由中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會主辦的CIMT2021于2021年4月12-17日在北京中國國際展覽中心（新館）成功舉辦。展會聚集全球最新機(jī)床工具產(chǎn)品與技術(shù)，數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)、自動化與復(fù)合集成、增材制造等熱點(diǎn)技術(shù)成為本次展會的關(guān)注焦點(diǎn)。據(jù)筆者統(tǒng)計，本屆展會中磨削類機(jī)床展商90余家，展品190多臺，涵蓋了幾乎所有類型的磨床。境內(nèi)外知名展商均推出他們各自最新產(chǎn)品。
一、部分磨床展品簡介
德國聯(lián)合磨削集團(tuán)（UNITED GRINDING GROUP）作為全球磨床技術(shù)的領(lǐng)先企業(yè)，旗下八大品牌中的五家?guī)?/span>9款產(chǎn)品，包括STUDER S31（圖1）、KC33、S131、BLOHM PROFIMAT XT、MAGERLE MFP30、WALTER HELITRONIC G200等。
作為精密內(nèi)外圓磨床的頂級品牌之一，STUDER 推出了具有 400、650、1000 和1600mm 四種中心距的數(shù)控內(nèi)外圓磨床。S31適用于小型至大型工件的單件、小批量和大批量加工，S31型可以在帶無級調(diào)整B軸或是1°端齒盤分度B軸中選擇。
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S31中心高度175mm，頂尖支撐的最大工件重量80/150kg，X軸最大行程 370 mm，X軸最大速度0.001-15000 mm/min，Z軸最大行程500/800/1150/1750mm，Z軸最大速度0.001-20000mm/min，外圓砂輪直徑Φ500mm，砂輪安裝直徑 Φ120 mm，最大砂輪線速度50m/s，活主軸磨削圓度精度0.0004mm，重復(fù)定位精度＜1＂。
KC33數(shù)控萬能內(nèi)外圓磨床適用于單件和批量生產(chǎn)加工中型工件，KS33型為S31的簡配版，針對低預(yù)算、高要求的用戶。KS33型（圖2）可以在帶有1°端齒盤分度B軸的轉(zhuǎn)塔式砂輪架和設(shè)定為0°/15°/30°分度位置的外圓砂輪架中選擇。
S131 數(shù)控內(nèi)圓圓弧磨床（圖3）能夠?qū)崿F(xiàn)對圓弧、球體、內(nèi)孔、外徑及端面的高精度磨削，采用直線電機(jī)的高精度線性驅(qū)動裝置和直驅(qū)的全自動B軸等，適用于磨削堅硬的復(fù)雜工件以及模具零件。
STUDER機(jī)床主要部件依舊保持原有的技術(shù)特征，人造大理石床身，特有的STUDERGuide®導(dǎo)軌系統(tǒng)直接磨制于機(jī)床床身并涂覆了耐磨的GranTinaS200®表面材料。各個功能部件的模塊化設(shè)計，其頭、尾架、砂輪架以及控制系統(tǒng)均采用多種配置組合，以適應(yīng)不同用戶的需求。
作為聯(lián)合磨削集團(tuán)旗下在平面成型磨床行業(yè)的知名品牌，BLOHM展出PLANOMAT XT（圖4）擁有5種規(guī)格尺寸，機(jī)床砂輪主軸電機(jī)功率15/24.5kW兩種規(guī)格，砂輪外徑Φ400mm，高精度滾珠絲杠驅(qū)動高精度線性導(dǎo)軌，砂輪成型修整，適用于單件加工，也可完成復(fù)雜曲面的加工。
該機(jī)床使用西門子840D Solution Line數(shù)控系統(tǒng)，具有菜單引導(dǎo)式磨削與修整循環(huán)的編程功能。
MAGERLE品牌在展會上推出的緊湊型MFP 30五軸磨削中心（圖5），適用磨削復(fù)雜的幾何形狀。該機(jī)型配備有12/24兩種刀具換裝系統(tǒng)，使用大型工作臺修整裝置，可安裝寬金剛石滾輪，滾輪設(shè)有不同工件的諸多加工型面，極大縮短切換時間。根據(jù)砂輪的幾何形狀對冷卻液供應(yīng)進(jìn)行精確定位以實(shí)現(xiàn)智能化冷卻。采用西門子Sinumerik 840D Solution Line數(shù)控系統(tǒng)，可對磨削和修整循環(huán)分別實(shí)現(xiàn)可視化和預(yù)編程，提高編程效率。
WALTER 的工具磨床HELITRONIC G200（圖6）是通過德國和中國的項(xiàng)目團(tuán)隊通力合作推出的產(chǎn)品，機(jī)床是在中國組裝的；可磨削或修磨直徑范圍在 1-125mm 內(nèi)的旋轉(zhuǎn)對稱刀具，最大工件長度可達(dá) 235mm，最大工件質(zhì)量可達(dá) 30kg，可配備最大直徑150mm 的砂輪。該機(jī)床采用大理石床身，旋轉(zhuǎn)軸配置力矩電機(jī)直驅(qū)型式，配備21.5英寸可旋轉(zhuǎn)多功能觸控面板，采用WALTER在世界范圍內(nèi)享譽(yù)盛名的HELITRONIC TOOL STUDIO刀具操作軟件，操作簡便，靈活性很高。
HARDINGE（哈挺）集團(tuán)旗下的磨床品牌展出了KELLENBERGER1000、VOUMARD1000、JONES&SHIPMAN J10E650等3款內(nèi)外圓磨床。
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KELLENBERGER1000（圖7）采用靜壓導(dǎo)軌、靜壓B軸直驅(qū)技術(shù)，分辨率達(dá)到0.00001°，通過B、X、Z三軸聯(lián)動插補(bǔ)確保了加工工件的尺寸精度。源于模塊化理念，可在機(jī)床內(nèi)部手動定義砂輪頭架位置，這樣能確保各部件間距離和修整情況最優(yōu)化。提供30種砂輪頭架配置形式，帶內(nèi)外圓磨削主軸，滿足一系列加工需求，無論任何情況下都能找到正確的應(yīng)用配置。
該機(jī)頂尖距1000/1600mm，中心高200/250/300mm，雙頂承量150/200/300kg，夾持工件負(fù)載160/320/750kg，重復(fù)定位誤差＜0.002mm，定位誤差＜0.004mm，工件夾持磨削圓度＜0.4μm，外圓砂輪直徑Φ400/Φ500 mm，砂輪線速度35/45m/s。
展出的VOUMARD 1000內(nèi)外圓磨床最大工件長度150/300mm，回轉(zhuǎn)范圍＜300mm，最大工件直徑＜150/300mm，工件承重＜200/＜50kg，定位精度≤0.004mm，重復(fù)定位精度≤0.002mm，加工圓度≤0.004 mm，控制系統(tǒng)Fanuc31i。
該機(jī)最大磨削直徑Φ380mm，中心高200mm，頂尖距650mm，頂尖承重100kg，外圓砂輪直徑Φ500mm，砂輪頭架回轉(zhuǎn)范圍-30°/+235°，工作臺最大行程800mm，控制系統(tǒng)Fanuc 0i。
DANOBAT作為西班牙機(jī)床代表品牌，展出了IRD-400高精度內(nèi)外圓和圓弧磨床（圖10）、DANOBAT LG-1000高速高精度外圓磨床。
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IRD-400磨床適用于內(nèi)圓、外圓、圓弧、端面和非圓磨削，是模具加工、刀具加工的理想選擇。工件頭架帶B軸，回轉(zhuǎn)范圍高達(dá)91°，機(jī)床得以確保高精度加工表面。這種回轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)，意味著可以使用一個砂輪一次性完成復(fù)雜內(nèi)圓輪廓的加工，因此生產(chǎn)效率得以最大化。這款機(jī)床的X軸和Z軸均采用直線電機(jī)驅(qū)動，移動快速，定位精準(zhǔn)，，通過三軸插補(bǔ)軟件磨削各種圓弧，無需重新定義中心點(diǎn)。
這款機(jī)床能夠在轉(zhuǎn)塔上安裝多達(dá)4個主軸，包括一個測量探頭，并集成在系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對工件初始位置的檢測，從而確保了精磨時能夠?qū)σ蟮木冗M(jìn)行準(zhǔn)確測量。對于圓柱面，圓度能夠達(dá)到0.5微米以內(nèi)。
這款機(jī)床的另一個獨(dú)特優(yōu)勢是，其各軸運(yùn)動的高度精確同步，包括工件的旋轉(zhuǎn)軸（C）采用了直驅(qū)主軸，因此能夠很好地完成偏心磨削。這個特點(diǎn)使得機(jī)床能夠?qū)?fù)雜幾何形狀的工件進(jìn)行坐標(biāo)磨削，無論對于正方形、矩形還是其它自由形狀的工件，都能進(jìn)行高精度加工。
DANOBATLG-1000高速高精度外圓磨床（圖11）適用于汽車零件、超精液壓零件、切削工具和成型磨削件等零件的大批量生產(chǎn)。采用直線電機(jī)技術(shù)，配有直驅(qū)主軸、力矩電機(jī)B軸和天然花崗巖床身，具有高精度和熱穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)高精磨削。
該機(jī)頂尖間最大距離1000mm，最大磨削直徑Φ290mm，頂尖間最大承重80kg，砂輪最大直徑Φ500mm，砂輪最大線速度140m/s。
埃馬克集團(tuán)參展的EMAG W11 CNC（圖12），擁有SL400/ SL650/ SL1000/ SL1500 /SL2000五種規(guī)格，適合單個零件、樣件加工和小批量生產(chǎn)。該機(jī)床可自動完成各種加工循環(huán)，配備B軸后可進(jìn)行復(fù)合磨削。
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在境內(nèi)展品方面，上海機(jī)床廠有限公司展出了H367、H376兩臺機(jī)床。H367數(shù)控隨動高精度偏心軸磨床主要應(yīng)用于RV減速器等各種機(jī)械上偏心軸類零件的大批量加工。機(jī)床采用FANUC 數(shù)控系統(tǒng)，控制砂輪架的橫向進(jìn)給、工作臺的縱向移動以及架頭的回轉(zhuǎn)，使其能夠在一次裝夾工件的情況下，同時完成軸承檔和偏心檔的自動循環(huán)磨削，磨削圓度達(dá)0.002mm，直徑縱截面一致性0.0025mm。H376高精度復(fù)合磨削中心是典型的工序復(fù)合機(jī)床，采用先進(jìn)的柔性復(fù)合加工技術(shù)，一次裝夾完成工件外圓、內(nèi)圓、端面、錐面、非圓、曲面等部位的磨削加工。本機(jī)所采用的內(nèi)外圓復(fù)合磨削技術(shù)在國內(nèi)屬于行業(yè)前沿，具有較高的加工精度、加工效率及加工柔性。外圓磨削圓度為0.0004mm，縱截面內(nèi)直徑一致性0.003mm；內(nèi)圓磨削圓度為0.0005mm，縱截面內(nèi)直徑一致性0.004mm。
在CIMT2021展會，境內(nèi)多家企業(yè)推出復(fù)合磨削機(jī)床。除上海機(jī)床廠有限公司外，北京第二機(jī)床廠有限公司展出B2-K3000系列高精度復(fù)合磨削中心，華辰精密裝備（昆山）股份有限公司展出HC-350/1500U精密內(nèi)外圓和非圓磨削系統(tǒng)等。
二、磨床展品看點(diǎn)
根據(jù)展前展商填報的CIMT2021展品信息，主辦方中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會歸納總結(jié)了六大看點(diǎn)，主流磨床展品所呈現(xiàn)的亮點(diǎn)與其中多個看點(diǎn)相契合。
1．?dāng)?shù)字化貫穿制造鏈各個環(huán)節(jié)，成制造技術(shù)發(fā)展主旋律
數(shù)字化是近10年來對制造技術(shù)影響最大的技術(shù)變革，它貫穿了產(chǎn)品制造全過程。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，一個個“數(shù)字孤島”匯聚成數(shù)據(jù)流，貫穿在產(chǎn)品全生命周期中。數(shù)字化制造成為制造技術(shù)最重要的發(fā)展方向之一。
德國Vollmer的數(shù)字化解決方案V@DISON，集成和利用智能技術(shù)，幫助用戶隨時掌握機(jī)床的加工參數(shù)，分析、優(yōu)化、模擬加工過程，充分發(fā)揮機(jī)床的潛力，避免不必要的損失，以預(yù)防性維護(hù)防止意外停機(jī)，從而提高用戶的生產(chǎn)效率。
圣戈班磨料磨具展出的Norton 4SIGHT數(shù)字化磨削應(yīng)用解決方案，可進(jìn)行實(shí)時、遠(yuǎn)程磨削監(jiān)控和磨削過程反饋，實(shí)現(xiàn)磨削車間數(shù)字化，并通過大數(shù)據(jù)分析解決磨削問題，不斷優(yōu)化磨削工藝，幫助客戶提高效率、降低成本。
2. 規(guī)范數(shù)據(jù)使用，促進(jìn)智能制造發(fā)展
數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，持續(xù)地改變著傳統(tǒng)制造業(yè)。在這場變革中，數(shù)字設(shè)計軟件、編程軟件等各種數(shù)字化工具應(yīng)運(yùn)而生，在其使用中生成了大量數(shù)據(jù)。統(tǒng)一定義各種數(shù)據(jù)，采用開放的、標(biāo)準(zhǔn)化的接口，保障這些數(shù)據(jù)在整個過程鏈中的數(shù)字化工具之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，對實(shí)現(xiàn)智能制造至關(guān)重要。當(dāng)前，已經(jīng)制定的互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)有中國的NC-Link、美國的MTConnect、德國的Umati。這三家標(biāo)準(zhǔn)在CIMT2021展會上同臺競技，共同促進(jìn)智能制造的發(fā)展。磨床企業(yè)也關(guān)注到相關(guān)發(fā)展趨勢，將盡快應(yīng)用相關(guān)通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。
3．自動化與復(fù)合集成，助推制造效率提升
自動化的適用性正在發(fā)生變化。自動化不僅適用于大批量生產(chǎn)，也越來越多地成為小批量多品種混流生產(chǎn)型企業(yè)的選擇。這些企業(yè)對自動化應(yīng)用的需求千差萬別，有的需要復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)，有的只要簡單的快速裝夾定位夾具就能解決問題。CIMT2021展會期間，匯聚了全球知名的自動化設(shè)備制造商以及自動化解決方案提供商，展品有簡單的快速裝夾定位夾具，也有工件自動交換裝置、制造單元，還有可按實(shí)際需求量身打造的柔性制造系統(tǒng)。多款復(fù)合磨床展品以其功能多、效率高吸引了關(guān)注。
4．關(guān)注細(xì)分市場，提升服務(wù)能力
個性化低成本產(chǎn)品需求增大是未來制造業(yè)的主要趨勢之一。以市場為導(dǎo)向，深入了解用戶的需求，為用戶提供個性化低成本產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案，成為企業(yè)增強(qiáng)市場競爭力，提高可持續(xù)發(fā)展能力的重要手段。
通用技術(shù)集團(tuán)展出的超精密車磨加工機(jī)床μ3000/UGT200吸引了不少觀眾駐足。該機(jī) X/Z軸均采用全約束的液體靜壓導(dǎo)軌，直線電機(jī)驅(qū)動，位置反饋系統(tǒng)采用超精密線性光柵尺，工件主軸采用氣體靜壓支承。主要用于有色金屬類零件、超硬材料零件的超精密加工。
