工作尺寸（cùn）為3000×12000mm，X/Y/Z/W行程13000/4460/1300/1500mm。 其X軸為線軌，X軸配備雙牙棒消隙齒輪箱，配（pèi）合大模（mó）數德國進口齒條，傳動精度高，承（chéng）載能力強，精度耐久保持（chí）。橫（héng）梁（liáng）升降W軸為滑動硬軌，動梁雙光柵（shān）調節（jiē）定位，並與立柱多點液壓夾（jiá）緊，整體龍門框架剛性好。Y軸導軌副（fù）采用滾滑結合形式，下導軌為直線導軌，上導（dǎo）軌為滑動硬軌。滑枕為閉式滑動導軌。

      奧林匹克精神是更高、更（gèng）快、更強，機（jī）床行業追求的是高速、高精、重載。世界上有些東西是可以做到兼容並蓄，有些東西是則是魚與熊（xióng）掌，甚難兼得。高精與高速、重載之（zhī）間是矛盾的，高精與高（gāo）速經過（guò）機床人多年的共同努力，它（tā）們（men）的關係有所調和，但在協（xié）調重（chóng）載與（yǔ）高精（jīng）、高速之間的矛盾上，至今沒有明顯的突破（pò），從業人員需要做的就是權衡利（lì）弊，抓大放小，對這些指標做必要（yào）的取舍。為達到同樣的去除率可以（yǐ）采取兩種方式來實（shí）現，一（yī）種是高速小切削（xuē），另一種是低速大切削。也（yě）許是因為我們的工（gōng）業體係傳承於前蘇聯，國內機床廠家和客戶很大一部分（fèn）依然傾向於重切大進給，采（cǎi）取多拉（lā）少跑的思路，但是大切削量勢必更容易產（chǎn）生振動，對於機床的精度保持不利。要（yào）求在一台機床上完（wán）成對（duì）工件的粗加工、半精（jīng）加（jiā）工、精加工，這種思路在筆者看來是不合理的（de），對於（yú）高精度的機床是一種摧殘（cán），大（dà）大縮短其生（shēng）命周期。在機床設計之初就要有明（míng）確的定位是偏重於重載還是高速高精，沈陽機（jī）床與西斯的聯合研發的ASCA MILL T-2560w顯然定位於高精高速，所以摒棄滑（huá）動硬軌轉（zhuǎn）而采取了全部線軌的方案。麵對（duì）著機構轉型（xíng）、展業升級的大趨勢，國內的機床廠家需要（yào）適時的（de）將研發向這個方麵傾（qīng）斜。

      二（èr）、差異化定位之經濟型龍門

      展會（huì）上各知名廠家的龍門產品都中規中矩，結構功能都很相近，而（ér）讓筆者耳目一新的卻是一（yī）家小（xiǎo）廠--山一數控（kòng），此山一非彼三一，不要混淆。山一數控在機床行業強手如林的市場格局下（xià），找準了自己的定位，找到了自己（jǐ）的生存空間，開發出了適宜自身生產能力、符（fú）合市場低端（duān）需求的差異化產品。

圖8                                                      圖9

      山一數控共展出了兩（liǎng）台機床，其中一台為XK2920數控定梁龍門移動（dòng）式鏜銑床（見圖8），工作台尺（chǐ）寸1600×4000mm，X/Y/Z行程4000/2550/1300mm；XK2320數控定梁工（gōng）作（zuò）台移動式鏜銑床（見圖9）工作台尺寸2500×6000mm，X/Y/Z行程6000/3500/1300mm。

      為了有效的控製成本，適應（yīng）企業自身的生產能力（lì），更好的體現性價比以爭奪中低端客戶，山一數控做了如下一係列的有效嚐試（shì）：（1）大件全部采用焊接構（gòu）件。常見的定梁式龍門框架結構中立柱和橫梁采用鑄件，它們之間通（tōng）過螺栓聯接構成龍門框（kuàng）架成（chéng）為整體。山一數控的龍門（mén）架（jià）為一（yī）個整體構件（見圖10），外（wài）觀平整、棱角分明，由於是鋼板焊接無任何窗口，整體剛性很好（hǎo）。包括床身，滑鞍，滑（huá）枕全部為焊接構件，隻有工作台上體有（yǒu）T型槽部分為鑄件通過螺栓與下體焊接構件（jiàn）聯接為一體（tǐ）。這樣對於批量小的生產模式，可以節省大量的木模成本（běn）。（2）滑枕導軌采用雙V形貼塑鑲鋼（gāng）硬導軌（見圖11）。雙（shuāng）V形導軌分別不布置於滑枕兩側，相當於是燕（yàn）尾導軌的擴展，這樣（yàng）不需（xū）要購（gòu）買線性導軌，也不需要導軌磨將滑枕各麵都（dōu）精磨，安裝調試簡便，隻需將兩側（cè）V形塊向內推動即可調整滑動間隙，在機床使用後期維修維護方便。（3）最經濟的五麵加工解（jiě）決方案。機床配（pèi）備了一個五（wǔ）向功能頭（見圖（tú）12），各個刀具口同步轉動，在需要的方向安放刀具就可以方便的實現客（kè）戶所需要的五麵加工。功能（néng）頭與滑枕采用螺（luó）栓聯接，剛性好於液壓拉緊（jǐn）齒盤聯接的可（kě）更換形式。為（wéi）用戶節省（shěng）了購買多種功能頭的費用，此種方式特別適合（hé）經濟型用戶的需求。(4)配置台灣新代SYNTEC 10B經濟型數控係統。

圖10

圖（tú）11                                                          圖12

      三（sān）、龍門自主五軸之路仍需努力

      蓄勢兩年的三一精機無疑是本屆展會（huì）的一（yī）匹黑馬，它攜帶9款國際化產品（pǐn）高調（diào）亮相，參展機床品種之多，規格之大，配置之高，讓觀眾眼前一（yī）亮，讓業界為之一（yī）震。它（tā）的展（zhǎn）品讓我們看到了一個（gè）高起點（diǎn）、寬領域的（de）三一精機，機床行業的這個後起之（zhī）秀強勢躋身國內機床行業（yè）的第一方陣已是不爭的事（shì）實（shí）。這一切都展現了三一精機立誌（zhì）深耕機床市場的雄（xióng）心（xīn）。

      展位上的一（yī）台動梁可交換五軸龍門加工中心GMM30100APT（見圖13）特別耀眼，整機采（cǎi）用熱對稱結構設計，確保機床（chuáng）高精度的實現。該產品功能齊全，並配有自動交換工作台、移動橫梁、自動（dòng）交換五軸頭、自動換刀等功能，可實現七軸（zhóu）五聯動。其特（tè）點為:(1)高剛性。主軸滑枕采用截麵尺寸520×520mm的大麵積四麵約束滑（huá）枕（zhěn），能夠適（shì）應強力切削;關鍵基礎件均采用對各個方向負荷及扭曲都具有很（hěn）強剛性的米（mǐ）字型或井子型增強筋布（bù）局鑄（zhù）件，在達（dá）到較好的（de）抗彎抗扭的同時，具有（yǒu）較好的吸震性。(2)高速化。主軸（zhóu）最高轉速可（kě）達3500r/min,主軸最大扭矩（jǔ）可達2200N.m; X軸移動速度可達15m/min,Y軸移動速度可達20m/min,Z軸移動速度（dù）可達lOm/min ,W軸移動速度可達3m/min。 (3)高自動化。自動換刀、自（zì）動換頭、自動交換工作台（tái）、自動刀具檢測、自動工件檢測、自動排屑。 (4)高（gāo）精度。滑枕、滑板、立（lì）柱、床身等機床本體采用完全熱對稱結構設（shè）計，將發熱引起的機床變形量降至最低（dī），X/Y/Z/W軸重複定位精度為0.006 mm。這台（tái）五軸龍門加工中心配置的五軸頭是意大利意薩（ISA）公司的（見圖14）。從外觀上能明確的分辨出其A，C兩軸采取的是伺服電機作為動（dòng）力輸（shū）出（chū），蝸輪蝸杆（gǎn）驅動方式，銑削主軸采用整體（tǐ）電主軸嵌入形式。此種結構實現起來（lái）相對容（róng）易，扭矩也容易得到保障，但轉角的精度保持性略差。該結構與典型（xíng）的Cytec的雙力矩電機驅動的五軸頭（tóu）比較，技術含量略差些，層次略低些。

                    

圖15

      該機床（chuáng）作為海天精工的常規產品已經在之前的展會上展出過，此次參展出彩（cǎi）的地方是其配置的自主開發的機械雙擺頭（見圖16）。該功能頭可以（yǐ）實現滑枕（zhěn）的自（zì）動更換，具（jù）有A、C兩個軸的擺動分度功能，A、C軸通過液壓鎖緊、齒盤分度方式實現每5°分度功能。A、C軸擺動及刀具主軸的動力都來自於滑枕頂端的主（zhǔ）電機，加工時刀具主軸工作，需要分度時刀具主（zhǔ）軸停止，主電機的動力通過機械結構分配給A、C兩軸中的一軸，實現分度。A、C兩（liǎng）軸不能參與插補，不能（néng）同（tóng）時分度，如兩軸都需要（yào）分（fèn）度則需要依次完成。因此（cǐ）該機床配（pèi）備了這（zhè）個擺動頭隻能算是3+2機（jī）床，還算（suàn）不上是真正意義的五軸機床。但從外觀上看該功能頭結構緊湊、外觀簡潔精致、做工精細，頗（pō）有國外進口部件頭的韻味，能做到這個程度已經實屬不易了。

圖16

      濟南二機床展出了其（qí）XHV2730×60 五軸聯動定（dìng）梁龍門移動鏜銑加工（gōng）中心（見圖17），該機床為固定工作台、龍門（mén）框架移動。整機具有良好的動態響應特性，可對（duì）複雜（zá）曲麵零件實現（xiàn）大功率大扭矩5 軸聯動強力切削加工，配備具有自主知識產權的大功率SVX60A機（jī）械主軸式A/C雙擺角數控萬能銑頭。該銑頭主（zhǔ）軸動力來源於主電機，A、C兩軸擺動配置了獨立動力（lì）並實現（xiàn）閉環控製。輸出功率60kW，轉速10～1600r/min，從指標上看該銑頭功率（lǜ）強勁，轉速略低，外形稍顯臃腫。

圖17

      四、結束（shù）語

      本（běn）屆CCMT2012展會的主題為："緊（jǐn）跟（gēn）需求升（shēng）級，加速結構調（diào）整"。多年（nián）來，伴隨著中國經濟的高速增長，機床市場的需求（qiú）正在發生巨大變化，從最初的需要（yào）大量普通機床，到（dào）數控機床迅速普及，如今對高檔數控機床、複合加工機床、組合機床、成套（tào）設備、加工生產線乃至成套解決方案的需求在不斷升級，尤其是在航空航天、船舶、汽（qì）車和發電設備等重點行業核心製（zhì）造領域，產品和技術都在發生著日新月異的變化，對機床裝備（bèi）不斷提出新的更（gèng）高的綜合性要求。"

      從展會（huì）上各個廠家的展品上我們可以看到（dào），國內的機床（chuáng）廠家還都在同（tóng）一平台（tái）上肉搏，至今未看（kàn）到從（cóng）量變到（dào）質變，破繭成蝶，完美蛻變的企業。通常我們（men）給市場上機（jī）床企業水平從低到高的（de）排序依次為大陸、台灣、韓國、日本、歐美。而國內還沒有一個超越了台灣機（jī）床水平的企業出現，頂多是同一水（shuǐ）平。更多的還是低層（céng）次的重複競爭，價格搏殺（shā），還在紅海裏混戰，沒有出擊藍海資（zī）本（běn）。企業大而不強，好大喜功，逐名的多，務實的少。行業企業愈加突（tū）出地表現出"兩大（dà）一全"的傾向，即企業規模越做越大，產品規格越（yuè）做越大和產品品（pǐn）種越做越全。國內廠商更（gèng）多追求的是結構，功能的模仿，配置的借鑒。提供的還僅僅是機床，而不是解決（jué）方（fāng）案，工藝（yì）方案，雖然有部分自動線展出，但還是集中在車床為主，提供的還是單機，而不是係統（tǒng）集成。

      必須客觀地承認，盡管（guǎn）我們這些（xiē）年進步很大，但那是相對於自己的過去而言。事實上我們和機床（chuáng）製造強國的差距還很大，需要下大力氣，花大功夫才能縮小差距。尤其需要我（wǒ）們（men）靜下心，沉住氣，甘於寂寞（mò），臥薪嚐膽，做大量紮實的底層基礎工作。一方麵（miàn）我們承認，和過（guò）去相比，我們現在確實能（néng）做許多（duō）過（guò）去做不了的東西，這裏主要指一些高端產品（pǐn），比（bǐ）如一些大規格/大噸（dūn）位的產（chǎn）品，一（yī）些多軸聯（lián）動的（de）產品，一些多工序複合的產品。但另一方麵我們還必須承認，我們做的這些高端產品，真正在用戶中取得良好應用效果的還（hái）不是很多，形成一定市場（chǎng）規模（占有率）的則更（gèng）是很少（shǎo），有相當部分的產品還僅僅停（tíng）留在"能做"這個初級階段上，離"做好（hǎo）"和"做出（chū）特色"差距甚（shèn）大。我們已經（jīng）解決了從無到有的問題，接下來需要解決的是從有到精的過程。外國（guó）同行追求的是品質，也具有卓越的品質。而我們對產（chǎn）品的追求還僅僅停留在（zài）質量（liàng）的層麵，能用但還不十分好用，是產品但還不是藝術品。把機床的品質做（zuò）精做好，是一個（gè）永恒的話題。

      由於近年來我國機床（chuáng）工具行業的市場需求一直在持續（xù）升級，尤其是2011年下半年（nián）以來，高檔產品和專機需（xū）求旺盛，普通產品需求明顯下降。在國（guó）家政（zhèng）策和市（shì）場需（xū）求結（jié）構升級的雙重推動下，迫使我們行業內企業不僅要加大技術創新力度，優化產（chǎn）品（pǐn）結構，還要注重深入研究用戶的產品和工藝，轉（zhuǎn）變服務方式，由單純銷售產品，向為用戶提供全麵解決方案、提高產品技術附（fù）加值轉變，從而（ér）不斷增強市場競爭力。

      這條結（jié）構調整、產業升級、精耕細作之路任重而道遠，業者仍需自強（qiáng）且（qiě）不息！