雅式网上杂誌 - CMJ 中国机械与金属 2009年12月刊/2010年1月刊

2009年12月/ 2010年1月封面查询编号：101 目录第二十三卷第六期 ■ ISSN 1817-437X 10-12 前线 10 面临新经济形势中国工具企业需夯实基础，奋起直追 11月1日-2日于上海大学举行的先进制造工艺与刀具技术研讨会（详见本刊“先进制造技术”栏目相关报道）期间，本刊专访了与会演讲嘉宾——中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行先生。在访谈中所探讨的内容虽是聚焦工具行业，但相信对于金属加工行业整体都不失其参考价值。 14-25 专题 14 观EMO 2009 领略当今机床工业发展趋势本刊名誉顾问编辑徐正平高工此前参观了在意大利米兰举行的EMO 2009，他从专家视角记录观感，深入评析各家国际领先企业之创新展品。 20 自动铺带机在大型飞机制造中的应用复合材料作为飞机主结构用材的时代业已来临，用于制造复材整体构件的自动铺带机（ATL）成为现代大型飞机制造的一种关键设备，并已成功获得广泛应用。 26-30 先进制造技术 26 刻不容缓：刀具加快步伐适应现代切削需求高速切削和干切削已发展成为现代切削加工技术的重要趋势，有力推动着刀具材料和结构，以及刀具装夹结构等先进切削技术的日新月异和推广应用。 32-39 用户行业探宝汽车专区 32 冲压技术：在国内汽车制造中之应用现状及其对机床工具的要求作为汽车制造最重要的工艺之一，冲压技术在国内的发展取得了长足的进步。同时，为达到更好的效果，冲压技术对设备等也提出了更高的要求，本文作者从用户的角度对此作了简明的分析。铁路专区 34 西班牙机床工业：轨道交通制造展雄姿轨道交通制造业已经成为西班牙机床工业重要的目标用户行业，而该国机床工具产品在世界主流的轨道交通生产商和辅助部件供货商的产品制造中，正发挥着不可或缺的重要作用。 38 大批量生产：高速列车车轮的整体加工如今在高速铁路客运和货运的技术方面，其安全规定之严几乎等同于飞机。但在与安全相关的零件中，没有哪个能够像火车车轮那样，具有如此巨大的在减少单件生产成本和加工工时方面的潜力。而释放这一潜能的前提条件,是制造商拥有最适合的、高性能的机床。 39 精于铁路螺栓制造：LASCO螺栓热压机 40-44 汽车制造工艺装备 40 切削加工系统工程在汽车制造中的应用汽车制造业中，切削加工的重要性和复杂性非常突出。近年来，汽车制造过程中切削加工的变化和发展尤为令人瞩目，新工艺、新方法层出不穷。

2009年12月/ 2010年1月封面查询编号：101 目录第二十三卷第六期 ■ ISSN 1817-437X 46-48 经贸与市场 46 由骑兵联想到高速钢麻花钻高速钢麻花钻是最为普遍的一种传统孔加工刀具，在现代制造中仍占有一席之地的它，正不可避免地逐渐淡出人们的视野。就像古老的骑兵兵种在科技装备精良的现代战争中逐渐没落一样，留下的更多是其曾经席卷“沙场”盛极一时的回忆。 50-51 金属切削成形及铸造 50 关于锻造展宽的计算公式探讨锻造展宽计算在工程实践中的重要性无可否认。回顾近50年来国内外对这一计算模式的研究历程，笔者指出了现行展宽计算公式的不足之处，并提出了新提案以及相关的深入研究。 52-56 模具行业专页 52 微型模具加工技术随着微纳米科学技术的进步，产品不断向微型化方向发展。特征尺寸为微米级的微机电系统应用越来越广，进而推动了微细加工技术的快速发展。本文主要对目前各种微细加工技术作详细的介绍，并对微细加工技术未来的发展方向进行展望。 58-64 特辑 58 先进测量技术：制造业前进的基础保障先进测量技术在现代制造业的发展中起着不可或缺的重要作用。在本栏的专家讲坛中，娓娓道来与数控机床技术革新息息相关的位置测量技术之全新发展及其趋势。随后的精品集锦，则展示了API、OGP、SEREIN等公司的最新测量产品与技术。同时为读者奉上的还包括海克斯康、沈阳百格、FARO等公司的产品在航空航天、汽车等领域的应用案例。 65-76 展会透视 65 2009工博会回顾：金属加工展和工业自动化展精彩纷呈 72 DMP 2009 见闻：新品争奇斗艳 74 杜塞尔多夫国际制造业技术和自动化技术展览会明年二月上演 76 中国广州国际工业自动化技术及装备展览会明年三月上演 /“CWEE2010上海风能展”明年四月登场 78-79 企业专访 78 天准科技：融企业发展于中国制造业之提升中国制造业正处于由“大”到“强”发展的转型期。作为产品质量的把关者，测量仪器是保证制造业变“强”的重要一环。北京天准科技有限公司总经理徐一华博士在接受《CMJ中国机械与金属》记者采访时表示，中国距离制造强国并不遥远，参与其中是每一个中国制造企业的使命。 4 编者的话 6 市场信息 77 协会讯息 81 展览会及会议预告 84 产品介绍 85 读者反馈 86 广告客户索引

DEC 2009 / JAN 2010 Cover Enquiry Code: 101 CONTENTS VOL. 23 NO.6 ■ ISSN 1817-437X 10-12 Front Line 10 Tool enterprises in China keep pace with new market situations At the Advanced Manufacturing Technology & Tool Seminar held on November 1-2 (See relevant reports in “Advanced Manufacturing Technology” column of this issue), CMJ interviewed the special speaker Mr. Shen Zhuangxing, secretary-general of Tools Chapter of CMTBA (China Machine Tool and Tool Builders' Association). The interview focused on the tool industry, but relevant to the entire metalworking industry. 14-25 Special Focus 14 EMO 2009 presents innovative development of the machine tool industry Honorable editor of CMJ, Mr. Xu Zhengping, recently visited EMO 2009 in Milan, Italy. From the perspective of an industry expert, he analyzes the features of some innovative products exhibited at the show by leading enterprises around the world. 20 ATL and its applications in manufacturing large modern airplanes 26-30 Advanced Manufacturing Technology 26 An urgent task: Tools to speed up upgrading to meet modern cutting requirements 40-44 Auto & Parts Manufacturing 40 Application of cutting system engineering in auto manufacturing 46-48 Trade & Market 46 High-speed steel twist drill: The declining cavalry 32-39 Treasure Hunting in User's Industry Automotive Sector 32 Application of stampling technologies in China's automaker industry and its requirements on machine tools Railway Sector 34 Spanish machine tool industry: A giant player in rail transportation manufacturing 38 Production in large series: Complete machining of wheels for high speed trains 39 Hot forging of bolts – optimum quality on screw presses 50-51 Metal Cutting, Forming & Casting 50 Discussion about the computing formula of forging broadening 52-56 Die & Mould Focus 52 Die manufacturing micro machining technology 58-64 Special Supplement 58 Advanced measurement technology: Vital for development of manufacturing sector 65-76 Show Watcher 65 CIIF 2009 review: Shining MWCS and IAS 72 Debut products under spotlight of DMP 2009 74 METAV 2010 Preview 76 Recent shows: SIAF 2010 / CWEE2010 78-79 Enterprise Interview 78 TZTEK Technology: An innovative measuring power in the upgrade of China manufacturing sector 4 EDITOR'S NOTE 6 MARKET INFO 77 ASSOCIATION NEWS 81 COMING EVENTS 84 PRODUCT CORNER 85 READER FORUM 86 ADVERTISER'S INDEX

2009年12月 / 2010年1月编者的话 Editor's Note 在中国迈入“后危机时代”之际，中国机床工具行业又将面临怎样的新格局？今期前线栏刊出了本刊近日对中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行的专访，沈先生指出：“经历金融危机的洗礼之后，我国工具行业将面对一个国内、国际经济发展的新格局，市场形势和需求结构都将发生很大变化，不可能简单地回到原来的发展轨道。” 沈先生并认为，上述观点应是我们研究目前行业状况时必须看到的关键点。中国工具企业的当务之急是要认清形势，克服浮躁，夯实基础，奋起直追。其实，虽然在本期前线栏访谈中所探讨的内容是关于工具行业，我们仍相信这对于金属加工行业整体都不失其重要参考价值。环顾全球业界，10月于意大利米兰成功举行的EMO Milano 2009展会无疑是“业界发展风向标”。虽然无法避免经济危机对这一展会的影响，但各家国际领先企业仍“傲立寒风”、竞相展示了各类前沿创新技术。本期专题栏目中，本刊名誉顾问编辑徐正平从专家视角记录了参观过该展会后的观感，并对一些展出的技术作出深入评析。深度关注机床工具的用户行业发展需求，是本刊的重要努力方向之一。本期专题文章阐述了自动铺带机在大型飞机制造的应用；汽车制造装备栏文章概述了切削加工系统工程在汽车制造中的活用；模具行业专页则聚焦微型模具加工技术之最新进展。而在用户行业探宝一栏中，汽车专区聚焦冲压技术在国内汽车制造中之应用现状及其对机床工具的要求；轨道交通专区则介绍西班牙机床行业在这一用户领域的攻略，以及德国领先供货商们的产品与技术。 Now that China has entered the post-financial crisis period, what is the new situation facing the Chinese machine tool industry? Front-line column attempts to find the answer through an exclusive interview with Mr. Shen Zhuangxing, secretary-general of Tools Chapter of CMTBA (China Machine Tool and Tool Builders’ Association), who points out that China's tool industry would experience a new economic environment with a changed market structure both at home and abroad. The industry would find it hard to adapt if it stays in the old developing mode. Mr. Shen believes the above are the key points to consider when analysing the current situation, while tool enterprises should build up a strong foundation for future success. Though the report focuses on the tool industry, the discussion applies to the entire machine tool industry. Held in last October, EMO Milano 2009 was widely regarded as the weather vane of the industry, with the world’s leading machine tool manufacturers exhibiting their cutting-edge technologies despite the global recession. The honorable editor of CMJ, Mr. Xu Zhengping, recently visited the fair. From the perspective of an industry expert, he analyzes the features of some innovative products exhibited at the show. The applications of machine tools in the user industries form an important part of CMJ's content. Special Focus column in this issue looks at the application of automatic tape-laying machine in the manufacturing of large modern airplanes. The Auto Parts Manufacturing column talks about the application of cutting system engineering in the auto industry. Besides, in the Treasure Hunting User's Industry column, topics discussed include the application of punching technology in China's auto industry and its requirements on machine tools; introduction of some equipments provided by the Spanish machine tool industry for railway manufacturing, as well as products and technologies from Germany. 出版：北京雅展展览服务有限公司雅式出版有限公司 Publisher : Adsale Publishing Limited 地址：香港北角渣华道321号6楼 Address: 6th Floor, 321 Java Road, North Point, Hong Kong 电话 Tel: 852 2811 8897 传真 Fax: 852 2516 5119 网址 Web-site: www.adsale.com.hk AdsaleCMJ.com 编辑部电邮 Editorial E-mail: cmj.caj.edit@adsale.com.hk 支持单位中华人民共和国对外贸易经济合作部中国机械进出口总公司中国汽车工程学会 Supporters in PRC China National Machinery Import & Export Corporation, The Ministry of Foreign Trade and Economic Cooperation (Machimpex-CMC) 出版总监：周肖馨，彭龙龙 Publishing Directors: Annie Chu, Peng Long-long 总经理：周肖馨 General Manager: Annie Chu 高级执行编辑：李惠明 Senior Executive Editor: Naomi Lee 编辑：王浦兰、段庆生 Editors: Kirsten Wang, Dennis Duan 助理编辑：杨小杰、滕振兴 Assistant Editors: Jerry Yang, Jason Teng 顾问编辑：李开佛 Consulting Editor: Li Kai-fo 名誉顾问编辑：蒋震博士吕新荣博士徐正平高工 Honourable Editors:Dr Chiang Chen, Dr Lui Sun-wing, Mr. Xu Zheng-ping 特约编辑：迈克尔‧埃克塞尔，肯尼夫‧布鲁克斯 Contributing Editors: Michael Excell, Kennneth J A Brookes 制作：黎慕玲 Production: Sonia Lai 市场推广及广告查询：唐咏雅 Marketing & Advertising Enquiry: Janet Tong 香港/HK 电话Tel: 852 2516 3380 传真Fax: 852 2516 5119 电子信函 E-mail: cmj.caj@adsale.com.hk 北京/Beijing 电话 Tel: 86 10 5129 3366 传真 Fax:86 10 8460 2816 电邮 E-mail: info@bj.adsale.com.hk 上海/Shanghai 电话 Tel: 86 21 5187 9766 传真 Fax: 86 21 6469 3665 电邮 E-mail: info@sh.adsale.com.hk 深圳/Shenzhen 电话 Tel:86 755 8232 6251 传真 Fax:86 755 8232 6252 电邮 E-mail: info@sz.adsale.com.hk 新加坡/Singapore 电话 Tel: 65 6235 7996 传真 Fax: 65 6235 6926 电邮 E-mail: info@sg.adsale.com.hk 承印：香港大一印刷有限公司 Printed by: Elite Printing (Hong Kong) Co., Ltd. 中国发行代理：中国图书进出口深圳公司发行/索阅查询－请参阅本期第72和73页的免费广告产品查询/赠阅表 Circulation/Reader's Enquiry * please refer to Page 72 & 73 for Product Enquiry/complimentary Copy Form 版权所有‧不得翻印除特别声明外，任何刊于书内的稿件的评论及意见并不代表本出版公司的立场 Copyright © 2009. All rights reserved. Reproduction in any form without permission is prohibited. The publisher is not responsible for statements or opinions expressed herein nor do such statements necessarily express the views of the publisher unless stated as such.

市场信息 MARKET INFO 装备制造业振兴规划细则年底全部出台工信部装备工业司司长张相木近日在三季度工业经济运行情况发布会上表示，《装备制造业调整和振兴规划》共有9项实施细则需要制定，目前已出台5项细则，还有4项实施细则将在年底前出台。已经出台的实施细则包括增值税转型、实施技术改造专项、农机具购置补贴、提高部分产品出口退税率、调整进口关键零部件和原材料税收优惠政策等5项政策。张相木表示，对已出台的政策措施，要密切跟踪评估实施效果，及时调整和补充完善；同时，根据国内外经济形势变化和行业发展需要，及时加强储备性政策的研究制定。张相木指出将加快推进企业兼并重组，尽快出台相关指导意见。同时，将尽快出台《首台（套）重大技术装备认定和示范项目实施办法》和《投资项目设备评估管理办法》，为重大技术装备发展和自主创新创造良好环境。 10月份中国金属加工机床进口环比下降据海关最新统计，与今年9月相比，10月中国金属加工机床进口呈现量价齐跌走势，平均进口单价出现较大幅度下滑。10月份中国进口金属加工机床4,954台，同比下降25.8%，环比下降5.5%；进口金额约为3.51亿美元，同比下降50%，环比下降35.6%；平均进口单价约为70,898美元/台，同比下降32.5%，环比下降31.9%。今年前10月共进口金属加工机床55,670台，同比降27.5%；金额约48.6亿美元，同比降24.3%；平均进口单价87,337美元/台，同比增5.8%。山高刀具瑞典新工厂开业 11月10日，山高刀具在瑞典Fagersta举行其压制和烧结硬质合金刀片的新工厂开业典礼。山高刀具总裁兼CEO Kai Wärn、董事会主席Anders Ilstam和Västmanland州长Ingemar Skogö出席庆典仪式。图: 山高瑞典新工厂开业剪彩嘉宾，从左至右：山高刀具CEO Kai Wärn、Västmanland州长Ingemar Skogö和山高刀具董事会主席Anders Ilstam。新工厂与现有的生产厂房直接相邻，其设备和厂房投资总计约15亿瑞典克朗（约合15亿人民币）。Kai Wärn强调：“这项投资应该被看成山高刀具长期承诺在金属切削加工领域建立技术和质量领先地位的又一力证。虽然全球化的生产结构正变得愈加重要，但生产和研发之间的紧密结合对于像我们这样的高附加值运营来说是至关重要的。Fagersta的工厂将继续发挥高科技前沿的功能。” 博瑞达（东莞）贸易有限公司隆重开业 11月21日，于东莞市长安镇长荣国际机械五金广场商贸大厦，博瑞达（东莞）贸易有限公司举行隆重的开业庆典活动。博瑞达（东莞）贸易有限公司是瑞士Bruderer AG公司在中国设立的又一销售和服务中心。据其副总经理范宜达先生介绍，新公司总投入214万元人民币，占地面积205平米，设立有维修车间，零部件储藏室和产品展示厅。目前派新加坡工程师常驻东莞，提供技术支持并指导国内工程师。同时，公司将派遣国内工程师到新加坡或Bruderer瑞士接受最新冲床技术培训。图: 瑞士Bruderer AG公司执行总裁Andy Fischer表示，东莞是其最重要的市场之一。瑞士Bruderer AG公司是知名的冲床制造商，该公司自1972年与日本三井精机工业株式会社合作时起，便开始开拓亚洲市场。1996年，瑞士Bruderer AG在日本和新加坡建立了销售和服务公司，并在随后的5年内将其发展为能力中心。两年前，博瑞达苏州（机械）有限公司开业。瑞士Bruderer AG公司执行总裁Andy Fischer在庆典仪式上表示，博瑞达高精密冲床在亚洲地区的保有量约为1500台，其中仅中国就超过了700台。Bruderer AG的冲床设备主要应用于电子行业的各个领域，比如移动通信、消费电子、计算机等。汽车工业及其相关行业亦是一个非常重要的市场。

市场信息 MARKET INFO Andy Fischer说，东莞是Bruderer AG最重要的市场之一，在东莞设立销售和服务公司，旨在帮助华南区客户，并为其提供Bruderer高速冲床、原厂机械零部件和电器库存，以及便捷、迅速的服务。北航–山特维克可乐满战略合作启动 10月9日，北京航空航天大学–山特维克可乐满战略合作启动仪式在北航举行。图: 北航唐晓青副校长（前排右）与山特维克可乐满全球市场及业务执行副总裁Lennart Lindgren共同签署战略合作协议。启动仪式上，北航副校长唐晓青与山特维克可乐满全球市场及业务执行副总裁Lennart Lindgren共同签署了战略合作协议。Lennart Lindgren宣布将在北航机械工程及自动化学院设立山特维克可乐满奖学金，旨在鼓励那些以金属加工行业作为自己专业的成绩优异的学生。山特维克可乐满方面并在现场向北航机械工程及自动化学院高效数控加工技术研究中心赠送价值人民币20多万元的切削刀具用于科研、教学及实验。仪式最后，双方领导一起为共建的航空航天工业先进加工技术联合实验室揭牌。山特维克可乐满大中华区总经理李贻善说：“我们与北航战略合作伙伴关系的建立，将加强双方在联合科研与智慧育人的广泛合作。合作不仅仅局限于刀具知识的教授领域，而是彼此间的资源整合，为中国航空航天事业培养更多优秀人才！” Walter集团近期热点频现 1. 收购万耐特 9月25日，Walter集团在京宣布收购美国知名硬质合金刀具制造商—万耐特（Valenite）。从2010年1月1日起，万耐特将被整合进Walter集团。届时，在NAFTA（北美自由贸易区）市场，全新的核心品牌Walter Valenite将继续提供可转位车刀片、钻头、铣刀和高技术含量的MODCO品牌非标刀具 (如复合运动刀具)。 “将万耐特整合进来，会提升我们在北美市场的份额，这也将同时有助于瓦尔特巩固和强化在全球汽车行业中的地位。”瓦尔特董事会主席Peter Witteczek强调说。据介绍，万耐特会被整合到现有瓦尔特北美公司中，新公司将由瓦尔特北美公司总经理Muff Tanriverdi负责。瓦尔特方面表示，这次整合无论对于瓦尔特还是万耐特的客户而言，其利益都是多方面的：更宽产品范围、简便的采购流程、增强的行业竞争力，能够获得瓦尔特方面更强大的全球和本地服务等。 2. 联合斯达拉格海科特举办风能技术交流会 10月22日，瓦尔特与斯达拉格海科特在北京共同举办“风能行业金属加工解决方案”的技术交流会，三一电气、阿尔斯通、优格尔、博世力士尔、维斯塔斯等业内知名企业代表与会。瓦尔特与精密机床供货商斯达拉格海科特无论是在中国还是在欧美都有丰富的成功合作经历，在风能行业的金属加工经验丰富。此次会议上，双方的专家对于风电行业的金属加工方案都展示了各自的优势产品。瓦尔特此次不仅展示了新的银虎刀片和系列新品，同时也介绍了几款来自于万耐特的经典运动刀具系列。而斯特拉格海科特的外国专家也向到会的观众介绍了全系列的精密机床，并着重介绍适用于风能行业的HEC1600P。圣戈班磨料磨具任命亚洲区新副总裁全球最大的磨料磨具产品制造商圣戈班磨料磨具近日进行了人事调整和全新任命。自2009年9月1日起，Mr. Gonzague De Pirey（毕泽楷）接替张忠先生为圣戈班磨料磨具副总裁，负责亚洲区业务。此前，Mr. Gonzague De Pirey在圣戈班集团担任集团计划副总裁职务。张忠先生被任命为圣戈班集团高功能材料全球业务拓展副总裁。■ 图: 圣戈班磨料磨具最新任命的亚洲区副总裁Gonzague De Pirey 请登录AdsaleCMJ.com，浏览更丰富的最新市场、技术信息。

前线 FRONT - LINE 面临新经济形势中国工具企业需夯实基础奋起直追 —专访中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行 Tool enterprises in China keep pace with new market situations 柯兰 11月1日-2日于上海大学举行的先进制造工艺与刀具技术研讨会（详见本刊“先进制造技术”栏目相关报道）期间，本刊专访了与会演讲嘉宾——中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行先生。在访谈中所探讨的内容虽是聚焦工具行业，但相信对于金属加工行业整体都不失其参考价值。 At the Advanced Manufacturing Technology & Tool Seminar held on November 1-2 (See relevant reports in“Advanced Manufacturing Technology”column of this issue),CMJ interviewed the special speaker Mr. Shen Zhuangxing, secretary-general of Tools Chapter of CMTBA (China Machine Tool and Tool Builders’Association).The interview focused on the tool industry, but relevant to the entire metalworking industry. 面临经济新形势：机遇很好但挑战更严峻 CMJ：沈秘书长好！近期在和您的几次接触中，注意到您比较强调当前我国工具行业面临的挑战。大家都看到，目前包括汽车、航空航天、新能源等产业的发展都为工具企业提供了良好发展机遇，但同时，挑战也不少。沈秘书长：机遇当然很好，但是国产工具企业靠什么进入这些巿场？我担心国内企业的技术储备并不是很充足。事实上在上述新兴产业领域，国产刀具的巿场占有率仅20%左右，可以说形势相当严峻，挑战无处不在，而且，留给我们的赶超时间并不多。现代制造业的发展趋势是更轻、更强、更快、更省。这就对工具工业提出了一系列新课题，包括新型合成材料高速加工、铝合金高速加工、钛合金高效加工、高性能蠕墨铸铁高速加工等。在此方面，我们的国外同行则有较充分的积累。比如大飞机上马，我们的刀具要能拿到订单就得有“金刚钻”—现在飞机制造中很多毛坯都是进口材料，有时为获得更完美的整体刚性，需要从整一块铝板型材里铣削掉90%以上的材料来成形，这对于加工无疑是很具挑战性的，如果加工过程中因刀具稳定性和可靠性的欠缺而出现问题，可就不是开玩笑的了。图: 本刊专访中国机床工具工业协会工具分会秘书长沈壮行先生 CMJ：您的意思是，虽然我国工具行业近年来取得了长足进步，但绝不能盲目高估目前的发展水平。如要实现新一轮发展，必须经得起“真刀实枪”的挑战，要走的路还很长。沈秘书长：现实中常看到的是，国家一说要振兴哪个行业，大家就一哄而上，争新项目，上新产品。结果，新产品出了一批，基础技术没人管，整体水平提高缓慢。这样的教训有不少。机遇很大，挑战更大，我认为关键还是在于掌握基础技术。工具企业必须将先进材料、先进涂层、先进数字化制造技术和装备掌握在手，这才是提高国产刀具巿场占有率的必由之路。否则，将永远没有自主发展能力，必将在激烈竞争中处于劣势。为什么说掌握关键技术很重

前线 FRONT – LINE 要？现代高效刀具的基础技术主要有三大部分：高水平的现代刀具材料；高水平的现代涂层技术和装备；高水平的刀具专用数字化设计、制造技术和装备。而这三大部分的高端技术，包括原材料、技术、设计、工艺和装备，我们主要还是依靠引进。而一旦离开了这些“洋拐棍”，高端产品就制造不出来。 CMJ：为什么我们的工具产品做不过国际领先水平？在您看来，就是基础没有夯实？沈秘书长：确切地说，主要还是缺乏基础应用技术的数据作指导。比如怎样让靶材按要求涂到刀具上并确保涂层质量，这正是将物理学、化学、金属学理论“恰到好处”地运用到特定的工具行业中来，这是有难度的。这往往需要将生产工艺分解成很具体的环节，比如在实验模型里我们可以设置各种传感器，多方位测试工艺过程中各种参数的变化及其对结果的影响，再对这些大量采集的数据进行分析、得出结论，指导生产。一个项目可能要做3年、5年甚至更长时间，以前我们一些研究所里的老专家们一辈子就是这样做的。科学研究有一定的大方向，但也有一定的偶然性，所以有比较大的风险。我希望能够有更多的中国的大学—不仅是上海大学、上海交通大学、山东大学和航空航天大学，还有更多优秀的大学的研究机构，能够“耐得住寂寞”，在工具基础技术方面多做工作，助推我国工具企业整体技术水平的提升。产学研用结合：扎实推进大有所为 CMJ：正如这次研讨会，以及期间揭牌的上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心（筹），上海大学正是意在打造这样一个以大学为中心的、服务于企业和行业发展的“产学研用”平台。沈秘书长：是的，大学在这方面大有可为。看海外的经验，美国波音公司作为全世界飞机制造技术的龙头企业，其拥有自己的研究所，但是该公司为发展新一代787客机的制造技术，还特别联合英国Sheffield大学投资并参与共建了一个全球性的先进制造技术研究中心（AMRC）。当然，参与这个项目的还有其他著名跨国企业，但波音方面投资最多。为什么要提这个？我想表达的是，美国波音的技术水平远远超过我国，但他们在发展新项目时，还是非常注重以基础应用数据为指导。AMRC的参与人员包括波音的主要供货商—材料、机床、工具等制造商，波音方面将生产开发中遇到的制造技术难题进行发布，而在AMRC的支持下，帮助并促成该中心下的其他成员（主要是供货商，包括工具企业）针对这些难题进行研究攻关—这是一举两得：既解决了主机厂的发展需要，也带领了配套厂的共同发展。据我了解，在发达国家制造业的各个领域，如汽车、航空航天、通用机械等，由龙头企业挂帅，以大学的研究所为基地，联合全球相关供货商，共同发展先进制造技术的做法，已经成为常态。这种合作模式是值得我们借鉴的。而现如今由上海大学这样一个有专业特色的高校出面，召集众多业内专家一起，构建这样的产学研用平台，我认为是开了一个很好的头。 CMJ：是的，今天我在研讨会现场采访到另外几位专家，包括于启勋教授、赵炳桢教授和高翔教授—他们同时也正是上海大学先进工艺与刀具技术研究所技术委员会的骨干成员。三位专家几乎都“异口同声”表示，构建一个产学研用、合作共赢的实质性的平台，真正服务于将我国建设成制造强国的实践，一直以来都是我国老一代工具行业人士的愿望。图: 11月1日，沈壮行先生在2009先进制造工艺与刀具技术研讨会上作题为“新形势下工具行业面临的挑战和机遇”的演讲沈秘书长：上海大学的这一举措非常及时，特别是在当前的新形势之下。在经历这次金融危机之后，我们工具行业将要面对的是一个国内、国际经济发展的新格局，巿场形势和需求结构都将发生很大变化，不可能简单地回到原来的发展轨道了—这是我们研究当前形势必须看到的关键点、出发点。而我国工具企业正处在战略调整的关头，这种调整方向就是要从为中低端制造业服务为主转向为现代制造业服务为主。这意味着企业的整体水平，从软件到硬件都必须有一个全面的提升。也就是说，工具企业不仅仅是对出厂的具体刀具质量负责，也要对用户的使用效果负责，为用户“降低成本，提高工效”出谋划策，提供全方位服务，直到解决问题为止。要成功达到这一目标，还是要绕回到我们前面的话题：必须从打好基础入手，扎实推进。如果说，上海大学先进工艺与刀具

前线 FRONT – LINE 技术研究所致力研究的这些课题出了成果、达成实际应用效果，就为这个产学研用平台的发展提供了强有力的后续支撑。 CMJ：是的，今天高翔教授（原成都工具研究所所长，曾任中国刀协副理事长）也跟我说，高校要切实发挥好为行业前期技术开发提供有力支撑的作用，而工厂也很愿意采用这个成果，并通过这些成果实现其技术进步，才能说真正达到了目的。相信此后，上海大学研究所在串联、组织、沟通方面有很多事情要做。沈秘书长：我衷心寄望上海大学能够做出特色，成为工具使用部门和供货商的桥梁—当然，中介和桥梁的作用肯定是需要的，但仅仅是起到桥梁作用还不够，我同时也很期待他们能在基础性研究上有所造诣。我注意到今天在王永国博士（上海大学先进工艺与刀具技术研究所发起人）的报告中，也提到日后工作中一些具体的基础研究课题。如果大家深感上海大学有能力团结一批专家、沉下心来研究解决实际问题，企业就一定会围绕在你的周围。比如，随着汽车厂材料的轻量化，新材料的可加工性怎么样？由此带来的加工难题怎样解决，如果你是权威的话，主机厂、工具厂都会视你为权威，争相应用你的研究成果。 CMJ：说到研发新产品，企业和大学在联合开发的过程中可以各自发挥自身优势，深入整合资源，让这一过程走得更顺畅。沈秘书长：各有所长，各司其职。厂商的研发基地比起大学来，总归在装备、研发能力方面还是有所不足。比如上海交通大学下设的重点工程实验室，他们在装备投资方面相对而言就很有优势。但企业自然也不会没事可做，比如开发新产品，企业和大学都要下工夫，但是创新的层次是不一样的。我们前面提到基础应用技术数据的积累，可能让企业去做并不是很现实，这正是大学可以发挥自身优势的所在，工具厂则为大学提供检验的现场—将大学获得的初步成果通过实践的检验不断完善，形成生产力。这样一来，依靠大学的应用研究成果，工具制造商能够有效地加速产品开发过程。反过来说，如果大学没有研发目标，没有来自工具厂的实际需求，实验和研究也就成了空对空的东西，何谈将研究成果转化为生产力？我认为，产学研的核心仍然还是大学的研究机构。因为研究工作要经历漫长且艰难的道路，不是短期内就能见效的，如果什么都以企业为主体，搞不好不但解决不了问题，反而助长了浮躁之风。同时，工具使用部门则担负起拉动需求的任务，这样各方都找准了各自的位置。中国企业：千里之行始于足下 CMJ：您提到工具使用部门的“拉动需求”，据我了解，有一些国外合资的汽车企业，其在中国的生产在线的刀具，是早已被总部指定的。中国企业生产的刀具得不到施展的机会，光是“纸上谈兵”可靠性、稳定性的提高，岂不是“前途渺茫”？沈秘书长：是有这样的情况。如果加工工艺的选用权不在国人手里，确实对国产工具的生存发展不利。不管怎样的环境，着实提高自身实力是硬道理。同时我们在和海外企业竞争的过程中，也可以学到不少东西，这能进一步鞭策我们前进。比如山高、玛帕等等这些国际性工具企业，他们也相继在中国设立研发中心，服务于这一巿场。刀具里面的很多技术，其实很难说严格意义上的专利，因为有时候不可避免地、专有技术和其自身产品的推广时会有一定矛盾。比如山特维克可乐满的Capto专利，现在变成国际标准，肯纳的KM系统专有技术也同样。反过来，对于这些国际性企业来说，如果在中国遭遇的是一点抵抗力都没有的中国工具行业，也没有意思，他自身就很难进步嘛。从发达国家由传统工具工业发展到现代工具工业的经验来看，其中最关键、最本质的变化就是工具企业从单纯的卖刀具转变为提供“整体解决方案”。所以，衡量一个现代化工具企业的实力，不仅仅要看它是否有能力制造高水平的现代高效刀具，更要看它是否具备为制造业提高劳动生产率，提供“整体解决方案”的综合能力。用这个标准来衡量，国内工具企业和发达国家的先进水平差距还是比较大的。但只要我们努力下功夫，前途是光明的。因为我国制造业的发展已经使中国成为全球最大的工具市场，而需求是推动发展的根本动力。所以我还想补充一下，建设产学研用的研究开发平台，还有一个关键因素是制造业龙头企业的作为。希望我们行业的龙头企业也能牵头，就像前面提到的美国波音公司创立AMRC那样，为行业整体发展贡献自己的力量。同时在这一发展过程中非常重要的一环是，不懈地争取机会让国产工具产品得到更广泛的使用，这样，我们行业未来的健康发展值得期待。 ■

专题 SPECIAL FOCUS 观EMO 2009 领略当今机床工业发展趋势 EMO 2009 presents innovative development of the machine tool industry 徐正平本刊名誉顾问编辑徐正平高工此前参观了在意大利米兰举行的EMO 2009，他从专家视角记录观感，深入评析各家国际领先企业之创新展品。 Honorable editor of CMJ, Mr. Xu Zhengping, recently visited EMO 2009 in Milan, Italy. From the perspective of an industry expert, he analyzes the features of some innovative products exhibited at the show by leading enterprises around the world. EMO 2009一瞥 2009年欧洲国际机床展览会（EMO）于10月5日至10日在意大利米兰巿西北20公里的派洛（PERO）展览中心举行。来自39个国家和地区的1,400家展商参展（其中65%的展商是意大利境外企业），总计展出面积约10万平方米，展出了各类机床设备5,500多台。据主办方统计，为期6天的展会，共有12.4万人次到场参观。观众分别来自99个国家和地区、而来自意大利境外的观众人数占到总参观人数的41%。来自德国的观众人数最多，占总人数的12.8%，其次为美国、捷克、芬兰、法国、日本、印度、波兰、俄罗斯和瑞士。亚洲经营者的参与令人印象深刻，占展会到场总人数的19.4%。图1 EMO 2009现场外景建成不久的意大利派洛展览中心是目前欧洲最大的展览场所，EMO机床展是首次在此举行。展馆建筑宽敞明亮，均采用钢架预制件，故看上去新颖大气的同时结构亦尽显简洁大方。11个展馆相对较为集中，不像汉诺威展馆那样分散，要靠巴士代步。这次展览会是在国际金融风暴背景下举行的，经济危机对展会的影响随处可见，譬如展出日期从8天压缩至6天，面积也比上届压缩了一半，观众人数比预期的20万人次也减了不少，世界上最著名的一些刀具制造商居然会缺席这次展览会，甚至有些欧洲机床名牌厂商，仅将他们意大利分厂的产品拉出来展览。中国大陆展团共有84家参展商，其中数大连机床的规模最大，展台面积达550㎡。而崛起中的星火机床近年来已俨然成为海外展会的常客（如图2），此外，鲁南机床、北京劲雕、上海工具厂等公司的展台亦相当醒目。中国台湾则有104家参展，展品以配套件居多。图2 星火机床展台虽然总体来讲经济形势严峻，但是DMG公司在展览会上依然显得颇为强势，其展台位于4号馆入口位置，观众络绎不绝、洽谈十分火爆，给人普遍感觉是此处人气最旺（图3）。究其原因，一方面是展出面积相当大，达1,554平方米；其二是展品数量多，有30余台高科技机床

专题 SPECIAL FOCUS 吸引着观众和客户的眼球，其中更有7台机型为全球首次亮相。可以说，应用了大量创新性软件模块和现代控制技术的新颖数控机床，再次凸显了DMG在世界金属切削机床巿场上的领先地位。图3 DMG展台展品的几大特色事实上，尽管巿场形势低迷，但许多机床巨头们所投入的研发资金仍然不减，致力于技术创新的势头也是一路高歌。也正得益于这些仁人志士们的坚韧不拔，方使得本次展示中呈现的创新技术成果累累。 1. 大型机床精彩纷呈众所周知，机床总是朝着高速、高效、高精度的方向发展。然而目前在包含了上述要素的基础上更有极端制造、复合加工等创新成果问世，这也就构成了展会上一道道亮丽的风景线。所谓极端制造，就是大型、超大型以及微型、超精密型的工作母机制造。意大利机床界擅长制造大型设备，故展会上的大型、超大型机床屡见不鲜，JOBS、PAMA、INNSE、MACOF以及FPT等意大利公司都亮出了自已的大型五面体加工中心、数控落地镗铣床等，而捷克的TOS、西班牙的SORALUCE等也展示了自己的同类型大型设备，这些重型装备当属中国机床采购团们所关注的重点之一。意大利INNSE公司介绍了其高端产品ATLAS 3RP（图4），这是由两台数控龙门铣加上五个交换工作台组成的工作单元。工作台面积为5×10m，龙门宽度5.2m，台面承重100t，台面自重50t。它能够在不拆卸工件的情况下，由抽屉式运输小车转入另一台龙门铣上继续加工，从而令得机床的加工效率大幅提高。图4 INNSE 3RP INNSE展示的另一台能承重350t的核电转子槽铣床，其直径为φ3,240mm，加工长度12,500mm，堪称巨无霸。意大利PAMA公司的落地镗铣床Speedram 4000（图5），是此次展会上最大的一台机床，该机床镗杆直径φ200mm，主轴功率100kW，锥度ISO60，其行程纵向X=15,000mm，垂向行程Y=6,500mm，横向滑枕行程Z=1,600mm，而镗杆伸出W=1,400mm。该机床配有100t的回转工作台，其表面尺寸4,000×4,000mm，刀库容量120把。机床还可选配功率为50kW的五轴NC铣头和接长铣头，故特别适合高精度大型箱体、内燃机以及复杂模具的加工。这台机床的结构设计有其独到之处，其主轴箱方滑枕采用对称结构，方滑枕四面在安装于全封闭式主轴箱内部的静压板上移动。主轴电机和齿轮箱独立安装在机床外部，以方便调试和快速维护。而齿轮箱内的传动链均经过硬化和精磨处理，每个齿轮箱和相关的轴承都配有不同的控温润滑油吞吐量，从而达到润滑优化和稳定温度的效果。而后，这些润滑油还会输送到主轴箱内部，用于主轴冷却。图5 PAMA在EMO 2009上的展台值得一提的是，这款Speedram 4000机床的液体冷却系统能根据环境温度而变化，使其保持恒温，从而确保机床结构不会因温度变化而变形。它的静压支撑系统具有较小的静压油油膜厚度，这也成为机床的一大特色。该机床的另一项专利，是连续控制主轴和滑枕热延缩并由CNC进行实时补偿的系统，从而保证机床在任何条件下都能达到最高精度。又一创新设计是主轴箱的机械重锤平衡，在主轴箱的前端装有一只液压油缸，而主轴箱后端则用钢丝绳吊重锤，方滑枕前后伸缩以及切削后受力所产生的挠度，由数控来调整油缸张力，以保证动态切削精度。我们知道，五面体加工中心有一项关键技术就是自动换头。这次DST公司展出的MECOF五面体加工中心（图6），其换头方式与众不同。这台五面体是配有两轴铣头加回转工作台实现

专题 SPECIAL FOCUS 的，它的Y向运动靠动柱与滑枕伸出完成。在机床左侧，设有一个立式多层铣头库，机床通过X、Z两轴运动，将滑枕伸至柜子的空格内，松开锁紧装置将铣头放入其内；随后滑枕退出，到另一层寻找下一工步所需铣头并将其装上。这种设计较一般龙门五面体换头相比，可省掉换头小车，动作也较为简单。图6 MECOF五面体加工中心的换头方式可圈可点 2. 多轴联动又有创新多轴联动机床是观众们所关注的另一重点，DMG在EMO展上亮相的一款DMF 260-11 linear（图7）是该公司在全球首发的五联动加工中心，这台动柱式加工中心由于采用了滑枕结构，使得加工空间有了极大的提升。Y轴行程达到了1,100 mm，而Z轴行程达到900 mm。它的铣头有B、C两联动回转动能，再加上3根直线轴运动就是五轴联动了。新一代的DMG动柱式加工中心可以让用户选择安装长距离X轴的直线电机。凭借其高速响应能力，使进给速度提升了一倍，使得快进速度高达80 m/min。图7 DMF 260-11 linear 德国哈默（HERMLE）公司的五轴加工中心在现场演示了齿轮加工，包括铣直齿、斜齿、锥齿、弧齿以及铣链轮等（图8），而加工螺旋伞齿轮的演示显然引起了观众的很大兴趣，因为这种加工除了匹配刀具与转台联动之外，软件编程也相当复杂。据悉，目前中国国内航空与汽车行业的几家企业已与哈默北京办事处联络，洽购此类机床。图8 HERMLE公司的五轴加工中心在现场加工螺旋伞齿轮德国哈默堪称五轴联动的专家，该公司的销售总裁Michael Bisser先生和笔者就五轴加工中心的设计理念也聊了不少。他说道，目前工作台采用摇篮式结构的加工中心已经成为全球中小型五轴机床的主流结构设计，而随着技术研发的日趋完善和成熟，摇篮式机床的加工范围和加工能力都有了很大提高，目前就哈默的摇篮式机床而言，能够加工重达2t、直径达1,300mm工件，可最大程度地利用行程空间。此外，Bisser先生还强调了机床的几何精度是一个很重要的核心问题。因为一般情况下，客户较重视机床的定位精度和重复定位精度，但往往会忽略了机床结构设计和几何精度。而在哈默看来，结构设计乃机床核心所在，机床结构及机床几何精度决定了该机床的核心质量。由于哈默在研发C系列机床的结构上从理论到实践上都下了大功夫，故而机床的几何精度非常高。也正因为机床的结构稳定，其定位精度与重复精度均能保持在μ级，机床定位精度实测值可以维持在３μ以下（根据VDI/DGQ 3441标准检测），简直能与坐标镗床相媲美。 3. 复合加工日臻完善复合机床在展会上的亮相品种可谓应有尽有，车铣、车磨、车铣再加上激光等，令人目不暇接。日本MAZAK机床是第一个喊出“DONE IN ONE”口号的先驱者，他们准备在下个年代初，将多工艺复合的“未来机床”面世，届时我们可看到不仅是车、铣、磨、切齿等工艺的综合，亦能看到激光技术被融入其中。复合加工的另一特色是多任务序六面体复合加工。也就是说，如果一个物体六个面，底面为装夹面，那么机床经过自动两次装夹就能将零件的六个面全部加工下来。瑞士宝美技术(BUMOTEC)公司(图9)和威力铭-马科黛尔(WILLEMIN-MACODEL)公司就是生产这类机床的专家，当然此类机床只能加工小型零件，因此他们着重耕耘医疗行业的齿科与骨科植入件领域，以高科技手段为患者谋福音。宝美这次在EMO 2009上展出了3台新产品，其中S191

专题 SPECIAL FOCUS 图9 瑞士宝美技术的展台 linear在车铣基础上又开发了插和磨的功能；S191FT-R六轴五联动复合中心增加了背铣单元和顶针；而五联动S191V五轴立加又添加了立车功能。威力铭-马科黛尔则展出了五台５-８轴联动的复合加工中心，其中三台用于医疗器械的加工，一台用于叶片加工，另一台则用于航天精密零件制造。展示中的508MT（图10）增配了自动上下料装置，右侧刀库容量也由单层增加至两层，改进后的滑滚式机械手换刀，更加安全快捷。图10 威力铭-马科黛尔508MT 森精机本次参展EMO，在其1,200㎡的大型展位中展出了11台机床。其中就包括一款高精度、高效率复合加工的紧凑型新机型——NT1000（图11）。该机采用了森精机独创技术DDM（直接驱动式马达）和ORC（八角型滑枕）。与该公司以往的型号相比，NT1000的安装面积更节省了40%之多。而且，为了避免热移位，第一主轴的中心总是保持一定水平，且第一主轴和工具主轴采用高精度、大容量的冷却系统，为小型精密零部件实现高精度加工。值得一提的是，在展会现场，该公司准备有MAPPS IV或CAM软件ESPRIT、EOD（Education On Demand机床操作学习系统）产品等，供客户观摩体验。图11 森精机紧凑型复合加工机NT1000 4. 崭新发明只能取其一二略作介绍如果细细揣摩EMO，肯定有许多崭新的创造包含其中，只是由于笔者观展时间仓促，水平有限，只能取其一二作些介绍。德国EMAG展出的DORNER 6，是一台采用非传统切削加工之电化学加工机床（图12）。也即，通过电能与化学能之间的转换来实现这种非传统切削加工。 EMAG作为原德国Dorner的技术继承者，是世界上第一家提供五轴数控高频窄脉冲振动电解机床的首创者，用于加工航空发动机火焰直接喷射端整体叶盘，其加工全过程均为电解工艺，从而替代了传统上五轴电火花或高速铣削工艺，这不仅令生产效率大幅提高，也可让生产成本足足节约40%以上。应用对象是发动机喷嘴、燃料电池双极板，以及齿轮、模具产业与风电领域等。图12 电化学加工机床DORGER6 创新发明的另一项就要数超声波振动加工了，它利用高硬度的刀具，以20,000次/s的频率，将高硬度材料的工件予以加工，这次DMG展出的一台ULTRASONIC 10就受到了观众的特别青睐。它有着无与伦比的材料加工范围，包括软质、硬质以及先进材料（硬质合金、陶瓷、玻璃、金刚砂等）。机床还可以选择安装内置4工位圆形托盘库或是能够容纳近120工件的10工位圆形托盘库，与工业机器人配合使用，即可变身为完全自动化的小型工件铣削中心。说起工业机器人的应用，展会中也比比皆是，但最大的要数日本FANUC了（图13）。图13 日本FANUC机器人 5. 数控系统争奇斗艳数控机床的关键要素是数控系统，世界著名的系统供货商如德国西门子、海德汉以及日本发那科等这次都云集EMO 2009。西门子重点推出的Sinumerik 828D（图14）是全新的紧凑型数控系统，它拥有诸如坐标转换和高效的刀具管理等强大数控功能。CNC、PLC，操作面板以及六轴测量控制回路集

专题 SPECIAL FOCUS 成于精致耐用的控制面板中。系统软件恰如其分地满足各种复杂车、铣机床的车间级应用。图14 西门子828D数控系统 Sinumerik 828D可支持各种图形编程、高级语言指令及ISO编程语言，它可以自如地应用于世界各地的各种加工场合。海德汉在EMO展出的创新CNC数控系统和位置编码器全系列产品内容十分丰富（图15），LC和RCN绝对式直线光栅尺和编码器具有一种称之为“功能安全化”的安全性能，这样的位置编码器系统用一个编码器可提供两路相互独立格式的冗余位置值并通过著名的高速串行接口EnDat输出。高安全性位置测量系统可构成单编码器系统，应用于高级别的安全控制系统。 LC 811是海德汉公司首次展出的大长度测量应用绝对式封闭直线光栅尺，最大长度达28米。这个光栅尺是增量式LB系列光栅尺的对应升级产品。它的核心是高精度PRC刻线的METALLUR光栅尺钢带。同时，LC 811也能满足“功能安全化”的要求。在角度编码器方面，海德汉则展出了最新改进的空心轴密封设计的全新RCN系列产品。而新产品中测量刀具的TT 449触发式测头，与著名的TS系列工件测头一样，也用红外线传送触发信号，故无需在机床加工区内布线。图15 海德汉在EMO 2009上的展台海德汉还新开发了不少数控功能，如对5轴加工中心的复杂运动和高速运动能进行预测；对碰撞监测功能予以强化；安装在主轴中的测头能单独自动测量机床旋转轴运转状况；TNC系统可用测量值计算静态倾斜精度，使倾斜运动导致的空间误差最小化；为保持刀具到工件的加工方向不变，其KinematicsComp软件可以及时修正刀具中心点位置，补偿几何位置和机床轴部件之误差。 6. 配套附件琳琅满目机床是由各种零部件组成的，EMO展上的各种配件应有尽有，如刀库与机械手、回转工作台、多功能铣头、以及电主轴、直线电机、滚动导轨等等，可谓琳琅满目，令人目不暇接。在这方面，我们的台湾同胞表现得相当出色，世界机床附件巿场的半壁江山，可以说是我们台湾同行的。在机床上正常切削工件，夹具非常重要。有一种电控永磁夹具，使工件受电和磁场的作用后可牢牢夹紧工件，这是一种高效的实用创新。作为全球电控永磁系统的引领者，意大利泰磁公司此次又推出了新型专利产品：一种是用于精密磨床上的双面吸整体表面全金属的电控永磁吸盘，另一种是用于铣削和注塑机快速夹模的整体表面全金属电控永磁吸盘。这两种新型专利产品是在创新基础上对传统产品的一种颠覆，同时泰磁公司对用于大型轴承环和铁轨道岔加工用电永磁吸盘，也进行了多种变型和改进，以使其更适合金属加工设备和工艺技术不断提高的要求。与卡比查的一席话此行，我和德国吉特迈集团GILDEMEISTER总裁卡比查博士在他们的EMO展台有过一番交谈（图16）。这位当今世界上机床销售额最大的公司老总说，当今世界经济危机尚未真正走出阴影，但企业技术研发的步伐不能停滞，所以他们每年要拿出5亿欧元资金作为创新投入，否则就会在竞争中遭淘汰。图16 展会上，卡比查与笔者合影卡比查博士认为，中国称得上是一枝独秀，政府投入四万亿元刺激经济是有成效的，所以吉特迈集团愿将一流机床提供给中国，为中国的经济发展出把力。然而笔者在思索，中国确实是一个制造业大国，但称不上是强国，我们很多关键装备尚需进口，而机床出口的外向度又非常低，如果我们确实能在开发、制造、管理等诸多方面苦下功夫，也能跟上欧洲机床的发展步伐，届时中华复兴的进程自然就会更快了。 ■

专题 SPECIAL FOCUS 自动铺带机在大型飞机制造中的应用 ATL and its applications in manufacturing large modern airplanes 林胜北京航空制造工程研究所研究员复合材料作为飞机主结构用材的时代业已来临，用于制造复材整体构件的自动铺带机（ATL）成为现代大型飞机制造的一种关键设备，并已成功获得广泛应用。 The era of using composite materials to make main structures of airplanes has come. Automatic tape-laying (ATL) machine for making integrated components with composite materials is a key equipment in manufacturing modern large airplanes and it was proven successful in many applications. 复材构件飞机时代业已来临从20世纪20年代铝合金被作为减轻飞机结构重量的首选用材开始，至今已有70多年的历史了，而如何减轻飞机结构重量，一直是飞机设计制造的永恒话题。信息技术、材料技术和制造技术的快速发展推动现代飞机设计制造技术发生了重大变化，特别是高强度低密度的复合材料（Composites，下文简称“复材”）的出现，以及其在飞机结构件设计制造上广泛、成功的应用，不断改写着铝合金材作为现代大型飞机主结构用材的历史，复材已逐渐取代铝合金成为现代大型飞机的主结构用材。现代大型飞机设计制造中对复材的广泛采用趋势是如此明显，可以看到，复材作为飞机主结构用材的时代已经来临。复材出现于20世纪60年代，由于其具有高比强度、高比模量、良好抗疲劳性、抗腐蚀性和隐身性能等一系列优点，得到了航宇工业界普遍认可，成为既能明显减轻航宇飞行器重量、又能提高性能的理想结构用材。其在现代军民用飞机设计制造上的应用日趋广泛，从图1可综观这一发展历程。复材构件占飞机重量的百分比 70 60 50 40 30 20 10 0 公务喷气式飞机商用飞机轰炸机和运输机战斗机旋转翼飞机军用飞机波音客机空客客机 Beech Starship（比奇星舟）68% (科曼奇) 44% RAH-66 38% B-2 25% AV-SB F-117 F-16 4% F-14 F-111 50% B787 Typhoon (台风) 35% F-35 V-22 (鱼鹰) 36% F-22 Rafale B777 11% (MD-11) MD-90 F-15E MD-80 54% A350 40% A400M 35% A380 25% A330 A340 18% A320 FA-18C/D A310 DC-9 B747 DC-10 B737 2.5% 1950年 1960 1970 1980 1990 2000 2010年 2020 图1复材构件在飞机上应用之发展历史用于飞机复材构件制造的主要有树脂基、金属基和陶瓷基三类复材。目前应用最为广泛的是碳纤维增强型树脂基复材（CFRP：Carbon-Fiber Reinforced-Plastic），占80%以上。飞机复材构件最早在B-1/B-2轰炸机和F-16战斗机上得到应用，但其所占重量比都不超过2%-3%，后来的F/A-18E/F飞机复材构件数量已超过结构件的50%以上，而F22/A和F35则超过结构件的75%，所占重量比达24%和35%-40%，大型军用运输机A400M达35%。 20世纪80年代末，复材构件的应用日臻成熟且发展迅速，其在军机上的应用开始从非主承力构件快速延伸到主承力构件，出现了全复材机身构件，同时其应用范畴亦扩展到商用客机。从图1所示的三条应用趋势曲线可以一眼看出：商用客机广泛应用复材构件大约比军用飞机晚了10-15年时间。发展至21世纪初，商用客机构件的设计发生了重大变化，铝合金用材重量比已从占60%的较大幅度下降到20%，复材用量也从不足10%迅速攀升至

专题 SPECIAL FOCUS 50%以上，跃升为现代大型商用客机的主结构件用材。与此同时，高强度低密度的钛合金承力结构件获得更多采用，如图2所示。空客A380客机中复材构件所占重量比只是25%，而空客A350XWB宽体客机的这一数值已达52%，总计实现减重约7,983kg。又比如，波音777客机中复材构件所占的重量比不到15%，而波音787“梦想”则已超过50%。据预测，到2015-2020年，现代商用客机复材构件用量所占重量比将达70%-80%。百分比波音 787“梦想”客机 5% 10% 15% 20% 60% 50% 其他钢钛合金铝合金复材百分比空客 A350XWB 客机 5% 7% 14% 20% 60% 54% 其他钢钛合金铝合金复材图2 现代商用客机用材趋向事实上，目前一些具有创新性的全复材或准全复材构件的无人机、直升机和商务飞机已经研制成功，复材构件的飞机时代已经来临。制造复材构件的机床应运而生复材构件在现代先进飞机上的大量应用，使得复材构件的设计制造成为现代大型飞机批量生产的瓶颈，实现高生产率自动化复材构件的制造越来越受到航空飞机制造业的关注。目前，飞机复材整体构件的制造生产主要通过以下四种铺放制造技术来达成：半自动人工铺放、自动纤维缠绕、自动带料层铺和自动纤维铺放。 1. 半自动人工铺放：应用复材构件设计制造软件，生成复材构件各铺层2D轮廓数据，不需要制造铺层样板而是直接通过数字自动剪裁机剪裁铺层片料，而后再借助激光定位系统进行人工层铺。 2. 自动纤维缠绕机床（AFW：Automated Filament Winding）：简称自动缠绕机，使用低材料费用的长纤维带，按照预定轨迹连续反复地在一个回转芯模上逐层缠绕贴铺。层间可交叉角度缠绕贴铺，但不能沿回转芯模轴向纵向（0°方位）缠绕贴铺以及局部增厚或加筋。 3. 自动复材料带层铺机床（ATL：Automated Tape Layer）：简称自动铺带机，主要用于平面型或低曲率的曲面型、或者说准平面型复材构件的层铺制造。 4. 自动纤维铺放机床（AFP：Automated Fiber Placement）：简称自动铺丝机，主要用于复杂曲面型复材构件的铺放制造。早期飞机复材构件的制造大部分采用手工铺放，劳动强度大，材料浪费严重，生产率低下，产品质量难于保证。完全人工铺放及半自动人工铺放工艺，显然难以应对复材整体构件在现代大型飞机上日渐广泛的应用，急需解决的问题便是应用自动化铺放设备。这能有效提高生产效率、增加产量、改善制造过程的可控制性，同时减少材料浪费，降低成本并提高产品质量，从而进一步推动飞机复材构件制造设备的重大发展与创新，自动铺带机（ATL）和自动铺丝机（AFP）由此应运而生。 ATL/AFP铺放设备根据复材整体构件铺层的设计要求，通常采用将碳纤维预浸料带或预浸料纤维束逐层铺叠在模具表面、并进行在线或脱机热压固化的方式。因此，复材整体构件制造技术是制造装备技术、应用软件技术和制造工艺技术的融合集成。应用CFRP进行复材整体构件制造，不仅需要研究解决共固化、共胶接和二次胶接等若干基本的复材成形工艺技术，还需要研究解决用于制造复材整体构件的下料剪裁、铺放、铣钻削修整以及无损检测等相关的关键制造装备及其应用软件。目前，用于自动化制造复材整体构件的ATL/ AFP机床已成为现代大型飞机生产的关键制造设备之一。为此，世界一些著名数控加工机床制造商和专业复材构件加工设备制造商都纷纷推出自家设计制造的ATL/AFP机床。自动铺带机（ATL） 1. ATL机床基本结构早在20世纪60年代初，航空制造业就开始应用碳纤维预浸料单向带、采用手工铺放工艺制造军用飞机结构件。发展到20世纪60年代中期，在飞机制造业要求实现复材带料层铺工艺自动化的推动下，自动铺带机研制成功。第一台ATL机床由美国Vought（沃特）公司在20世纪60年代中研制成功，用于制造F-16战斗机复材机翼，使用了75mm宽带料。到20世纪70年代末，一些著名机床制造商开始推出商品化的ATL机床，包括平面型（FTLM：Flat Tape Laying Machine）和曲面型（CTLM：Contour Tape Laying machine）两种类型，使用的复材带料宽度分为25/75/150/300mm几种。通常，CTLM使用宽25/75/150mm带料，FTLM使用宽75/150/300mm带料。一般地说，零件轮廓越复

专题 SPECIAL FOCUS 杂，越趋于使用窄带料。但是为了提高ATL机床层铺加工生产率，CTLM多使用150mm宽带料，而FTLM多用300mm宽带料。（a）FTL铺带机（b）CTL铺带机（c）数控龙门铣床图3 高架龙门结构ATL机床和数控铣床 ATL机床多采用开放式高架龙门移动式结构设计，其整体结构非常类似于金属切削加工应用的开放式高架龙门移动结构五坐标数控铣床(参见图3)。不同的是，数控铣床上常见的用于切削零件的刀具主轴及驱动装置将由ATL机床最关键的功能部件——铺带头装置所替换；通常要求机床配置9-11轴以上NC控制轴。一般设计有5个数控联动轴X、Y、Z、A、C用于ATL机床坐标轴运动控制，也即，使得铺带头实现5轴联动；另外4-6个NC控制轴设计在铺带头装置上，用于实现层铺过程复材带料传送与铺放控制。图3中所示的ATL机床为美国Cincinnati机床公司早期的产品，当时主要应用在导弹和军用飞机上复材构件的制造，如B-1/B-2轰炸机机翼蒙皮构件等。如前所述，ATL机床主要用于平面型或准平面型飞机复材构件的层铺制造，典型的包括大型飞机机翼蒙皮、垂尾蒙皮、平尾蒙皮、翼肋、翼梁、桁条、工字梁、方向舵、升降舵、发动机进气处整流片、地板和门窗口等。 2. ATL机床铺带头 ATL机床配置使用的铺带头是集复材带料输送、加热、滚压贴紧、剪切、重送等铺放功能于一体的复材带料层铺控制装置，为ATL机床最关键的功能部件。 ATL铺带头通常设计有5个数控控制轴（UVQDE），用于完成前述复材带料层铺各种工艺功能。FTLM机床和CTLM机床的铺带头结构基本上很类似，不同的是CTLM机床至少设计有一个用于层铺曲面的A摆动坐标轴，C转动坐标轴用于改变铺带前进方向。通常，ATL铺带头能支持0°、90°、+45°和-45°四种标准角度铺带方向。铺带头一般均设计有供料卷盘、带料导向传送装置、剪切装置、滚动压紧装置和可控加热装置等基本部件。（1）供料及回收装置供料卷盘多设在铺带头前上方，带料经过位置检测装置、一对剪裁刀具和带料烘热装置后进入带料导向轮，继而通过导向轮下部后穿过一贴合滚压辊，而后经过压紧辅助装置到达位于铺带头后部的背带回收盘滚轴。通过控制供料滚轴和背带回收滚轴驱动电机从而可控制复材带料层铺送料。Cincinnati将用于复材带料这种送料运动的整个装置定义为U轴。（2）剪切装置铺放过程中带料可被切断或剪切成所需角度，这是通过设计有两个剪裁小刀的剪切装置实现的。两剪裁小刀V与Q直线坐标运动装置在结构上完全一样，其移动方向垂直于带料前进的方向。在V轴上设计有D轴，而在Q轴上设计有E轴，通过VD轴与QE轴可实现将复材带料剪切成所需要的任意角度。应指出的是，剪切仅仅切断复材本身，而不切断背纸料。（3）加热装置铺带头上可控加热装置用以控制复材带料升温（Cincinnati机床温控范围26-43℃）产生必要的粘度。可控加热装置和滚压装置构成一个协调整体，可有效使带料层间能良好地粘贴在一起或粘贴在模具型面上（第一层时），并可挤走层间空气。（4）压紧装置铺带头上的滚压辊用于压实铺放的带料并有效实现层间粘连且紧贴工件型面。通常压紧直接由压辊提供，层铺贴合滚压压力，Cincinnati机床对复材带宽150mm时为27-133kgf，对带宽300mm为27-173kgf。通常，滚压力是可编程的，可通过控制台由操作人员输入。此外，ATL机床铺带头一般均装备有光电带料缺陷检测装置，在层铺过程中一旦检测到带料缺陷则控制机床停止层铺运行。工业应用中的ATL机床 ATL设备自20世纪60年代中诞生以来，经历数十年持续不断发展至20世纪90年代末，在机床结构、层铺工艺、铺层控制、铺带头功能化水平、编程及其使用的复材范围等方面都取得长足进展。随着ATL机床自动化水平、铺放生产率及其可靠性的进一步提高，获得飞机制造用户的普遍认可，推动

专题 SPECIAL FOCUS 了ATL机床的实际工业应用。至目前为止，已约有60多台商品化的ATL在飞机工业中应用。现在能向用户提供商品化的先进ATL机床的制造商为数不多，主要有美国MAG Cincinnati、Ingersoll公司、西班牙MTORRES公司和法国FOREST-LINE公司等几个著名加工机床制造商，以及美国ADC（Automated Dynamics Corp.）、Entec公司等若干专业复材构件加工设备制造商。 1. 高端铺带机（HCTL）在复材构件制造中显身手大约从上世纪80年代开始至本世纪初（2001年），波音公司就已购置了近20台ATL设备，用于制造B-1/B-2轰炸机、海军A6闯入者飞机和空军F-22战斗机的机翼蒙皮，V-22 Osprey斜旋翼蒙皮，以及C-17军用运输机机翼等复材构件。波音777飞机(1995年)全复材的尾翼蒙皮，其平尾/垂尾翼蒙皮制造也是使用Cincinnati公司CHARGER系列CTLM机床来加工的。美国Vought航空公司Dallas（达拉斯）工厂也装备有Cincinnati公司大型双龙门双铺带头结构的CTLM，用于生产C-17大型军用运输机水平稳定翼蒙皮壁板，壁板长12.9m，厚15mm，翼根部宽3.6m，翼尖处板厚仅2.5mm，每架飞机需4块（上下各2块），可一次同时铺放2个零件，年生产量约60块。机床制造商Cincinnati公司研制的CHARGER系列Version 5新一代CTLM，被称为高级曲面型铺带机（HCTL：High Contour Tape Layers)。该HCTL采用低导轨龙门移动结构，导轨高度可按用户实际需求设计。因此，和上文中图3所示Cincinnati的早期ATL机床相比，具有更好的开放性、快速性和结构刚度，更适合于各种平板、轮廓和变几何形状的中大型尺寸飞机中、碳纤维/环氧树脂复材构件的自动层铺加工，铺带速度可达50m/min。该机床设计有10个NC控制轴，其中5个（XYZAC）用于机床坐标轴联动运动控制，5个用于铺带头带料层铺控制，机床配置新一代CNC控制系统CM-100。X轴基本行程为3.6m，可倍增加长，同时每3.6m处可增长300mm以增加X轴方向运动的柔性；龙门宽度可调，标准机型为5m，Z轴节拍可根据实际需要调整，A轴位于铺带头部，可实现曲面层铺，横梁导轨高度根据实际需要设定。 HCTL铺带头重配安装与操作容易，允许快速简单地从侧面装载宽300mm直径达650mm带料

专题 SPECIAL FOCUS 盘，铺带头硬件设计使得150mm或300mm宽带料盘更换快速。铺带头还设计有一个20kHz超声波切刀选件，切厚达15mm）。因此，该选件使用户可直接在ATL机床上对复材工件进行切割，实现剪切和铺带工序在同一台机床上操作，不需要在专门复材切割机床上进行切割工序操作，避免了可能的转序等待以及在复材切割机上加工时的重新装夹定位，从而可缩短复材构件生产周期。应指出的是，当进行零件切割时需要暂时停止铺带运行，从而导致铺带生产率有所降低。但如前所述，由于不需要转工序进行切割操作，因而复材构件制造的生产率仍可被提高。至今，MAG Cincinnati公司已为航空工业提供了各种规格的ATL机床达40多台。波音公司在其复材制造中心内已先后安装了8台ATL机床（其中2台为Cincinnati公司HTLM，并对原有2台Cincinnati的CTLM进行了更新改造），用于波音777和787客机中央翼盒、机翼蒙皮等复材整体构件的层铺生产。Cincinnati公司的ATL设备也供给空客公司，用于空客A320、A330、A340-500/600、A380和A400M军用运输机等机翼复材结构件的生产。 2. ATL机床制造机翼梁复材构件现代大型军用运输机A400M由4台功率7500kW涡轮螺旋桨发动机驱动，每台通过减速装置驱动重约250kg的8个螺旋桨叶（复合材料制造），额定转速850r/min，总共产生超过8,700Nm扭矩力作用在采用CFRP全复材设计的机翼梁构件上。该机翼梁构件由GKN宇航公司制造，使用英国Cytec工程材料公司的碳纤维/环氧树脂增强型预浸料997-2，翼梁长19m，前翼梁分为12m/7m两段，后翼梁分为14m/5m两段，两段间通过复合材料制造的C形夹连接，最长的单段翼梁为14m，宽1.5m。这些翼梁是应用20m长床身的西班牙MTORRES公司ATL机床生产的，使用复材带料厚0.25mm，采用层铺方式，最厚处达21mm，每层间以不同的纤维向交错铺放以取得最佳的构件强度和硬度，铺放生产率平均为25kg/hr，最高可达36kg/hr，而采用人工铺放仅为0.75kg/hr。据了解，GKN宇航公司原来人工铺放14m长翼梁需要7-8天，采用ATL机床后仅需24hr即可完成；人工铺放最短5m翼梁需180 hr，使用ATL的耗时仅仅为90min。 GKN宇航公司认为，采用ATL机床自动铺放同时结合应用双隔膜成形工艺DDF（Double Diaphragm Forming）制造一个复材构件零件，比采用人工层铺要快25-50倍。西班牙MTORRES公司制造的开放型低轨高速龙门移动式TORRESLAYUP铺带机，设计有11个数控轴，并采用了模块化设计技术，可根据用户需求进行配置；使用75/150/300mm标准宽度复材带料。机床X/Y/Z轴行程3000-5000/1000-6000mm/300-1500mm，C轴±185°，A轴±22.5°；线性轴进给速度15-45m/min，定位精度±0.08mm，配有两个小型超声波切刀用于带料切割。MTORRES铺带头能提供最大的压紧能力，不需频繁使用抽真空方法来取得最佳压紧效果。此外，铺带头上设计有内装式带料缺陷检测系统，并设计有用于构件轮廓检查的激光光幕装置等选件。 3.“双工序”ATL机床制造机翼蒙皮壁板复材构件法国FOREST-LINE（弗雷斯特-里内）公司在20世纪80年代末（1988年）开发了开放型高架龙门移动式结构的ATL机床。2006年推出了被称为单工序的WR ATLAS（Automatic Tape Laying System）自动铺带机。铺带头可配超声波切刀选件，实现将剪切工序和铺带工序在同一台机床上操作，FOREST-LINE将之称单工序铺带系统。该公司最新开发的被称为双工序的ACCESS/ATLAS复材层铺系统，是由先进复材带料编辑/剪裁系统ACCESS（Advanced Composite Cassette Edit/Shear System）和自动铺带系统ATLAS两台设备组成的。这是一种将复材带料剪裁工序和带料自动层铺工序分开的复材构件制造技术，故称为“双工序”或称“两步法” ATL设备。ACCESS专用于ATLAS进行带料层铺前，通过执行软件按构件不同铺层要求对原始带料进行编辑剪裁，产生复杂边界的铺层带料，能够自动去除剪裁废料，编辑剪裁好的带料被装在成品带料卷盘盒中，复材带料间设有背纸，卷盘盒装有相应的条形码以供ATLAS铺带机识别。这样一来，通过ACCESS设备支持，ATLAS机床不仅可实现复杂轮廓形状复材构件的自动化铺带，同时提高了铺带生产率。通常，一台ACCESS设备可支持多台ATLAS铺带机运行，形成一种复材构件多机生产制造环境。ATLAS铺带机采用数控五轴联动（XYZBC）高架龙门移动式结构设计，标准X轴行程8.3m，可扩长，Y轴行程可任选4.15/5/6.5m ，Z轴行程可任选520/750/1000/1200mm，B摆动轴±30°，C旋转轴±200°。 X/Y/Z轴均采用直线电机驱动，

专题 SPECIAL FOCUS X/Y轴速度60m/min，加速度1.5m/s2，Z轴15m/min，B轴转速16000/min，C轴转速40000/min。其铺带头专为实现层铺高生产率而设计的，供料盘直径675mm，带料可长达800-900m，允许使用50/150mm宽带料，支持0°/±45°/90°四种标准角度铺带方向。同时，设计有双超声波剪切刀和凹凸轮廓层铺自适应系统选件。此外，为提高ATL机床生产率和铺层柔性，FOREST-LINE ATLAS机床还可组成一种可实现 “双铺带工艺”的双铺带头的ATL机床，即将前述的单工序铺带头和双工序铺带头集成设计在一个铺带头上，前者允许使用宽达300mm带料铺放制造简单轮廓的复材构件，后者则使用通过独立预先剪裁的最宽达300mm带料铺放制造复杂轮廓外形的复材构件。日本三菱重工（MHI）和富士重工（FHI）都购置了FOREST-LINE此类ATL，用于波音787客机复材机翼上下翼面蒙皮壁板和翼盒的加工制造。FOREST-LINE的ATL机床最早在法国南特空客飞机制造厂应用于ATR飞机复材机翼构件的制造，之后又继续应用在A340-600龙骨梁、A380中央翼盒和军用运输机A400M中央翼盒等复材构件的生产。据报道，目前法国南特空客飞机制造厂已配置有6台ACCESS设备，9台ATLAS铺带机。 4. 用于复材整体构件铺放加工的ATL机床美国Ingersoll机床公司也是ATL/AFP设备主要制造商之一，该公司制造的ATL机床使用25/75/150mm宽带料，可用于平面或简单曲面类复材整体构件铺放加工，也是采用数控五轴联动（XYZAC）高架龙门移动结构设计，X/Y轴进给速度30m/min，Z轴15m/min。A轴10r/min和C轴20r/min。这款机床的铺带头也是特别为实现层铺高生产率而专门设计的，包括直径635mm供料盘，双向带料进给驱动和带料张力控制、背带回收卷轴、尾带剥离器、尾带压紧辅助装置、带料加热系统、激光坐标校准系统、T-轴带料校准、双超声波剪切刀具、可编程压力控制的贴合层压装置、激光靶针、电子带料跟踪、自动化电子导向系统和可实现快速带宽变化超调等功能。在简述上述应用之后，最后应指出的是，根据实际应用对象之不同，ATL机床铺带头功能化水平和复杂程度往往是不一样的。与此同时，从前文中的讨论中也可看出，不同设备制造商生产的ATL机床铺带头虽然各有千秋，独具特色，但就其基本功能而言却是基本相同的。■

先进制造技术 ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 刻不容缓：刀具加快步伐适应现代切削需求 An urgent task: Tools to speed up upgrading to meet modern cutting requirements 叶伟昌叶毅高速切削和干切削已发展成为现代切削加工技术的重要趋势，有力推动着刀具材料和结构，以及刀具装夹结构等先进切削技术的日新月异和推广应用。 High-speed cutting and dry cutting have become an important trend for modern cutting technology to promote constant upgrading and expand applications for advanced cutting technology such as tooling materials/structure and tool fixture structure. 随着数控机床和加工中心等高效设备应用的日渐普及，在航空航天、汽车、高速列车、风电、电子、能源、模具等装备制造业的空前发展推动下，切削加工已迈入了一个以高速、高效和环保为标志的高速加工发展的新时期—现代切削技术阶段。高速切削、干切削和硬切削作为当前切削技术的重要发展趋向，其重要地位和角色日益凸显。对这些先进切削技术的应用，不仅令加工效率成倍提高，亦着实推动了产品开发和工艺创新的进程。例如，精密模具硬质材料的型腔，采用高转速、小进给量和小吃深加工，既可获得很高的表面质量，又能够省却磨削、EDM和手工抛光或减少相应工序的时间，从而缩短生产工艺流程，提高生产率。过去一些企业制作复杂模具时，基本上都需要3~4个月才能交付使用，而现在采用高速切削加工后，半个月便可完成。据调查，一般的工模具，有60%的机加工量可用高速加工工艺来实现。高速加工时，不但要求刀具可靠性高、切削性能好、能稳定地断屑和卷屑、还要能达成高精度，并能实现快换或自动更换等。因此，对刀具材料、刀具结构、以及刀具的装夹都提出了更高要求。对刀具材料的要求高速加工刀具最突出的要求是，既要有高的硬度和高温硬度，又要有足够的断裂韧性。为此，须选用细晶粒硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石（PCD）和聚晶立方氮化硼（PCBN）等刀具材料—它们各有特点，适应的工件材料和切削速度范围也都不同。例如，高速加工铝、镁、铜等有色金属件，主要采用PCD和CVD金刚石膜涂层刀具。高速加工铸件、淬硬钢（50~67HRC）和冷硬铸铁主要用陶瓷刀具和PCBN刀具。上海大众汽车有限公司采用Seco刀具(上海)公司生产的立方氮化硼CBN300刀片面铣刀，在柔性生产在线高速铣削发动机缸体平面(铸件)，切削速度高达1600m/min，进给速度5000mm/min。用PCD刀具加工铝合金的切削速度一般为3000-4000m/min，最高更可达7500m/min。而用陶瓷和PCBN刀具加工淬硬钢和冷硬铸铁时的切削速度已达200m/min。图1 应用山高CBN300加工机床床身导轨（切削速度380m/min、进给量0.42mm/tooth、切削深度0.4mm，无冷却液），验证其刀具寿命超出黑色陶瓷30倍。 1. 硬质合金已迈入细晶粒超细晶粒阶段涂层硬质合金刀具（如TiN、TiC、TiCN、TiAlN等）虽其加工工件材料范围广，但抗氧化温度一般不高，所以通常只宜在400-500m/min的切削速度范围内加工钢铁件。对于Inconel 718高温镍基合金可使用陶瓷和PCBN刀具。据报道，加拿大学者用SiC晶须增韧陶瓷铣削Inconel 718合金，推

先进制造技术 ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 荐最佳的切削条件为：切削速度700m/min，吃深为1-2mm，每齿进给量为0.1-0.18mm/z。目前，硬质合金已进入细晶粒(1-0.5μm)和超细晶粒(<0.5μm)的发展阶段，过去细晶粒多用于K类(WC+Co)硬质合金，近几年来P类(WC+TiC+Co)和M类(WC+TiC+TaC或NbC+Co)硬质合金也向晶粒细化方向发展。以往，为提高硬质合金的韧性，通常是增加钴(Co)的含量，由此带来的硬度降低如今可以通过细化晶粒得到补偿，并使硬质合金的抗弯强度提高到4.3GPa，已达到并超过普通高速钢(HSS)的抗弯强度，改变了人们普遍认为P类硬质合金适于切钢、而K类硬质合金只适于加工铸铁和铝等有色金属的选材格局。采用WC基的超细晶粒K类硬质合金，同样可加工各种钢料。细晶粒硬质合金的另一个优点是刀具刃口锋利，尤其适于高速切削粘而韧的工件材料。以日本不二越公司开发的AQUA麻花钻为例，其用细晶粒硬质合金制造，并涂覆耐热、耐摩擦的润滑涂层，在高速湿式加工结构钢和合金钢（SCM）时，切削速度200m/min，进给速度1600mm/min，加工效率提高了2.5倍，刀具寿命提高2倍；干式钻孔时，切削速度150m/min，进给速度1200mm/min。 2. 涂层提升到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段现如今，涂层已进入到开发厚膜、复合和多元涂层的新阶段，新开发的TiCN、TiAlN多元超薄、超多层涂层(有的超薄膜涂层数可多达2000层，每层厚约1nm)与TiC、TiN、Al2O3等涂层的复合，加上新型抗塑性变形的基体，在改善涂层的韧性、涂层与基体的结合强度、提高涂层的耐磨性方面有了重大进展，全面提高了硬质合金的性能。涂层刀具已成为现代切削刀具的标志，在刀具中的使用比例达到60%。涂层硬质合金刀具的产品现已呈现品牌化、多样化和通用化的趋向。例如，德国施耐尔（Schnell）公司用纳米技术推出的一种超长寿命LL涂层立铣刀，用其加工零件硬度超过70HRC淬硬模具钢材时，刀具寿命可延长2-3倍。瑞典Sandvik公司新推出的3种涂层刀片（GC4225、GC4240、GC1030）具有较广的通用性，GC4225（突破一号）作为GC4025（P25）牌号的升级产品，用其加工汽车曲轴钢锻件时，在相同切削条件下的刀具寿命为每个切削刃可加工41个零件，而GC4025每个切削刃能加工的零件数目为14个。山高（Seco）Jabro全新推出的整体硬质合金通用加工铣刀Solid2 系列刀具不仅采用了新材质，更导入新的涂层，可适用的加工温度由普通刀具的800摄氏度提高到了现有的1100摄氏度，显著提高了加工效率和刀具寿命。同时，Solid2 系列均采用了刃口钝化处理和径向全周铲背处理技术，使得刀具的涂层与材质结合更加完美，刀具的可重磨次数也大幅提高。图2 山高Jabro推出的Solid2 系列铣刀美国Kennametal公司推出的H7刀片系TiAlN涂层，专为高速铣削合金钢、高合金钢和不锈钢而设计。而德国Guhring公司推出的商品名为“Fire”的孔加工刀具涂层，则是一种通用性的复合涂层—融汇有TiN、TiCN和TiAlN三种涂层，兼具这三种涂层材料的优点，既适用于干切削和硬切削，也适合普通切削。特别值得强调的是，近几年发展起来的在硬质合金表面涂覆金刚石的技术，使硬质合金不仅在黑色金属领域，而且在有色金属领域中的切削效率获得了全面提高。由此可知，硬质合金今后仍将是制作高速加工刀具的主要基体材料。目前，美国、瑞典和日本都相继推出了金刚石涂层的丝锥、钻头、立铣刀和带断屑槽可转位刀片（如Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25牌号）等产品，用于有色金属和非金属材料的高速精密加工。而另一种适于加工钢铁材料的CBN涂层也已开发成功，并正走向工业试用阶段。对刀具几何参数和断屑槽的要求 1. 几何参数高速切削和干切削时，刀具的主要失效原因是月牙洼磨损和刀尖处的热磨损。这是由于刀具与切屑、以及刀具与工件接触区界面上温度较高所引起的。因此，高速加工比普通切削加工时的刀具前角要取得稍大一些，以降低切削区温度，并在刃口上作出负倒棱。为防止刀尖处热磨损，主副切削刃连接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖，以增大刀尖角，加大刀尖附近刃区切削刃的长度和刀头材料的体积，以提高刀具刚性和减少切削刃破损的概率。美国Carboloy公司推出的一种适于干切削用的ME-13新型硬质合金刀片，其具有大前角（达

先进制造技术 ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 34°）、加强刃并有一个带筋的前刀面，显著减少了切屑与刀片前刀面之间的接触面积，使产生热量被切屑带走。据称，这种刀片工作时的温度比传统刀片要低400℃，能显著减小切削力并使刀具寿命提高一倍以上。该公司用大前角的涂层硬质合金齿冠立铣刀高速铣削硬度高达55HRC模具钢时，切削速度120m/min，进给速度7.6m/min，轴向吃深0.51mm，径向吃深0.25mm，采用干式切削，刀具使用寿命则长达1.5h。国外还开发了带正前角的螺旋形切削刃铣削刀片，使刀具有更合理的几何参数，刀片沿切削刃几乎有恒定不变的前角，背前角或侧前角可由负变正或由小变大，切削更加轻快平稳，使可转位面铣刀、立铣刀和槽铣刀的切削性能提高到一个新的水平，刀具寿命可提高50%-250%，切削效率提高30%-40%。美国一家公司采用这种新型刀片制作的立铣刀干铣削17-4PH不锈钢的周边，切削用量为：铣削速度304m/min，进给速度1270mm/min，每齿进给量为0.14mm/z，20S去除余量36cm3。 2. 断屑槽型为能稳定地断屑和卷屑，刀片上须作出合适的断屑槽型。目前，可转位刀片上三维曲面断屑槽型的设计和制造技术已较为成熟，针对不同的工件材料和不同的切削用量，业已开发出相应的通用断屑槽型系列。如瑞典Sandvik公司推出的R、M和F等槽型系列（钢材粗加工、半精加工和精加工相应采用PR、PM和PF的槽型，切不锈钢时用MR、MM和MF的槽型，切铸件和有色金属用KR、KM和KF的槽型），以及以色列Iscar公司以“霸王刀”为典型的槽型设计都独树一帜。这些刀片上断屑槽的断屑范围宽，适应性好。它们都具有空间切削刃和曲面前刀面，切削刃上的法前角可调整为零度或负值，而工作前角为合适的正值，所以切削力小，刃口强度高，抗高速时的磨损能力强，预示着高速加工刀具刃形结构发展的方向。开发与采用新型刀具，以适应现代切削技术需求近几年来，工具行业为汽车和摩托车、高速列车、航空航天和模具等行业开发的各种新型刀具，具有高效或创新工艺的特点，对推动这些行业加工技术的进步起到了重要作用。 1. 应对用户行业需求各领先公司频推新品如德国Guhring公司推出的加工铝合金缸盖用的成套刀具(包括面铣刀、导管孔阀门座复合镗刀、阶梯孔镗刀、整体硬质合金直槽钻、阶梯钻、锪钻等)；日本东芝公司的高效陶瓷铣刀、金刚石铣刀(铣削速度高达4000 m/min)及硬质合金孔加工刀具；Sandvik公司推出的CoroPak08.1新一代高效刀具（覆盖了铣削、车削和钻削等领域），如CoroMill 490高效方肩铣刀，一次走刀即可生产出成品（最大吃深可达5.5mm），也可用于轮廓加工和刃边切削，甚至用于槽铣。图3 Sandvik公司最新先进牌号的CoroMill 490铣刀还有Iscar公司新研发的SUMO(束魔)全系列刀具产品，如用于模具加工而能替代高速钢(HSS)立铣刀和整体硬质合金立铣刀的变形金刚立铣刀、适于铣深腔（切深达8 mm）的风火轮铣刀，以及高进给率密齿型铣刀（用迷你型蝴蝶刀片）、可高效铣削的UPGRADE铣刀、能同时完成粗精加工的波形刃立铣刀；日立公司新研发的ASR多刃型高进给圆弧角铣刀，能对模具型腔进行小切深高进给加工，用Φ32mm-5刃圆弧角铣刀（使用JX1045超润滑涂层刀片）铣削40CrMnMo7钢材时，切削用量为：铣削速度300m/min（转速3000r/min），进给速度为过去2刃铣刀的2.5倍，可达50m/min，每齿进给量3.3mm/z，切深0.3mm。山高车削新材质等级TP3500已于近日全新推出，这使得该公司用于ISO P应用领域（钢件车削）的DuratomicTM材质等级系列进一步得到充实。TP3500的良好韧性能满足更多客户的需求，它提供的韧性水平同样也适于ISO M应用领域（不锈钢车削）。 TP3500在各种加工(从精加工到重载断续切削)中均能发挥出同样的高超性能。无论是处理粗加工和断续车削、小零件车削还是不锈钢车削，即便是恶劣的工况，新型Duratomic TP3500材质等级的高韧性都将确保加工的高效率。TP3500可靠、通用，而且干、湿加工均可。因此，它是采用混合生产时的一个理想选择。值得一提的是，为满足汽车制造业和其它行业不断增长的需求，Kennametal集团旗下德国WIDIA公司开发出了一系列成套高效刀具。在加工曲轴方面，它拥有曲轴内铣、曲轴高速外铣、车拉、车车

先进制造技术 ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 拉等各种高效专用刀具。如采用多排车车拉刀具，可32秒加工出一根曲轴，据称世界上已有1800多个用户在使用WIDIA公司专用刀具进行曲轴生产。美国Kennametal公司近年来推出的SPF钻头和Harvi ⅡTM系列整体立铣刀，深受用户青睐，前者适于加工航空航天工业中的碳纤维强化聚合物基复合材料（CFRP），这种材料大量地使用在机翼、机身、尾翼、推进和着陆等装置中。 SPF钻头的钻尖具有特殊几何形状，使得钻头定心性好且令刃口十分锋利，避免了钻孔时产生分层和纤维不能切断的现象；钻头的基体材料为整体硬质合金，表面是多层光滑的CVD金刚石涂层，故其耐磨性高、排屑性能好，钻头的使用寿命可达普通PCD（聚晶金刚石）钻的2倍以上。 Harvi ⅡTM系列整体立铣刀是加工不锈钢及钛合金、镍基合金等耐加工材料的专用刀具，其特点是5刃、38°大螺旋角、带刀尖圆角、刃间非对称设计、刃沟截面形状为拋物线、采用AlTiN(MT) 涂层，因此能适应高效率加工。与此同时，一些非常通用、经济且高效的刀具也以其能够为用户带来最大经济效益的竞争优势，成为领先性厂商热推的新品。山高于今年10月全新推出的Double Octomill双八面刃平面铣刀便是这样一款产品，它同时适用于粗、精加工。这款双八面刃平面铣刀使用正前角刀片，刀片拥有16个切削刃。刀片座采用创新设计的HSS定位销，无需对刀仪就能使刀盘的跳动量处于很低的水平，而且高硬度的HSS定位销(HRC 65)能确保刀片座具有极长的使用寿命。大修光刃 (2mm)与极高精度结合的新型刀片设计使得轴向跳动量可达到最佳状态，故这种新型双八面刃铣刀帮助用户进一步缩短生产周期，并有效节约了成本。 Double Octomill双八面刃铣刀的硬镀层(HV 700)并不仅仅体现出刀具的高质量，其还能起到保护刀具避免磨损的作用，同时防止切屑焊到刀体上。该系列目前有三种不同齿距—正常齿距、疏齿和密齿，可为不同的机床和材料提供最优化的生产率。针对不同的齿距采用不同的刀片锁紧解决方案，使加工操作更简易且更具安全性。 2009先进制造工艺与刀具技术研讨会暨上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心（筹）揭牌仪式在上海大学隆重上演斯汀 11月1日，“2009先进制造工艺与刀具技术研讨会暨上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心（筹）揭牌仪式”在上海大学延长校区召开。来自国内外制造企业、刀具供货商、高校、研究所和协会团体的机械制造工艺和刀具专家齐聚一堂，从不同角度阐释了有关刀具技术、应用理念及其发展趋势，并对刀具行业如何在我国由制造大国转为制造强国的过程中发挥更大作用进行了探讨。会议的校外专家、代表到会注册人数达250余人。揭牌仪式由上海大学机电工程与自动化学院副院长于瀛洁教授主持。闸北区政府方面宣布了在巿北工业园区筹建“上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心”的设想，闸北区科学技术委员会主任胡建民和上海大学科技处常务副处长高志民为“上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心（筹）”揭牌(右图)。会上，上海巿北高新集团副总经理黄之阳对上海巿北高新技术服务业园区进行了介绍。上海大学学术委员会主任方明伦教授和中国机械工业金属切削刀具技术协会理事长、中国机床总公司高级顾问邢敏教授作了热情洋溢的讲话，希望我国刀具业同仁能振奋精神、抓住机遇、迎接挑战，共创中国制造业的辉煌，同时寄语本次大会能成为国内外刀具技术交流、合作和人才培养的平台。上海大学机电工程与自动化学院王永国博士主持了为期两天的研讨会。来自中国高校切削与先进制造技术研究会、中国汽车工具技术专业委员会、中国机床工具工业协会工具分会、上海交通大学、山东大学、上海工具厂，以及上海通用动力总成等多个机构组织、院校和公司的专家代表做了精彩演讲。图: “上海先进制造工艺与刀具产业发展研究中心（筹）”揭牌仪式在上海大学举行国外知名的刀具供货商：德国MAPAL、瑞典SECO、德国Arthur-klink、德国KELCH、德国WALTER、瑞士欧瑞康巴尔查斯（Balzers Coating）等也进行了产品、技术和服务方面的交流。瑞典Sandvik刀具、美国Kennametal刀具、德国Heller机床、澳大利亚ANCA机床、德国ARHO刀具等公司的代表也参加了本次研讨会。

先进制造技术 ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY 2. 多功能刀具与特殊结构的刀具相继面世利用数控机床的柔性和多功能刀具发展组合加工是当前切削加工的一个显著特点。图4显示了多功能车刀（Kennametal）的加工原理图，其可完成车外圆、端面和镗孔等工作。日本三菱公司开发的OCTACOT多功能铣刀可安装八角形刀片或圆刀片，在加工中心上完成铣平面、沟槽、台阶、倒角、轮廓加工和斜面等多种加工。图4 多功能车刀加工图此外，还可采用一些特殊结构的刀具，如热管刀具和带高压内冷却通道刀具等来降低切削区温度，提高刀具使用寿命。热管式车刀与热管式面铣刀也别具特色，它们的结构与普通外圆车刀和硬质合金面铣刀基本相同，所不同的是在车刀刀柄或铣刀的单个刀齿内部制成了热管。热管刀具是一种自冷却刀具，它可大大降低切削温度（热管的热导率要比相当的银、铜棒高几百倍），提高冷却效果，故无需再从外部浇注切削液，尤其适于在数控机床、加工中心和自动生产在线应用。刀具冷却通道的设计也是高速加工刀具结构设计的重要问题。因高速加工时会产生大量热量，而刀具材料的耐热性是有限的，因此采用高压冷却液并通过刀具的供液（油）通道输送到切削区，冷却润滑刀具的切削部位，是提高刀具寿命及其可靠性的有效途径。近几年来，带内冷却供液(油)通道的刀具已从深孔加工刀具扩展到普通浅孔钻、铰刀和立铣刀等产品上。例如，Seco刀具公司推出的可更换硬质合金头部的钻头（头部有三种钻型：P型牌号的头部适于切钢，K型适于切铸铁和铝件，M型适于加工高强度钢和耐腐蚀钢）。日本使用的TiN涂层硬质合金单刃铰刀（切削速度高达150-400m/min），它们都是有内冷却供液孔的，并且规格越来越小。据报道，日本三菱公司采用特殊工艺制作的带油孔的MZS硬质合金小钻头，其直径可小到3-4.5mm，油孔直径为0.4-0.6mm。即使切削条件很差的切断刀，目前也有采用这种冷却方法的。供液方式可通过机床主轴或刀夹来实现。对刀具装夹的要求高速加工条件下，刀具与机床联接界面的结构非常重要，刀具的装夹要牢靠，工具系统应有足够的整体刚性，切削头须能快换。回转刀具的装夹结构除应满足一般切削要求之外（如力和转矩的传递），还应具有高的定位精度和联接刚性，并尽量减小径向尺寸和质量。因此，对直线运动刀具，须使用杠杆式和上压式相结合的高刚性夹紧机构。对回转的带柄刀具，不能采用弹簧夹头和螺钉等传统的刀具装夹方法，须用高精度的液压夹头（如德国开发的1:10短锥空心锥柄自动快换夹头）、热缩夹头、三棱静压夹头、内装动平衡机构的刀柄、转矩监控夹头等新品。目前，各种夹头已成为专业化工具厂生产高速切削刀具的配套产品。例如Sandvik公司的CoroGrip夹头、日本NT公司的热缩夹头(适用转速可达70000r/min)和“零跳动夹头”(刀具的径向圆跳动≤2µm)，以及CT‧V-G铣刀夹头(最高转速可达30000 r/min)等都是与刀具配套供应的。图5为SCHUNK公司生产的三棱静压夹头，利用夹头本身的变形力来夹紧刀具，定位精度≤3μm。夹头体三棱形内孔 1. 原始状态内孔变圆 2. 施加外力刀柄 3. 插入刀具 4. 去掉外力图5 三棱静压夹头该夹头在自由状态下其内孔为三棱形，三棱的内切圆直径小于要装夹的刀柄直径，利用一个液压加力装置，对夹头施加外力，使夹头变形，内孔变为圆孔，孔径略大于刀柄直径，此时插入刀柄，然后卸掉所加外力，内孔重新收缩成三棱形，对刀柄实行三点夹紧。此夹头结构紧凑、对称、精度高，与热缩夹头比较，刀具装卸简单，其加力装置也比加热冷却装置简单。为保证高速精密切削时的加工精度和可靠性，刀具装夹到机床主轴上之前须先进行动平衡，以确保加工系统的安全性。Epb公司推出了一种内装动平衡机构的工具系统刀柄，可通过转动补偿环移动内部配重，补偿刀具的不平衡量，而补偿环上的刻度可指示调节量。■

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 汽车专区 AUTOMOTIVE 冲压技术：在国内汽车制造中之应用现状及其对机床工具的要求 Application of stamping technologies in China's automaker industry and its requirements on machine tools 胡道钟东风模具冲压技术有限公司高级工程师作为汽车制造最重要的工艺之一，冲压技术在国内的发展取得了长足的进步。同时，为达到更好的效果，冲压技术对设备等也提出了更高的要求，本文作者从用户的角度对此作了简明的分析。 As one of the most important technologies for the automaking industry, stamping technologies has found extensive applications in China. Meanwhile, to achieve better quality, stamping technologies has higher requirements on equipment. This article provided detailed analysis from the perspective of users. 国内汽车冲压技术的发展现状冲压是汽车制造的四大工艺之一，车身的制造精度在很大程度上取决于冲压及其总成的精度。冲压技术源于大批量生产的发展和需要，尤其是汽车工业的发展，现在依然如此。我国汽车冲压技术的发展现状表现在以下几个方面。 1. 外覆盖件自动化生产程度较高外覆盖件对表面质量要求高，只能依靠自动化生产。我国汽车外覆盖件的自动化生产虽然算不上是高速冲压，但是自动化程度也相当高。这主要表现在广泛采用自动化成线冲压方面。成线冲压一般由4台压机组成一个完整的封闭冲压线，中间是机器人自动送料和取件，生产节拍约为10~15次/min，典型的是首台双动1630T和后续的800T压机组成。 2. 地板、顶盖类内覆盖件采用自动或半自动化生产这类零件主要由批量决定其生产方式，一般采用自动化或半自动化生产。除合资公司外，本土企业最初起步基本上都是采用半自动化冲压的生产方式。半自动化冲压对压机提出了特定的要求。首先，压机台面要大；其次，由于成形力偏大，需要首台压机为2000T或2400T、后续压机为1000T或1250T以上。 3. 底盘骨架件多由零部件企业制造底盘骨架件多由零部件公司制造并发往主机厂。成规模的零部件公司一般有6条冲压线，考虑到便于质量控制和主机厂生产物流管理，这类零部件公司都有焊接甚至后续的油漆或喷涂工艺，从而能够向主机厂直接提供总成部件。 4. 精密冲压技术发展迅速精密冲压技术伴随着钟表制造业的发展起源于瑞士，是汽车工业发展中的关键技术之一，在汽车的一些总成制造上有着重要应用，如门铰链总成、玻璃升降器总成等。这类零件料厚3-5mm，要求零件精度高、强度好、总成动作顺畅可靠。经过多年发展，精密冲压技术在我国汽车工业取得了可喜的成就，目前我国涌现一批实力雄厚的精冲企业。主要冲压工艺及液压成形技术的发展应用目前国内的主流冲压工艺还是线性模具生产模式，至于特种成形工艺，如液压成形，我们经常听到类似的介绍和报到，但目前主要还是停留在实验室状态。工业中的液压成形技术主要应用在管型件成形中，国外则主要应用在很小批量的个性化汽车零件制造中。目前在覆盖件成形中，国内还尚无应用。液压成形具有比较突出的优点：首先，从原理上讲，该技术是等压成形，依赖高压介质改变板料形状，板料在法向是受压的，为三向受力状态，能够较好的改善局部成形，或者说有利于成形更加复杂的覆盖件；其次，其成形原理和液体介质，改变了

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 汽车专区 AUTOMOTIVE 传统的钢-钢接触成形方式，能够有效减少板料划伤，对提高表面质量极为有利；第三，改善了传统冲压对冲压成形方向的限制；第四，一次可以成形更多工艺内容，利于减少工序和模具数量；第五，成形中的冷作硬化有利于提高制件强度。同时，从目前国外应用情况来看，其生产节拍并不慢。但是，液压成形技术亦有不足之处。其应用的限制显而易见：需要外用液体介质及其相应装置；并且有必要在焊接前对零件进行后续处理；考虑到对现场作业环境的影响，不大适合大批量零件加工。国内汽车覆盖件模具制造存在的问题汽车覆盖件有内外之别，相应地也有内外覆盖件模具之分。内覆盖件的表面质量主要是回弹和扭曲问题，模具的稳定可靠主要是防止拉伤、改善制件的翘曲和变形；外覆盖件的表面质量主要是划痕、孔与边的毛刺、局部凹陷、贴合面成型质量、总成件装配后的间隙等问题，模具要求工作部分制作精良，装配精准，模具动作流畅等。应该说，国内已经完全具备制造一个完整的中级车车身模具的能力和技术，但模具不是批量生产，任何一套模具不管由哪家模具厂制造，最终还是由具体承担其设计制造任务的具体人员完成。我们可以在整体经验积累和标准化方面做很多工作，但因为是单件生产，所以事实上还是由个人水平决定的。目前国内整车厂的内覆盖件模具主要由国内完成制作，而部份关键外覆盖件模具采取外包方式。外包是基于国外的经验更为丰富，发包方在产品制造周期和质量上有更大的期待。事实上外包制作的模具也存在许多问题，但对发包方来讲，从心理上会认为国内问题更多。总而言之，汽车覆盖件外形尺寸大，采用成线生产方式，使用成线模具；中小型冲压件国外较普遍使用多任务位级进模具，效率很高。随着国内汽车工业的不断发展，中国的汽车模具工业也在不断进步，国外汽车模具厂的竞争优势也将日渐被削弱，大家最终会越来越认同国内模具。汽车冲压模具设计期待提高CAD/CAE系统集成技术谈汽车冲压技术，就不能忽视汽车冲压模具的设计。目前市场上通用的CAD/CAE系统较之10年前有了很大变化，以前都是比较通用化的系统，目前都针对模具制造实际作了很多适应性的开发或转化，这无疑是巨大的进步。现在市场上比较典型的一些CAD/CAE系统功能十分强大，但是在实际应用中，由于环境的变化，总是难以达到预期的效果，或者说存在少许不尽如人意的地方。从长远来说，从降成本和服务的角度看，若有功能强大的国产CAD/CAM系统就更好。从长远看，CAD/CAE的集成将成为一种需求或趋势，事实上现在也有很多这样的尝试，但从应用效果看还不是十分理想。 CAD/CAE系统开发者有必要对覆盖件模具的设计思路作一些特别的细致的梳理、分析和特征化处理，然后再从软件系统的角度找到一个结合点。在此方面做的比较出色的是Thinkdesign系统，该系统能够在回弹处理上很好地实现工程师的意图。软件系统间的集成总是在不断地向前推进，物理上的网络化处理已经没有什么问题，现在一些模具厂已经实现PDM环境下的CAD/CAM集成。但从系统开发和模具厂工业应用的二者关系的角度看，没有工业应用就没有较为成熟的经验可供借鉴，模具厂要应用就需要投资，而投资需要收益。同时，人才的培养也是一个不容回避的问题。图: 精冲模具汽车冲压模具制造对机床和刀具的要求 1. 对机床设备的要求汽车冲压模具制造对设备的要求，主要体现在稳定性和可靠性方面。笔者最近去一家模具企业，该企业人员在谈到其几台设备和刚装好的一台加工中心的使用情况时表示，设备的精度保持非常重要。同时，该人员指出，现在的设备越来越依赖设备安装人员的技能和职业素养，设备安装人员一定要把设备安装好、调试到最佳状态，在对操作人员进行培训时要务必强调设备的使用和保养的要点及其带来的结果。模具制造企业对花巨资购买的设备抱有很大的期望，这就需要各方努力以实现其预定的目标，实现共赢与和谐。若设备厂家能够定期回访用户和上门服务，甚至进行一些大修服务和改造等，就更好。 2. 对刀具的要求对刀具的要求，笔者曾经谈到过，主要有以下几点： (下接第36页)

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 铁路运输专区 PAILWAY，TRANSPORTATION 西班牙机床工业：轨道交通制造展雄姿 Spanish machine tool industry: A giant player in rail transportation manufacturing 西班牙机床制造商协会（AFM）供本刊特稿，编译整理：滕振兴轨道交通制造业已经成为西班牙机床工业重要的目标用户行业，该国机床工具产品在世界主流的轨道交通生产商和辅助部件供货商的产品制造中，正发挥着不可或缺的重要作用。 The railway industry has become a major user of products made by the Spanish machine tool industry. 西班牙，作为世界机床工业中的佼佼者，是欧盟国家中机床工具产品的第三大产地和出口货源地，其机床产品在汽车、航空航天、能源、铁路、医疗用品、模具及电子应用领域发挥着重要作用，该国生产的60%的机床工具产品出口至海外巿场。除了在机床行业有长期的设计和制造经验之外，西班牙机床产品的竞争优势还体现在，能极为灵活地应对广泛领域的多样化客户需求，提供最贴切的解决方案，营造出良好的生产、回报和投资的氛围，有2000多种涵盖范围广且系列齐全的设备类型和继续进行技术革新的动力，全行业销售额平均有6%的规模被用于研发投入。西班牙机床制造商协会（AFM）已经有逾60年的历史，在西班牙机床工业中扮演着重要角色，其拥有大约100家公司会员，会员产量占西班牙全国机床总产量的92%左右，这些公司几乎集中于同一生产区域，区域外聚集着大量实力雄厚、装备精良的附属生产工厂，从而形成了健全的技术网络中心和竞争力。 AFM自成立之初即将其职能定位于鼓励成员企业竞争，保护成员利益并促进行业的发展。通过提供范围广泛的服务，协会还帮助成员企业开拓在国际市场上的发展并协助实现进行技术革新的行业承诺。作为众多用户行业之一，轨道交通制造业已经成为西班牙机床工业重要的目标用户行业，也是西班牙机床生产强国的一个缩影，其机床工具产品在世界主流的轨道交通生产商和辅助部件供货商的产品制造中发挥着不可或缺的重要作用。在本期的“用户行业探宝”专栏，我们就将目光转向轨道交通制造领域内的西班牙机床工业，重点遴选以下有代表性的机床工具制造商，分别聚焦于车轮的车削加工、尺寸检测和维护，以及车轮、转向架、铁轨、牵引系统部件和车厢等产品的加工应用，如用于上述铁路旋转部件的工艺磨削设备，以飨读者。车轮装置制造系列 Danobat Danobat集团在机床制造领域拥有丰富经验，集团下并设立了面向铁路工业的工程技术公司，专业开发和生产先进立式车床，适用于高效率加工重型铁路车轮。该机床的机械结构能满足铁路车辆部件制造的特殊技术要求，并能提供用于制造车轴、车轮、轮副和转向架的成套自动化解决方案。其中，用于车轮装置制造的TV/VTC系列车床集成了多种功能，包括动态刀具/部件测量、刀具自动预设、刀具监控系统等。图: TV/VTC系列车床是Danobat集团用于车轮车削加工的代表产品。 Goratu Goratu机床有限公司主要提供各类铣削和车削技术，其客户遍及全球。该公司前身为LAGUN、GEMINIS等知名机床制造公司，因此在发展过程中得以活用这些公司的大量知识和经验，业务进展顺利。凭借丰富的研发革新经验，图: LATHE GEMINIS GHT7 G4 1300卧式数控车床

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 铁路运输专区 PAILWAY，TRANSPORTATION Goratu利用最新技术为客户提供各类新产品和解决方案，以满足其各种加工需求。该公司生产的LATHE GEMINIS GHT7 G4 1300卧式数控车床配有辅助座架，可同步加工安装在主轴上的车轮。动力转向架制造系列 Juaristi JUARISTI公司创建于1941年，1943年已生产出首批镗床。多年来，该公司陆续推出了各类系列化镗床、铣床和加工中心。其用于轨道交通动力转向架制造的镗铣中心有坚实的铸铁结构、中心主轴箱和箱式导向系统。导轨将SKC低摩擦材料与滚轴支承相结合，以缓解振动和确保准确定位。纵向导轨的前部有箱式导向装置，后部有线性导向装置（共4个）。另外，旋转工作台预加载双小齿轮组成后冲力消除系统，20吨及30吨工作台配有静压系统，可安装不同的铣头以满足多样化的加工要求。图: JUARISTI推出的刨式镗铣中心用于转向架的加工。铁轨制造系列 Nicolás Correa Nicolás Correa S. A.公司通过与Industrias Anayak公司合并，现已成为欧洲领先工业集团之一的Nicolás Correa Group的母公司。目前，其在铣床生产的规模、技术革新、构想、设计理念和制造等方面均处于国际领先地位，年营业额超过9000万元，能满足客户方苛刻的生产要求，可加工制造航空航天、铁路、能源、通用机械等行业所需的模具及部件等。 Nicolás Correa公司的产品80%外销，通过经销商网络及子公司，销往德国、中国、法国、英国、美国、加拿大等主要工业国。另外，除了公司内部项目，该公司实力雄厚的研发部门参与西班牙及欧洲其它国家的多个领先技术项目的开发。其提供的用于铁轨加工的VERSA M铣床，将龙门机型的具体特征与结构坚实性、多功能性和中大尺寸部件高精度加工性能相结合，且由于采用了移动式龙门结构，可以安装多种铣头及配件，该机型功能广泛，效率极高，适用于各种应用领域。图: VERSA M型龙门铣床 Zayer Zayer公司在机床制造领域拥有50多年经验，致力于生产铣床及加工中心，其现代化和功能性的设计为提升客户方赢利能力奠定了基础。该公司产品的80%外销至40多个国家和地区，是铣床出口领域的龙头企业之一。1996年，公司遵循UNE-ISO 9001标准，通过了AENOR质量认证。其中，该公司提供的用于铁轨加工制造的桥式龙门铣削中心GPCU 30000-AR，配有固定横梁，主要特征之一是结构坚实，适用于加工铁路领域所用的钢材和锰材。该机可整合为单桥多头，适用于同步加工多个同类部件或对称部件。图: 桥式龙门铣削中心GPCU 30000-AR 车辆牵引系统部件的制造 ONAPRES ONAPRES公司是欧洲液压机领域最重要的设计者和制造商之一，可以针对不同的用户灵活定制各种特点的压力机。 ONAPRES公司和FAGOR ARRASATE公司均隶属于 Mondragon集团。Mondragon集团是欧洲最大的工业集团之一，员工人数超过10万人，年销售额超过150亿欧元。该集团的技术中心KONIKER致力于成型技术研发，ONAPRES与KONIKER的技术合作使ONAPRES始终处于金属板材和新材料成型的技术前沿。 ONAPRES提供的该轮轴嵌入压力机产品用于将各种部件插入车轮轴孔中，例如车轮、电机等，并可测定和记录各个位置所用的力的大小。该机的机械性能可根据客户的特定需求进行定制。通常情况下，负荷为300-600吨，机器的长度可根据图: ONAPRES嵌入压力机可自动记录压力的大小。

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 铁路运输专区 PAILWAY，TRANSPORTATION 实际情况而定。该设备已经用于包括西班牙国家铁路、葡萄牙铁路维修子公司、西班牙加泰罗尼亚自冶区小火车，以及智利的地铁建设等项目。车厢制造系列 AUTOPULIT AUTOPULIT公司专业制造适于砂带磨光、抛光、光亮精整、修边、精滚光等应用领域的自动机床和数控机床。其根据EC安全条例和ISO 9001:2000质量认证，可为客户提供特定需求的解决方案，并将新技术与研发革新投入相结合，其制造的各类机床可应对汽车、航空航天、家用电器、建筑建材等行业的需求。图: 4+4UT-CN适用于对车厢外部进行砂带磨光精整。该公司生产的4+4UT-CN适于对车厢外部进行砂带磨光精整，机械式桥架配有4+4可调式机头，可沿外轮廓对双面进行同步加工处理。在下一独立作业过程中，则可对车厢前部和后部进行加工处理。其轨道长25米，桥架移动速度可通过电控方式调整；缓冲装置配有补偿功能，可对倾斜度进行独立调整。其他系列 Maquinaria CME Maquinaria CME公司是小型/中型/大型铣床和镗床领域的领先制造商之一，为各行各业提供所需的多功能、高精度机床。其机械设备均依据高标准生产，确保最高程度的结构牢固性、稳定性和适应性，所有生产流程严格执行ISO 9001质量控制标准。图: Maquinaria CME公司提供的MP移动立柱铣床该公司可用于轨道交通制造的MP机型为一款移动立柱铣床，进给速度达35米/分，可进行摆动等多种方式作业，能与旋转台、磁板或各类铣头（手动式、自动式、直交式、连续式）相整合，构成与车厢制造有关的各种解决方案；同时，还可配备直线驱动式旋转台，完成车削或磨削等加工任务。■ (上接第33页) ①质量。质量是前提，而且对质量的要求是没有止境的。总使用寿命和一次刃磨寿命是其衡量指标。 ②价格。越是在充分竞争的领域，价格的作用就显得越大。性价比是其衡量指标。 ③研发能力。新品的推出能力至少包含两个方面：一是对客户需求的反应能力，用户害怕刀具供货商漠视其需求，如客户暂不需要的产品供货商却大力推荐，客户需要的产品却又迟迟不予提供解决方案，这是令人困惑的。但现在这方面有了较大的改观，我们看到一些成熟的有针对性的解决方案；二是新品的设计制造能力，这是对供货商技术制造实力的考验。当然，并不是客户的所有要求都是合理或可行的，但供货商（包括我们自己作为别人的供货商）的确有义务仔细分析客户的需求并立足现有技术水平为客户提供专业的解决方案。所以能否立足现有技术水平为客户提供专业的或有针对性的技术解决方案就成为考验供货商研发能力的一个非常重要且很现实的方面。 ④交货期。目前，降低库存已成为所有充分竞争行业所必须面临的课题，所以越短的交货期就显得尤为重要。贴近客户建立合理的库存就成为一个现实的解决方案，越近就能越快。刀具供货商也不例外。典型企业：东风模冲单纯的模具行业是一个技术密集、资金密集、劳动密集型行业，投资大，回收期长，所以很难迅速做大，单纯的冲压业务相对容易做大但缺乏核心技术支撑。东风模具冲压技术有限公司通过做大冲压业务来支持模具业务更快地发展，实现模具、冲压的互动、互促。东风模冲公司是在整合东风旗下原三家公司的模具和冲焊制造资源成立的，业务范围已从过去的单一产品扩展为目前的模具、冲压、焊接一体化产品，可以为不同的用户提供不同的产品及更加广泛的服务。公司资产总额超过10亿，近2000名员工，2008年实现销售收入7.4亿元。目前，“数字化制造”已经覆盖到了公司模具设计制造的全工序链中，PDM技术的应用实现了全流程的协同管理。总体来说，东风模冲已具备每年开发、设计、制造1.5个整车车身模具及冲压生产和总成焊接的综合实力，是服务中国汽车工业的一支重要力量。■

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 铁路运输专区 PAILWAY，TRANSPORTATION 大批量生产：高速列车车轮的整体加工 Production in large series: Complete machining of wheels for high speed trains 供稿：德国DVS Group 如今在高速铁路客运和货运技术方面，其安全规定之严几乎等同于飞机。在与安全相关的零件中，没有哪个能够像火车车轮那样，在减少单件生产成本和加工工时方面拥有巨大的潜力。而释放这一潜能的前提条件便是，制造商拥有最适合的、高性能的机床。 In passenger and freight transportation technology of high-speed railway, safety regulations are almost as rigorous as those for airplanes. But even under strict regulations, there is hardly a safety relevant component like train wheel which has such a high potential in reducing production cost per piece and processing time. The precondition is that the manufacturer has suitable, high-performance machine tools. 德国PITTLER T&S GmbH是一家中等规模的机床制造企业，主要制造单主轴和双主轴的立式车铣加工中心。过去3年以来尤其在生产特高质量和性能的高速列车的车轮、剎车盘和驱动电机壳体等方面取得了突破。该公司的应用工程师对双主轴车削加工中心进行了优化，使得在3班制运行的情况下在一台机床上能年产40,000只车轮。加工过程中细节无所不在生产中，为适应高韧性材料而选用比较保守的切削速度，但同时采用超大进给量、使用圆弧刀片，切削截面达约20m㎡。加工结果显示，达到了极低的单件工时(约12分钟)，与单主轴车削加工中心在恒定转速、双刀架同时切削的加工方法相比，可节约超过30%的加工时间。图: 高质量的车轮需要高性能机床实际生产中，可将双主轴车削加工中心作为“加工单元”使用，或是将其集成到生产线中。两个主轴同时工作，但加工的是两个不同的工件(双工位)。因此可以用恒定的切削速度、在切削时间优化的条件下进行加工。而得益于切削条件始终保持相同，刀具的使用寿命得以延长。根据工件的工艺要求，需两次装夹，即工件的每一边需要一个工序，整体加工都在这一台机床上完成。自动上料后在主轴慢速旋转的情况下，自动检查工件的加工余量，并考虑到毛坯的动态不平衡性和园跳动。当批量生产时，由于锻模的磨损，工件毛坯的加工余量会有很大波动。检查后自动调用合适的NC加工程序—这些程序储存在机床的数控系统内供选用。然后就开始切削第一道，如果需要就在某些段切削二道，操作者无需人工干预。两个主轴同时工作，每个主轴上有一个刀具参与切削，用恒定的切削速度，即在优化的、保持相同切削条件情况下进行加工。在高压且大流量的切削液条件之下进行切削，切削过程中始终以高压高量冲洗切屑。为了不让由韧性材料产生的长切屑影响加工，用碎屑机将其切碎后再输送至排屑器排出。整体加工所用的刀具装在一个万能刀具转塔里，使因换刀所损失的时间降到最少(约2秒)。万能刀架配备有3个车刀接口，并配有一个电主轴用于需要驱动的刀具。刀具由动力夹紧，且磨损后可自动从刀库里更换。取决于磨损状况的换刀动作是在更换工件时进行(上、卸工件)，这样就没有任何时间损失。图: 自动上卸料的双主轴车削加工中心单机，年产能力为约40,000只车轮

用户行业探宝 TREASURE HUNTING IN USER INDUSTRIES 铁路运输专区 PAILWAY，TRANSPORTATION 实时监控：加工过程尽在掌握在加工区域上方装有一个摄像机，监视切削过程。可以在控制屏幕上观测，如果是生产线则通过中央控制台观测。同时，对切削力进行监控，一旦发现刀刃磨损过度或断裂就及时中断切削过程并更换相应的刀刃。当刀刃断裂时也是从刀库里换刀，但在操作者监视下，操作者应判断刀刃断裂的原因并采取相应对策。加工单元由一个集成在拖板上的装载机构装卸工件。物流(车轮的进、出)由一个穿梭机穿过机床的基体完成。根据客户要求，该穿梭机可以在机床的前面或后面装卸工件，工件的翻转动作则在机床外部自动完成，即在穿梭机上有3个工件位置：1个用于毛坯，1个用于已翻转的工件，1个用于成品件。在生产线(由2至3台机床组成)上，工件装卸由线性龙门式装卸机构自动完成。两个互相独立的滑车各有一个动力抓手用于抓取不同直径的工件(可编程)，它们在防碰范围内运动，使得滑车的向下线性运动保持在安全区域内。因此该设备范围内可以走人，不受限制，每台机床的加工过程也能被视像监控，新刀具也可被换入刀库内。卸工件时，上述抓手可在切屑槽上方翻转，以便清理工件上的切屑和冷却液。先由2号滑车卸下2号主轴上的工件，清理循环在两个主轴之间进行，然后该滑车离开机床范围，而此时1号主轴还在加工。随后，1号滑车从上面进入1号加工区域，卸下工件并驶向两个主轴之间的清理循环，同时翻转工件，将清理好的工件放到2号主轴的卡盘上。然后，1号滑车抓取1件已准备在机床旁的工件毛坯，将其装载到1号主轴上。于是，加工循环又从检查加工余量开始。每次车削过程结束后，刀架将电主轴转入以加工压孔和紧固装配孔。万能刀架能旋转至所需角度。所需的各种钻头都能从刀库自动换入到电主轴中。加工完毕后工件在一个机床外部的激光刻录机上打标，刻上所有的重要数据，令车轮的加工路径有据可查。图: 一条由2 x 3 台机床组成的生产线能年产约240,000只车轮通常，一套自动设备由3台机床组成，并排地放置相同的两套。两套设备可由一个操作者操作，一台带多个显示器的中央操作台供其使用。运行过程中，操作者只需照看磨损刀具的更换。而工件毛坯和成品件的输送由厂房内的天车（操作者可控）完成。■ 精于铁路螺栓制造：LASCO螺栓热压机供稿：Lasco International Group 当制造直径达90mm的标准螺栓和特种螺栓、特别是直径较大的应用于铁路建设的螺栓产品时，实践证明直接驱动式螺栓热压机是首选的成型方法。 LASCO热压机工作原理德国金属成型机床制造商LASCO提供的这套直接驱动式螺栓热压成型机生产线，即是应用于铁路螺栓成型的代表性设备。该设备的工艺流程是：切断后的棒料通过感应加热器，在部分长度（长型紧固件）或全部长度（短型紧固件）上加热到锻压温度；生产线配有两套机械手，一套机械手将部件从加热器卸料口取下，将其装入热压机的下模内；另一套机械手在锻压完成后将部件取走。对于螺栓头部较大的专用紧固件，可能需要在最终成型前增加预成型工位，以避免热压弯曲。这种情况下，热压机在其导向冲头上配置装有两个不同上模的冲压滑块。热压后部件由液压顶出机构从下模中部顶出，以方便机械手拿取。图: LASCO螺栓热压机能够无飞边制造较大尺寸铁路螺栓紧固件高精度无飞边热压成型有飞边的螺栓热压成型是常见的生产方法，适用于各种材料重量和温度下的变形，有后续切边工艺。而无飞边的热压工艺则需要对直径和长度进行精确控制，还有可能要考虑冷拔钢的光亮度和切料的精确性。 LASCO直接驱动式螺栓热压机配有变频器，具有冲压精确稳定等优点，不像曲柄压力机那样有固定行程，特别适用于无飞边锻压。借助于这一特点，上下模可在接触面上精确闭合，确保螺栓头厚度尺寸始终如一。变频器还有助于压力值精确控制，尽量避免过剩力量传至模具，从而延长模头使用寿命。■

汽车制造工艺装备 AUTO & PARTS MANUFACTURING 切削加工系统工程在汽车制造中的应用 Application of cutting system engineering in auto manufacturing 达世亮上海通用汽车有限公司动力总成厂高级经理，教授级高工汽车制造业中，切削加工的重要性和复杂性非常突出。近年来，汽车制造过程中切削加工的变化和发展尤为令人瞩目，新工艺、新方法层出不穷。 In the auto manufacturing industry, cutting process is extremely important and complicated. In recent years, the auto industry has experienced great changes and noteworthy development in cutting process, thus giving birth to a full range of new technologies and methods. 为什么说汽车制造业中，切削加工的重要性和复杂性极为突出？这是因为，大量的多种类零件需要进行精密、高速、高效加工；汽车生产自身大批量、严格按照节拍进行流水生产的特点；与此同时，激烈的巿场竞争也进一步加剧了对汽车生产柔性化和切削加工制造成本控制的要求。近年来，可以看到汽车制造过程中的切削加工发生了很大变化并获得全新发展，出现了不少新工艺、新方法。比如，曲轴加工采用车–车拉、外铣或内铣；连杆加工采用涨断工艺；凸轮轴加工采用装配式凸轮轴然后直接磨削成形的工艺方法；气缸体主轴承孔、连杆大头孔加工采用绞珩工艺等。生产过程中，大量采用数控加工中心机床组建的柔性加工线，切削速度和进给量等切削参数普遍大幅提高，制造过程加速向着高速、高效加工的方向发展，创新的刀具结构、全新的刀具材料和新型的表面涂层被不断采用，等等。而且，对生产过程和加工质量的稳定性要求也更为严苛，对制造成本的控制亦趋紧。所有这一切，都对切削加工提出了新挑战。切削加工是一个系统问题在高精密、高速、高效率的大规模汽车制造切削加工生产中，有时会发生种种异常情况，包括工件加工尺寸超差；位置度不符合要求；加工的表面形貌不理想；刀具崩刃、折断、异常磨损、刀具寿命短和刀具成本居高不下，等等。而这些问题需要在尽可能短的时间内获得解决，否则将给汽车制造的正常生产带来很大影响。 1. 只是因为刀具出了问题？实际工作中，不少人往往有一种习惯性思维，切削加工中一旦出现异常，就认为是刀具出了问题，大量的工作和解决措施也多围绕着刀具进行，其结果却是花了很多精力和时间，原因仍不甚明了，问题得不到彻底解决。其实，切削加工特别是高效加工是一个系统问题，刀具只是这个系统中的一个环节。在切削加工中，所加工的工件毛坯、设备、刀具、夹具、切削液等共同组成了一个系统，切削加工的问题是这个系统中多个因素和变量综合作用之下的产物。而且，对于不少企业而言，这个“系统”可能并不仅仅表现为一道工序或一台设备，而是整条生产线；而刀具自身又是其中的一个子系统，包括刀具结构、几何形状、刀体材料、切削刃材料、刀具涂层等等多个方面。上述所有的因素综合在一起，影响和决定着产品的尺寸、形状、位置、表面形貌、加工精度等，而整个系统中的任何一个因素发生变化，都会对系统的输出即加工质量、加工效率和加工成本发生影响。举个很好理解的例子，在过去，人们虽然已经感觉到切削液对切削加工有作用，但往往也只是将其作为生产加工中的一般辅助材料来处理。但现在的生产实践却告诉人们，作为整个切削加工系统之一环的切削液已经重要到如此的程度，以至于如果切削液选择不合适或是管理不当甚至会造成生产无法正常进行，刀具不能正常使用。又比如，铣削加工出来的工件表面质量达不到要求，更换多家刀具供货商的不同改进的铣刀也仍是达不到要求，最终更换机床主轴后，所加工的工件质量达到了要求，发现问题的真正根源并不在刀具，而是系统中的其它因素发生了问题。 2. 广义上的“切削加工系统” 机床主轴的跳动，加工过程中的振动，刀具的动平衡，切削

汽车制造工艺装备 AUTO & PARTS MANUFACTURING 液的品种、浓度、压力和流量，刀具的预调整，以及切削参数的匹配等等，都会对切削加工的结果产生重大影响，而影响切削加工结果的原因远远不止这些。为了提高切削加工效率，近年来高效切削获得了广泛应用，可是需要注意的是，对于汽车制造业的切削加工来说，真正的高效加工追求的不仅仅是单台机床的高切削效率，还要求实现整条生产线的高切削效率，也即追求整个系统的高效率。这就需要合理地安排工艺、合适的机床设备和高效刀具，科学的管理和完善的过程控制体系以及快速、可靠的刀具供应物流体系等。站在这个高度看，切削加工这个系统就更大，它不仅是被加工工件和加工装置、加工介质组成的物质系统；还包括刀具的寿命控制、刃磨、调整、采购供应管理、成本核算和控制等组成的管理系统；切削参数设定和调刀与修磨规范等组成的技术系统；切削数据库和刀具管理软件等组成的信息系统等等。切削加工系统的构成 1. 组成要素包括机床、夹具、刀具、切削液、被加工工件、操作者，等等。 2. 各个子系统包括工艺系统、切削摩擦学系统、刀具系统、机床系统、夹具系统、刀具管理系统、切削质量控制系统，等等。 3. 输入包括待加工的工件毛坯，各项加工要求等。这里要注意的是，工件毛坯是系统的输入，可是它进入切削加工系统后，又成为切削加工系统中的一个部分，对切削加工系统中的其他变量和切削加工系统输出产生影响。 4. 输出即加工完成的产品，实现的加工结果，如加工质量、加工效率、加工成本等。 5. 反馈和控制测量和控制形成了输出对输入的影响（如图1），这是一种反馈。反馈有正反馈也有负反馈，输出对输入响应的误差，通过合适的反馈可得到及时纠正，使输出向输入要求的中心值收敛，否则输出就会愈加偏离目标值，出现成批的加工不合格品。反馈和控制切削加工系统输入输出图: 图1 切削加工系统的反馈与控制切削加工系统工程的发展和应用切削加工既然是个系统问题，就只能用系统的观点和方法来分析和处理。系统工程是近三十年发展起来的一门新兴的综合学科，重在运用系统观点和系统方法处理复杂的工程、科研和生产任务。鉴于系统工程的理论和方法本身也处在研究和发展过程中，而将其应用于切削加工领域，就更有很多问题要回答和解决，需要发展新的理论和新方法，进行不断的探索和努力。切削加工系统工程归属于系统工程这门大的学科，但又是针对切削加工过程应用所形成的一个专门分支学科，因而很多方法将是切削加工领域所特有的。为使切削加工真正成为高效加工，不仅要进行理论探讨，更要立足切削加工要达到的目的、实现大批量且柔性化的高效加工这个角度来进行分析和应用，因此，观念和方法的创新必不可少。不论是从事工艺规划和设计、现场技术支持和生产管理，抑或从事刀具设计、刀具制造、刀具销售、刀具应用，还是分析解决与刀具有关的切削加工问题，都必须从系统的观点出发予以分析和解决。这要求我们具备切削加工系统工程的知识，了解该系统中的各个子系统，应用系统工程的方法获得切削加工问题的整体解决方案。应用系统方法分析和解决切削加工问题通过运用系统工程，能够将有限的人力、物力、财力资源运用到正确的方向，解决切削加工中的难题。 1. 认识切削加工的系统特征 ①系统的整体性：切削加工是一个完整的系统，因此在解决问题时必须建立系统的概念，考虑其整体性。 ②系统的相关性：切削加工系统是一个多变量多输入的系统，其内在各部分紧密相连并有交互作用，需要在综合考虑的基础上分析和解决切削加工问题。 ③系统的动态性：不能静止地看问题，而需进行动态分析。注重各子系统的接口和联系，深入理解各子系统并遵循其运行的客观规律，努力使系统处于受控状态。 2. 始终持有系统的观点 ①刚性：指机床、夹具、工件和刀具整个系统的刚性，而非孤立的机床本身的刚性。 ②跳动：是刀具装在主轴上的跳动，而不仅是刀具本身的跳动；是机床运动过程中的动态跳动，而不仅仅是机床停止过程中的静态跳动。

汽车制造工艺装备 AUTO & PARTS MANUFACTURING ③高效加工：强调整条生产线的高效，而不仅是单个工序或单台设备的高效。 ④制造成本：亦是系统的综合成本，在相同口径和条件下进行的比较，是从总体和长远权衡的成本。 3. 区分影响系统变化的普通原因和特殊原因切削加工系统作为一个动态系统，其中一直在发生着各种变化，从系统工程的观点看，影响其变化的原因可分为普通原因和特殊原因。普通原因是系统中固有的随机变化的因素，而特殊原因不是系统所固有的，但会引起系统输出的明显变化。从刀具寿命随时间变动的示意图可见（图2），刀具寿命原来在某个平均值附近发生上下波动，引起这种微小波动的原因是系统普通原因，但是如果一段时间后刀具寿命突然变短或变长，这就必然存在某种特殊原因。这时，就必须将这种特殊原因找出来并采取相应措施，或者是使刀具寿命恢复到原有程度，或是发现了某种有利因素，则应设法将其巩固下来，成为系统中的固有因素，从而延长刀具寿命、降低刀具成本。 4. 重视切削液对切削加工系统的影响 ①切削液在机械加工中的应用非常普遍，但其具有的润滑、冷却等多种功效对于切削加工的重要性则并非广为人知。 ②认识切削摩擦学系统的摩擦学特性，认识选择正确的润滑方式、润滑方法和润滑介质的重要性。 ③在切削加工的工艺过程控制中，必须将切削液及其润滑方式包括切削液品种、浓度、清洁度、PH值、流量、压力等作为过程控制参数严加控制，这样才能确保获得要求的切削加工性能和加工质量及高的生产效率。 5. 根据切削摩擦学应用好导条式刀具带导条刀具充分利用了摩擦学原理，将其巧妙地应用于精密孔加工的镗削和铰削刀具上。在理想的工作情况下，刀具导条并不真正与工件已加工表面直接接触，真正起作用的是刀具导条与工件已加工表面之间的一层油膜。而这层油膜能否形成，其油膜刚度如何，是这种带导条刀具工作成功的关键。所以，这种刀具的导条结构设计和制造有很多特殊要求，对切削液的要求也很高。

汽车制造工艺装备 AUTO & PARTS MANUFACTURING 6. 刀具表面涂层的应用具有系统条件一般认为，涂层应用在刀具表面将有利于延长刀具寿命或提高加工效率，不理想的情况下也仅是涂层不起作用而已。但实际上，刀具表面涂层的应用是有系统条件的，也即要求加工某种材料的、一定的刀具基体材料和一定的表面涂层需与一定的切削参数等工作条件相匹配，如选择不当，则有可能产生负面作用。 7. 掌握切削摩擦学系统的配副性刀具材料、刀具表面涂层在切削摩擦过程中存在一个与被加工工件材料的摩擦学系统的配副性问题，需要基于切削摩擦学解决不同种类工件材料与刀具材料以及表面涂层材料之间的适配性问题，以选择合适的刀具材料以及相应的表面涂层。制造成本的系统控制 1. 关注工艺规划设计中一次性投资与长期性制造费用之间的关系 ①注意将制造费用中的设备折旧、人力成本和公用动力、刀具、设备维修及备件、化学品消耗等运营费用联系起来统一考虑和分析处理问题。 ②刀具费用的高低与新刀具、新工艺、新技术、新材料的采用紧密相关，与刀具的采购、物流、调整、修磨、刀具质量控制、刀具优化及刀具管理等多方面紧密相联。刀具寿命时间图2 刀具寿命随时间变动的示意图 2. 高度重视项目规划投资阶段的刀具方面工作 ①近年来的工作实践和国内外的经验都表明，一把价值几万元的刀具有可能影响一台价值几百万元的设备的效率的发挥。 ②注意一次性设备和刀具投资与长期性刀具消耗费用之间的关系。有的项目可能在项目规划时节约了设备投资，却采用了昂贵刀具或不合理的切削参数，造成刀具寿命短以及长期的刀具消耗成本过高，需要综合权衡。 ③工艺规划阶段对刀具的设计和安排在很大程度上决定了生产阶段的制造成本和刀具费用。 3. 处理好几项重要关系 ①设备的选用与刀具的选用之间的关系；②当前设计与长远考虑之间的关系；③规划产量与真实产量波动之间的关系；④减少设备数量或投资与工艺合理性之间的关系；⑤切削用量加大与可能的刀具寿命缩短之间的关系；⑥设备投资节省与刀具费用增加之间的关系；⑦柔性化程度与加工效率之间的关系。 4. 工艺方案需适应系统条件采用怎样的工艺方法、设备、刀具等与产量及其变动情况紧密相关。从切削加工系统工程的观点看，不能简单地说采用加工中心机床好、还是采用专机好，或者是采用某种设备组合好，关键要看所组成的系统的综合情况，以及其是否适应周围环境条件，因为在某种情况下好的工艺方案在另一种情况下有可能不适合。重要的是，对这种相互变化的情况及其相互关系进行分析研究，以此指导工艺规划和设计。 5. 项目规划阶段对刀具耐用度和使用成本的控制需要设法探索的是，如何在项目的规划设计时间就对刀具的设计选用加以更有效的管理和控制，并向设备供货商和刀具供货商提出项目投产后对刀具耐用度和有关使用成本的基本要求，对投产后将发生的刀具费用和制造成本在项目的规划阶段就有预测和控制。这将大幅提高新项目实施后的技术经济效益。结语切削加工是一个复杂的大系统，要实现真正的高效加工就必须运用系统的观点和系统的方法。也正因为此，我们不能将切削加工系统中的问题孤立地、静止地、分割开来地看待和处理，而是需要打破专业的界限，关注到切削加工系统中的多个复杂要素和变量。一方面，我们要了解各子系统本身的专业特点；另一方面，还需要寻找和发现各子系统之间的相互联系和相互作用、各子系统内部各因素之间的相互联系和相互作用，了解它们的交互作用对系统输出的影响，掌握某些变量之间相互制约的关系。可以想象，现代汽车制造的发展不断带来新课题，出现更多的难加工材料，要求更高的加工质量和加工效率、以及更具竞争力的加工成本。面对这些挑战，系统工程方法的应用将提供有效途径和科学方法，从而获得切削加工方案和切削刀具性能的全面优化，让切削加工中出现的新问题迎刃而解，实现理想的切削加工系统输出。上述种种都将有助于持续创新，增强企业的核心竞争力。■ 编者按：本文经达世亮先生首肯、精选自作者编着的《汽车制造切削加工系统工程及应用》一书。

经贸与市场 TRADE & MARKET 由骑兵联想到高速钢麻花钻 High-speed steel twist drill: The declining cavalry 杨晓中国机械工业金属切削技术刀具协会理事高速钢麻花钻是最为普遍的一种传统孔加工刀具，在现代制造中仍占有一席之地的它，正不可避免地逐渐淡出人们的视野。就像古老的骑兵兵种在科技装备精良的现代战争中逐渐没落一样，留下的更多是其曾经席卷“沙场”盛极一时的回忆。 As the formerly popular conventional drilling tool, high-speed steel twist drill, is still being applied in some areas in modern manufacturing. It will be inevitably phased out by users someday, like the declining cavalry in the modern military force. 前段时间，读到一篇新华网关于记者探访解放军最后的骑兵的文章。文章说，骑兵，正在从人们的视线中一点一点消失，普通百姓也只能从《大决战》等战争影片中修补一下脑海中残存的记忆。谁也不能否认骑兵这个传统兵种在现代科技战争中的尴尬地位，威武的马刀抵不过飞速的子弹，战马奔腾的踪迹正被装备精良的步兵战车轰轰碾过。高速钢麻花钻是一种发明、使用了一个世纪的最普遍的孔加工刀具。由于长期以来，孔加工工作量大致占整个金属切除工作量的25%，高速钢麻花钻的重要作用自然不容小觑。虽然它在整个大工业范围内还是一种使用相当普遍的刀具，但不可否认它在现代制造的领域内的生存空间已经显著减少了。在上海大众汽车制造有限公司的三个发动机制造厂，原先就只有在建造最早的发动机一厂内的生产在线高速钢麻花钻使用比较普遍，而在后来建设的发动机二厂和发动机三厂这两个现代化程度更高的生产在线，高速钢麻花钻已难觅踪迹而普遍使用整体硬质合金钻头、可转位钻头和可换头的钻头。现在，他们的发动机一厂正在进行大规模的技术改造，行业内很多人预测，当该技术改造完成后，在那条生产在线高速钢麻花钻的生存空间将被极大地压缩，就像现代军队中用机械化部队来取代骑兵那样。高速钢麻花钻仍占据一席之地但技术的进步无法阻挡在探索究竟是什么原因让这共和国最后的骑兵部队依然驰骋着时，文章援引被采访的骑兵的话说，“这是一种文化，也可以说是一种精神传统。骑兵见证了中华民族3000多年的战争史，成吉思汗曾经率领骑兵直抵欧洲大陆，盛极一时，只要有战争就会有骑兵，骑兵不会落伍。” 是的，高速钢麻花钻也许同样如此。是什么原因促使高速钢麻花钻还继续在制造行业占有显而易见的一席之地？高速钢麻花钻也同样堪称一种文化，一种精神传统。笔者曾经工作过的作为我国工具行业的“四大金刚”之一、当年的国家一级企业上海工具厂，记得它得到过的两个国家质量金质奖都出自于高速钢麻花钻：一个是高速钢直柄麻花钻，另一个是高速钢锥柄麻花钻。某种程度上，当年的上海工具厂正是在高速钢麻花钻制造技术的领先，才造就了上工厂的名满中华。而且当年的上工厂为进出口公司定牌生产的“钻石”牌高速钢麻花钻的出口，其产品水平我认为也不是现在的那些成十亿以上规模出口的高速钢麻花钻的水平可比拟的。因此，上工人中的许多人，一直为他们的高速钢麻花钻而骄傲，就像骑兵排长为骑兵这个兵种而骄傲一样。但是，技术的进步不可阻挡。产品的生命周期一定是存在的，尽管高速钢麻花钻的生命周期看起来已经是很长了。我在以前发表的评论中也曾谈及过这个话题，也曾援引中国机床工具协会工具分会秘书长沈壮行先生在我们举办的“中国刀具设计制造培训课程”上的报告，介绍了他对德国一家生产标准刀具和专用装备的著名工具企业—Rohde Doerrenberg公司在1984年突然宣布破产进行的分析解读。沈秘书长指出，Rohde Doerrenberg公司在上世纪六十年代因发明麻花钻四辊轧制新工

经贸与市场 TRADE & MARKET 艺而闻名于世，但最终却在技术发展的大变革中因墨守成规而被无情的巿场赶出局。在沈秘书长看来，四辊轧制工艺被淘汰的真正原因是发达国家制造业发展已经进入新时期，对刀具也出现了新的需求。这种需求就是：高效率和多样化。而这种事态发展，导致只适合大批量生产千篇一律标准刀具的轧制工艺被淘汰出局。这一事件表明，国外工具企业的发展模式已经迅速启动了从标准化向多样化的急剧转变。图: Walter-microdrill试与火柴比“胖瘦” 笔者认为：在材料特性方面，高速钢的优势在于韧性和工艺性方面，而硬质合金的优势则主要体现在耐高温性能和刚性方面(反映在更高的切削速度和可进行更多种类的涂层，以及更小的变形)。在金属加工领域，高速钢钻头在小直径、大直径和大长径比等领域内技术上还有一定的可取之处。至少在上个世纪末还是如此。而这些年刀具技术与其它许多技术一样，在不断的成长、发展：硬质合金制造技术如材料的微颗粒化使硬质合金的韧性得到很大改善，刀具结构的创新又很大程度上弥补了硬质合金工艺性的不足(其不足主要是难以制造大尺寸和复杂形状)。如今，整体硬质合金钻头在小直径方面如Walter Titex已达0.1mm(如左图)，加工曲轴油孔的大长径比整体硬质合金钻头也得到了广泛应用（如Walter Titex和肯纳），而在大直径方面则是结合中心硬质合金钻头加外围可转位刀片的组合结构(如肯纳的KSEM和KSEM PLUS)，或者焊接或可转位刀片的内排屑、外排屑大钻头(如山特维克可乐满的喷吸钻)，高速钢钻头在金属加工方面的应用已越来越有限。图: 肯纳推出的KSEM PLUS 在这样的形势下，维持高速钢钻头的生产对于国际领先的刀具制造商而言应该不是好的选择。因此，除了像前不久肯纳金属剥离整个高速钢钻头生产线之

经贸与市场 TRADE & MARKET 外，也有刀具业国际巨头选择合并高速钢钻头的生产线。据笔者分析，这种迹象是很有可能预示着他们将逐步减少甚至在不久的将来停止高速钢工业钻头生产。在全球高速钢工业钻头出现衰退时，不管是果断采取措施进行完整剥离，还是收缩规模以观察其变化再采取进一步的措施，或者用其它措施奋力挽救这种衰退，都是值得考虑的。困境与出路前些日子，看到了著名经济学家郎咸平先生的一段关于制造业的论述。郎先生将制造业分为七个环节，即产品设计、原料采购、制造、零售、批发经营、订单处理、仓储运输。他反对将制造一个环节的作用夸大，从而把我们国家列为制造大国。他认为制造环节是七个环节中附加值最低的环节，而其余六个环节都需要有高文化背景的知识分子去做，我的理解也认为那是最没有核心竞争力的环节。这话听起来感觉不那么爽，但思索一下，是不是在各个部门中，的确是在制造这个环节高文化背景的比例最低？ 1. 国内高速钢麻花钻所面临的困境我们国内的高速钢麻花钻虽说大部分不是由老外来设计，但实际上是照搬标准的无设计产品。没有设计，也就不会产生设计所带来的附加值。千篇一律的产品，都像是孪生兄弟，大打价格战恐怕就在所难免。在生产高速钢麻花钻的原材料采购方面，我们有时也是缺乏远见的。质量的可靠、稳定、供货单位的风险小等等，在某些厂商那里已经不重要，他们推崇的是比价采购。比价采购这个方式原则上并没有问题，问题在于比价的准入门坎。门坎越少，参与比价的就越多，但质量越不好控制，幕后交易也就越容易上演。而且，比价采购使高速钢原材料的供货商分散，不仅难以得到量价相关的成本优势，得到大客户应有的供货商的重视，刀具热处理的质量控制也更为困难，从而增加了产品质量失控的可能性，采购企业的风险就更大了。这样一来，我们在原材料采购这一块的附加值也难以实现。据我所知，就高速钢麻花钻而言，我们大部分零售都不控制在制造商手上，分散度极高。这种经营的分散使了解客户需求变得异常困难，制造商很难根据用户的需求来调整产品的结构，改善产品的适用性。产品生命周期理论要求不断地对产品进行改善和提升以延续产品的生命周期，如果我们的高速钢麻花钻制造商缺乏与最终用户的持续的有效的沟通，不能真正地使产品适应客户不断发生改变的需要，我们的竞争力就会下降，我们在零售这个部分的附加值也会随之下降。 2. 何不另辟蹊径？那篇关于骑兵的报道中还提到一位名叫王青伟的骑兵部队兽医的话。他谈及2008年汶川地震时说道：“如果当时有我们骑兵在附近就好了，在车辆无法开动的地方，我们的马就能过去，或许能更迅速地抵达灾区。我们是一支特殊的快速反应部队。” 骑兵在那些特殊场合能发挥比我们现在的机械化部队更大的作用——虽然这只是特殊场合。高速钢麻花钻的未来也许同样如此。中国刀协前常务副理事长高翔教授在宁波从事的高速钢麻花钻业务，也许就是这样一种专门用于特殊场合的产品。据高教授介绍，他们的产品既不是用于现在硬质合金钻头大行其道的大生产领域，也不是用于国外家庭偶尔使用的DIY领域，而是供所谓专业人士使用的——比如专业施工队现场装配时使用电钻的场合。而这些高速钢麻花钻的使用特点之一就是轴向力相对恒定（即如施工人员的臂力）。高先生所在的宁波华刃为此进行了相关的改进，使之产品质量更适合那些特定的专业人员使用，这就使得这些产品的附加值比其它高速钢麻花钻要高出许多。这令我更加肯定地认为，目前还看不出在这些场合高速钢麻花钻有将被取代的迹象。展望关于骑兵的报道中说，被采访的几名战士对骑兵的未来显得很淡定，他们知道也许随着科技的发展和战争方式的改变，骑兵这个古老的兵种会被取消建制，他们只是希望这一天不要很快到来，他们喜欢挥舞着马刀、席卷草原的那种震慑。我也知道随着大工业设备的发展，高速钢麻花钻在大工业领域内也许会被遗弃。但作为上工厂直柄麻花钻、锥柄麻花钻这仅有的两种国家金质奖产品的曾经的工艺人员，作为上一个世纪80年代上工厂承担国家《机械工业产品振兴目标研究》子课题高速钢麻花钻的三名研究人员之一，我对高速钢麻花钻同样充满着深厚的感情。矛盾的是，与此同时，我的理智却又希望高速钢麻花钻大规模淘汰的日子早日到来，因为那将意味着我们的加工装备得到普遍改善，我们的加工效率得到更大提高。我更希望我们所有刀具的附加值，能从制造环节扩大设计、采购、订单处理、仓储、批发、零售等各个环节，成为真正的刀具制造强国，让我们国家的整个制造业都变成铁齿铜牙。■

金属切削成形及铸造 METAL CUTTING, FORMING & CASTING 关于锻造展宽的计算公式探讨 Discussion about the computing formula of forging broadening 河北科技大学王德拥石家庄市职业技术教育中心王迪锻造展宽计算在工程实践中的重要性无可否认。回顾近50年来国内对这一计算模式的研究历程，笔者指出了现行展宽计算公式的不足之处，并提出了新提案以及相关的深入研究。 The computation of broadening is a vital step in hot forging engineering. The article looks at the computing modes in this area dating back 50 years ago in China and proposes a new computing method in view of the disadvantages in the current solution, with abundant research. 问题的由来镦粗和拔长是自由锻造最基本的工序，各种锻件中的绝大部分都是以拔长工序为主完成最终成形的。将圆形截面的坯料拔长锻或矩形截面的长条类锻件也是自由锻造中的常见工序，如何根据锻件最终要求的矩形截面尺寸来选择拔长初始坯料直径是至关重要的工程实际问题。如果原料直径选择偏小，可能导致最终锻出的矩形截面尺寸达不到要求，这样一来，在无法采取镦粗修复的情况下就要全面报废；如原料直径选择过大，又可能会把本该一火锻成的锻件需经多次加热、锻造才能完成，势必造成极大的资源浪费，使生产成本提高。长期以来，这个问题一直困扰着在锻压生产一线工作的工程技术人员。在2005年的5月间，一位从金属塑性成形专业（即锻压专业）大学本科毕业后已经工作了10 年的某锻造厂厂长仍亲自来和本文作者探讨此类问题，并为在校所学锻造成形理论的苍白无力而慨叹。计算公式的研讨历史为了根据锻件矩形截面的几何尺寸（B、H）求得拔长初始坯料直径（D）的计算公式，首先应该研究圆形截面坯料在平砧间拔长过程中的变形规律，很多前辈学者都为此付出了努力。理论研究表明，影响拔长锻造展宽的因素很多，完全可以基于经典的数学和力学理论，导出具有一定通用性的、可以定量使用的截面变换计算公式是很困难的，因而，为了满足解决工程实际问题的需要，仍然不得不使用经验公式。近30年来，在我国几种有影响的专业技术期刊上，发表过很多介绍有关经验公式的文章。在此不再一一列举，下文将先来分析这些公式的使用效果如何。现行计算公式的使用效果坯料在拔长过程中会发生展宽和伸长，这两种变形不仅使拔长后的坯料截面面积减小，也可以使截面形状按预定要求进行变换。目前理论书籍中最为流行的截面变换经验计算公式如表1。数十年的生产实践表明，公式3-1和3-2是完全实用可靠的，它已经得到了业内人士的普遍认可，几乎成为每一位在锻造生产一线工作的技术人员和中、高级锻造技工必备的基本常识。但公式3-3却是不能尽如人意的，可以举例试用一下：如要拔长锻造一个矩形截面尺寸为B1=100mm，H1=50mm的长条扁钢锻件，试求拔长初始的圆钢坯料直径D1应是多少？截面变换变形简图计算公式公式编号由圆变方 D A 当l0=b时, D=(1.35~1.45)A l0—送进量 b—砧宽 3-1 由方变圆 A D A=(0.98~1.0)D 3-2 由圆变扁方 D B H 当H<0.5B时，D=2B+H/3 当H≥0.5B时，D=H2=B2 3-3 图: 表1 拔长过程坯料截面变换经验计算公式

金属切削成形及铸造 METAL CUTTING，FORMING & CASTING 则： D1=H1 2+B1 2=100 2+50 2=111.8mm 如要锻造另一个稍薄的同类锻件，B2=100mm，H2=48mm，该使用多大的圆钢来拔长呢？则： D2=1/3(2B2=H2)=1/3 (200+48)=82.6mm 那么，现在可以对比这两个范例。两锻件的截面厚宽比H/B之差仅为0.02，但计算出的拔长初始坯料直径却相差29.2mm。如以D1为基础直径，则相对差异为26％；若以D2为基础直径，相对差异竟达35.4％。这种计算结果显然对工程实践失去了指导意义，是不能被公式使用者所接受的。也正因如此，才出现了前文所提及的各种各样、不同版本的计算公式。笔者推荐的计算公式在几何学中，正方图形只是矩形、即扁方图形的一个特例（H=B），而在拔长过程中，截面从圆形到正方形的变换却是已有成熟规律可循的，即公式3-1。认真观察图1可以发现，拔长后能够锻出的最大正方形截面恰恰就是初始坯料截面圆的内接正方形，即，这正好在公式3-1的计算幅度之内，二者是吻合的。图中，用金属材料剖面符号表示的上、下、左、右四块面积相同的弓形到哪里去了呢？其实，它们是在拔长过程中，经不断的90°翻转送进和砧块在坯料两向的等量压下中，以伸长变形的方式消失了。图1 圆和内接正方形依此类推，如果在每次翻转后采用两向不等的压下，逐渐消除两向不等的弓形部分，自然就会把初始的圆形截面变换成两向长度不等的矩形。按照这种设想，使用多次重复作图、逐渐逼近的方法，可得到与既往都不相同的计算公式： D=1/3 (H+2B)2+H2公式4-1 对推荐公式的讨论 1. 公式4-1是一个二元初等函数，按一定的赋值方法，导出其二维图像。函数的图像是连续的。这表明此计算公式的数学表达式符合“初等函数在其定义域内应该处处连续”的基本法则，满足了“必要与充分”的要求。 2. 用此公式对表1所列各种技术文献举出的实例和作者本人在多年生产实践中记录下的数据，共74组进行了验算，计算结果表明：（1）此公式对锤上锻造和小型水压机上的自由锻造完全适用。参照这个计算结果选用拔长坯料的初始直径是安全的，不会发生因最终锻出的矩形截面尺寸达不到要求而使锻件整体报废的事故。如果锤上锻造时采用顺砧拔长（拔长送进方向与砧块长度方向一致）和使用特殊工具（开板）等工艺措施，计算结果可能还较大，偏于保守。（2）在大型水压机上锻造宽厚板的生产实例很少，可以参照的数据有限。验算表明，用此公式的计算结果偏小，误差在10％左右。此误差也小于用公式3-3的计算结果。但应指出，宽厚板锻造要先对钢锭镦粗后再拔长，拔长的初始坯料并不是规整的圆柱体，而是多棱钢锭倒棱镦粗后带有鼓肚的异形体，拔长初始坯料直径D是怎样测定的？是否和本文中所谈的D含义相同？对此，在有关文献中并无表述。 3. 对此公式进行最基本的数学演算，可以求得计算拔长展宽的公式： B=1/2 (3 3D2 -H2 -H)公式5-1 由此公式可以看出，拔长的最大展宽应该出现在厚度很小（H→0）的情况下，如设H=0，则：Bmax = 3/2 D=1.5D 这个纯数学结论是否可供工程实践中参考？有待进一步的验证和斟酌。此处也特别提醒，和单向压下的轧制变形不同，锻造拔长是对坯料进行两向压下变形后完成的，因而它的展宽是有限的。不管锻件厚度H怎样小，它也必须是一段能够构成矩形的直线，这是进行验证的前提。结论和寄语在生产实践中，锻造温度、拔长时的压下量和送进量、坯料的材质及截面形状、锻锤或水压机的吨位及砧块尺寸、甚至砧块的磨损程度和翻转送的操作方法，都会影响拔长锻造的展宽量，即B=f（x1, x2, ……, xn）。严格地讲，研究这种复杂的工艺过程，应该在大量实验的基础上使用现代数学的概率统计、回归分析等方法，但本文推荐的公式并不是这样求得的，它仍然只是一个经验公式。随着计算器技术的飞速发展，相信必将会有更多与金属塑性成形有关的软件被开发出来，用于工程实际问题中的计算和定量分析，尽量减少或不再使用传统的“经验公式”。■

模具行业专业 DIE & MOULD FOCUS 微型模具加工技术 Die manufacturing micro machining technology 李代兵蒋炳炎中南大学机电工程学院模具技术研究所随着微纳米科学技术的进步，产品不断向微型化方向发展。特征尺寸为微米级的微机电系统应用越来越广，进而推动了微细加工技术的快速发展。本文主要对目前各种微细加工技术作详细的介绍，并对微细加工技术未来的发展方向进行展望。 With the advancement of micro-nano science and technology, different products are being developed in the direction of miniaturization. Micro-electro-mechanical system is being more and more widely used, which contributes to the rapid development of micro-processing technology. This report introduces various micro-processing technologies and discusses the future development trends. 微型制件、微型模具的应用技术与市场前景随着微纳米科技的进步，产品不断向微型化方向发展，特征尺寸为微米级的微机电系统受到了人们的高度重视。微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems）技术是集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。图1 具有微结构的制品 A为微齿轮，B为微透镜，C为导光板 MEMS包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，是在融合多种微细加工技术、并在应用现代信息技术最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。MEMS为美国叫法，在日本被称为微机械，在欧洲则被称作微系统。近几年，MEMS已相继应用于精密机械、光电通讯、影像传输、生化医疗、信息储存等领域，如微齿轮、插头式光纤连接器、医学用微量泵、导光板、微透镜、内窥镜零件、微流控芯片、细胞培养用微型容器，以及旋转传感器中的衍射光栅等(图1)，其广泛应用值得期待。目前对微制品的概念还没有准确的定义，从微注塑成形的角度，给出了微型制品的含义，即微型制品应具有以下特征：整体结构尺寸微小，通常其单件重量仅为几毫克；具有表面微小结构，即制品总体尺寸仍为普通尺寸，但其局部细微结构的尺度为微米量级；微型精密零件，是指制品尺寸为任意的，但应有微米量级的尺寸精度。如果在尺寸和制造精度上加以限定，即微型模具拥有以下几个特征：成形制件体积达到1立方毫米；微观尺寸从几微米到几百微米；模具表面粗糙度在0.1μm以下；模具制造精度从1μm到0.1μm。预计从2010年开始，中国MEMS巿场增速将加快，2011年的增速有望达29.2%。微型模具加工难点微型模具并不一定指体积微小，传统的体积大但具有微结构特征的模具也称作微型模具。微型模具的制造难点在于微小型腔或微小凸凹结构加工，而模具其它结构件的制造与普通模具基本一致。微小型腔的成形可在一个小体积的金属块上加工，然后把金属块作为一个镶块嵌入模板并进行整体组装，这不仅便于微小型腔的微细加工和镶块的更换，且能提高模具整体寿命。传统的机械式加工方法不能加工尺寸太小或者微结构尺寸太小的微型模具，尺寸精度和表面粗糙度都达不到微型模具的设计要求。现在发展起来的光刻技术虽然能实现尺寸小精度高的要求，但光刻技术因其制造费用昂贵、加工周期长，工艺流程复杂等缺陷而限制了其广泛应用。微型模具加工技术发展快速种类繁多微型模具加工技术经过近几年快速发展，种类比较繁多。按

模具行业专业 DIE & MOULD FOCUS 其加工原理不同可分为三大类：光制作技术，如LIGA技术、UV-LIGA技术、电子束光刻技术、激光加工技术；腐蚀技术，如刻蚀技术；微机械加工技术，如微细车削、微细铣削、微细磨削、微细电火花等传统加工法。光制作技术主要应用于具有微米级微结构的零件加工，加工精度达10nm以下；微机械加工技术应用于具毫米级微结构的零件加工，加工精度100nm以下。 1. LIGA技术 LIGA技术是近年来发展起来的新型光制作技术，名称源于德文，意指为深度X射线刻蚀、电铸成型和塑料铸模等技术的完美结合。其主要工艺流程如下。 (1)深度X射线刻蚀:利用同步辐射X射线在几百微米厚的光刻胶上刻蚀出较大高宽比的光刻胶图形，高宽比一般达到100。 (2)电铸成型及制模：将金属从电极上沉积在底板的光刻胶图形的空隙里，直至金属填满整个光刻胶的图形空隙为止。实际上，这一过程是将光刻胶图形转化为相反结构的金属图形。此金属结构可作为最终产品，也可以作为批量复制的模具。 (3)注模复制：将去掉基板和光刻胶的金属模壳附上带有注入孔的金属板，从注入孔向型腔中注入塑料，冷却后去掉模壳。在金属板上留下一个塑料结构，此塑料结构作为微制品。与传统的其它微细加工技术相比，LIGA技术有许多优点：精度高，能达到亚微米级；可以得到高的深宽比结构，达几百以上；沿高度方向的直线性和垂直度非常好；适用于多种材料，如金属，陶瓷和聚合物。其缺点则是：需使用昂贵的同步辐射X射线，成本高；得到的形状是柱状，难以加工曲面和斜面的微器件；不能生成口小肚大的腔体。 2. UV-LIGA技术昂贵的同步辐射X射线限制了LIGA技术的应用。而采用与其相似的工艺原理，探索低成本高深宽比的准LIGA技术应运而生，衍生出UV-LIGA技术、Laser-LIGA技术和Dem技术等。适于中厚度的光刻胶的UV-LIGA技术已得到广泛应用，其技术实质是用深紫外光的深度曝光来替代LIGA技术的同步辐射X射线深度曝光。相比X射线，深紫外线的曝光深度要低很多，当曝光较厚的PMMA光刻胶(大于4μm)时需要采用多次曝光、多次显影的方法来实现。现在IBM公司研发出一种新型的负深紫外线光刻胶SU-8，能减少曝光次数，得到较好的曝光效果。下为该技术的主要工艺流程。 (1)深度紫外线曝光：利用紫外线在SU-8光刻胶上刻蚀出光刻胶图形。 (2)电铸成型及制模：将金属从电极上沉积在底板的光刻胶图形的空隙里，直至金属填满整个光刻胶的图形空隙为止，此金属结构作为批量复制的模具。 (3)注模复制：用注塑成形方法在金属结构上复制出与金属微结构相反的塑料微结构制品。据表1，UV-LIGA技术和LIGA技术相比，具有加工成本低、周期短的优势，但在加工深度、深宽比和侧壁垂直度等参数方面存在不足。对于型腔侧壁垂直度及深宽比要求不是很高时，它完全可以取代LIGA技术。目前，UV-LIGA技术在型腔深度小于100μm的模具制作中取得成功的应用，逐步替代以往的传统机械加工方法。特点 LIGA技术 UV-LIGA技术光源 X射线紫外线光刻胶 PMMA 正性或负性光刻胶深宽比 100左右，最高达500 10左右，最高达30 胶膜厚度最高1000μm 最高300μm 生产成本较高较低，约LIGA技术的1/10 生产周期较长较短侧壁垂直度可大于88.9° 可达88°以上最小尺寸亚微米一微米至数微米加工材料金属陶瓷塑料等金属陶瓷塑料等图: 表1 LIGA技术与UV-LIGA技术特点比较 3. 电子束光刻技术电子束光刻技术是利用电子束作用在光刻胶上形成微纳结构的一种加工技术。它需要一个产生电子束的曝光机，目前曝光机主要有两种类型：直写式和投影式。直写式曝光机将聚集的电子束直接打在表面涂有光刻胶的衬底上，不需要光学光刻工艺中昂贵的掩膜。而随着直写式电子束曝光机的小型化，直写式光刻技术在科研中的应用将越来越广泛。但是其局限性在于，电子束是扫描成像型的，生产率极低，远未达到光学光刻所能达到的40-100片/小时的生产率，很难适用于大规模批量生产。正因为如此，电子束光刻一般用于制作高精度掩膜。 4. 刻蚀技术所谓刻蚀技术就是用化学或者物理的方法有选择的从基片表面除去不需要材料的过程。其从机理上分为湿法和干法两类。湿法刻蚀是将硅片浸泡在可与被刻蚀薄膜进行反应的溶液中，用化学方法除去不需要部分的薄膜。

模具行业专业 DIE & MOULD FOCUS 干法刻蚀是将被加工的基片置于等离子体中，在带有腐蚀性，具有一定能量粒子的轰击下，反应生成气态物质，去除被刻蚀薄膜，此种方法一般具有各向异性。干法刻蚀的种类较多，根据其作用机理可分为物理刻蚀，化学刻蚀，物理-化学刻蚀三类。在干法刻蚀中，物理溅射作用越大，侧向刻蚀越小，各向异性越好，但是其选择性差，刻蚀速率低，对基片损伤大。干法刻蚀可以分为等离子体刻蚀，反应离子刻蚀，溅射刻蚀，离子束刻蚀，反应离子束刻蚀等。 5. 微细车削微细车削是加工回转类零件的有效方法。加工微型零件时要求有合理的微型化车床、状态监测系统、高速高回转精度主轴、高分辨率的伺服进给系统，且刀刃足够小、硬度足够高的车刀。相比普通车削，微细车削的车床和刀具更小，当然工件也更小。日本通产省工业技术院在1996年研制出世界首台微型车床。该车床长32mm宽25mm高30.5mm，重仅100g；主轴电机额定功率1.5W，转速10000rpm。用其切割黄铜，进给方向的表面粗糙度Rz1.5μm，加工工件圆度2.5μm，加工出的最小外圆直径60μm。日本金泽大学研制的一套微细车削系统，包括微细车床，控制单元，光学显微系统和监视器。机器长200mm，主轴功率0.5W，转速3000-15000rpm连续可调；径向跳动1μm以内；装夹工件直径0.3mm；XYZ轴的进给分辨率4nm；切削力通过一个具有三方向的力学传感器来监测，以提高基层的进给精度。使用原子力显微镜上的金刚石探针尖作车刀，在直径0.3mm的黄铜丝毛坯上加工出直径10μm的外圆柱面，还加工了长120μm、螺距12.5μm的丝杆。图2 微型车床 6. 微细铣削微细铣削技术主要是采用直径几十微米至一毫米的微型立铣刀，在常规尺寸的超精密机床上进行微细加工。由于这些机床主要用于加工精度很高的非微小几何尺寸零件，通常需要昂贵的设计和制造工艺来达到期望精度，而对于微小零件，则缺少必要的柔性，且成本高，效率低。研发制造一种微型化的铣削加工设备迫在眉睫，它具有节省空间，节省能源，易于重组，成本低等优点。目前国内对微细铣削加工的研究主要集中在加工表面质量，铣削力，铣刀的磨损和寿命，铣削状态和对微小零件的加工能力等方面。哈尔滨工业大学精密工程研究所研制了国内首台微小型卧式铣床，尺寸为300mm×150mm×165mm，主轴最高转速为14000r/min，驱动系统分辨率为0.1μm。实现了在硬铝LY12上铣削尺寸为700μm×40μm和500μm×20μm的薄壁结构；在两块尺寸为12mm×8mm和8mm×5mm的有机玻璃材料上进行了人脸曲面的数控加工。近日，哈工大又成功研制一台三轴微小型立式铣床。其尺寸为300mm×300mm×290mm，主轴最高转速16000r/min，最大径向跳动1μm，驱动系统重复定位精度0.25μm，速度范围1μm~250mm/s，全死循环控制，分辨率0.1μm。它使用0.2mm的微型立铣刀，可在70μm厚的小薄钢片上加工一个微型槽。图 3 微型立式铣床 7. 微细磨削微细磨削加工是将砂轮和砂带表面的磨粒近似看成刀刃，整个砂轮可以看作刀具。磨削加工微器件时需注意以下问题：磨粒在高速高压高温情况下会变钝；磨粒在高速情况下会脱落。磨削加工专门用于硬而脆的材料，磨削加工中磨轮的切削刃保持锋利状态是加工中的关键，利用ELID（在线电解修整砂轮）技术在磨削加工过程中进行磨轮的微细修整是行之有效的方法。另外选用硬度高，耐高温，耐磨的磨粒材料会减缓磨粒变钝和脱落情况。 8. 微细电火花加工微细电火花加工原理和普通电火花加工原理基本相同，都是基于在绝缘的工作液中通过电极和工件之间的脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除多余的材料，以达到对零件尺寸，形状及表面质量预定的加工要求。微细电火花加工具有低应力，无毛刺，可加工高硬度材料等优点，在微细加工领域中被广

模具行业专业 DIE & MOULD FOCUS 泛的采用，已成为该领域一个重要的发展方向。实现微细电火花加工的关键在于微小电极的制作，微小能量放电电源，工具电极的微量伺服进给，加工状态监测，系统控制及加工工艺方法等。日本东京大学Masuzawa T等人在电火花反拷加工的基础上，利用线状电极替代反拷模块研制成功的线电极电火花磨削技术成功解决了微细电极的制作，使微细电火花加工进入实用性阶段，成为微细加工领域的热点。综合比较以上八种微细加工技术，单从加工精度，表面粗糙度等方面来考虑，LIGA技术最好，其余光刻技术次之，微机械加工技术最差。各种加工方法由于其加工原理的局限性，都有其适合加工的微结构形状。比如，LIGA技术只能加工柱状的微结构；微细车削适合加工回转类零件；微细磨削适合加工沟槽类微结构等。对于微结构的加工精度，并不是精度越高越好，还要考虑价格、周期等因素。总的来说，能满足要求且价格低周期短寿命长的加工方法才是最好的方法。几种微细加工技术比较见表2。应用举例 LIGA技术在型芯镶块加工中起到了关键作用，一些难以实现的小尺度、高精度，高深宽比的型芯镶块已成功采用该技术。中南大学机电工程学院模具技术研究所沈龙江博士在加工微透镜数组模具型芯镶块时便采用了该技术(图4)。首先根据微透镜数组形状设计其型芯镶块，由于在微透镜数组的注射成型中要通过优化工艺参数将制品的收缩率降到接近于零，才能保证制品精度和质量，同时还要考虑实验中制品收缩的不确定性和模芯制造的经济性。 a. 镍模芯镶件 b.200μm微圆柱数组显微照片图4 LIGA技术制作的微圆柱数组模芯镶件此处所讲的模芯镶件的设计不考虑制品的收缩，按1:1的比例设计型腔。设计时，还要综合考虑型芯镶块安装的滑动结构设计和将要使用的加工技术。前景展望随着微机电系统领域对微型制件需求量的不断增长和质量要求的不断提高，微型模具加工技术也在不断发展和完善，以满足微型制件的要求。传统的微细加工方法加工三维微小模具型腔，虽然工艺简单实用，而且不需要太大的投资，但其加工型腔尺寸太大，精度太低；电化学等特种加工工艺虽然相对复杂，但在难切削材料，复杂型面和低刚度材料的模具型腔加工中，具有不可替代的优势；以LIGA技术和UV-LIGA技术为代表的光加工技术，工艺最为复杂，但其加工精度最高，可达到的深宽比最大，模具型腔尺寸最小，是最具发展前途的微型模具加工方法。为了适应微制品零件更多的要求，进一步研究工作除了在微机械切削加工方面不断降低零件的加工尺寸，提高加工精度外，还应不断开发新的特种加工技术和光加工技术。加工方法项目加工类型微结构尺寸高宽比尺寸精度粗糙度工艺流程加工周期成本适合材料微结构形状 LIGA技术光制作技术微米级 100 很好很好复杂较长很高金属陶瓷塑料柱状微结构 UV-LIGA技术 10 较好较好复杂较长较高金属陶瓷塑料柱状微结构电子束光刻技术 10 较好较好复杂较长较高金属塑料柱状微结构刻蚀技术腐蚀技术 5 较好一般复杂较短较低金属半导体沟槽线条微细车削微细机械加工毫米级 5 一般好简单较短较低金属聚合物圆柱形零件微细铣削 5 一般好简单较短较低金属聚合物平面微细磨削 5 一般好简单较短较低金属聚合物沟槽电火花加工 10 一般一般简单较长较低金属陶瓷半导体柱状微结构图: 表2 几种微细加工技术的比较 ■

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 专家讲坛先进测量技术：制造业前进的基础保障 Advanced measurement technology: Vital for development of manufacturing sector 先进测量技术在现代制造业的发展中起着不可或缺的重要作用。在本栏的专家讲坛中，娓娓道来与数控机床技术革新息息相关的位置测量技术之全新发展及其趋势。随后的精品集锦，则展示了API、OGP、SEREIN等公司的最新测量产品与技术。同时为读者奉上的还包括海克斯康、沈阳百格、FARO等公司的产品在航空航天、汽车等领域的应用案例。 Advanced measurement technology plays an indispensable role in the development of the modern manufacturing industry. Expert Forum in this column highlights the positioning measurement technology related to NC machine tool innovation and its development trend. Meanwhile, Advanced Products Collection outlines the latest measurement products and technologies from API, OGP and SEREIN. And in the 3rd part of the column, we include a case study of Hexagon, Shenyang Breuckmann and FARO in the aviation, aerospace and automobile sectors. 现代位置测量技术的最新发展约翰内斯‧海德汉博士（中国）有限公司邹孝明更高的精度，更优质的位置信号，以及更可靠的性能是位置测量产品用户的一贯要求。鉴于此，绝对式测量技术、PRC编码刻线技术、单场扫描技术、双向串行数字信号传输协议等先进技术或理念代表了位置测量技术的发展方向。需要特别注意的是，位置测量系统的“安全功能”（Functional Safety，如下图）得到了前所未有的重视，并明确规定在最新的标准（如DIN EN IEC 61508和DIN EN ISO 13849等）中，未来数控机床等加工机械出口到欧洲时位置测量产品需要遵循相关标准。图: 直线光栅尺和角度编码器绝对式位置测量系统绝对式位置测量系统是当前测量系统的首选。采用绝对式位置测量系统，设备运行时直接能够得到当前位置值，无需回零，节省操作时间，提升生产效率，同时更加安全。绝对式位置测量系统能够在测量组件内部对位置测量值进行校验，以提高位置信息全性。 1. 超长绝对式直线光栅尺随着绝对式刻线编码技术的发展，海德汉将绝对式直线光栅尺的最长记录从LC 1x3的4,240mm刷新为LC 8x1的28m。LC 8x1为绝对式钢带光栅尺，其钢带刻线基体上有两个刻线轨道—绝对刻线和增量刻线。LC 8x1的绝对刻轨采用伪随机编码（PRC），无需电池进行绝对位置记忆，开机即能找到当前实际位置，增加了绝对位置测量值的可靠性。同时，LC 8x1的绝对刻轨用于提供绝对位置信息，增量刻轨用于细分以提供高分辨率信号。需要特别注意的是，LC 8x1内部采用位置信息校验机制，较好保证了提供给控制系统的位置测量值的可靠性。LC 8x1中的4个绝对位置测量场译码后的位置信息进行比对，能够去除缺陷位置值，最终在测量组件内部得到高可靠性位置值。 2. PRC编码绝对式角度编码器尽管绝对式角度编码器已广泛应用于角度测量领域，但是对更高技术的追求并未停滞。现有的绝对式角度编码器采用多道编码的增量光栅刻轨。绝对位置信息来自于编码的排列，机床开机后便可立即获得位置信息。栅距最小的光栅刻轨还能在细分后提供位置值，并同时产生增量信号。绝对式角度

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 专家论坛编码器的最新刻线方式与绝对式直线光栅尺类似，开始采用伪随机编码（PRC）绝对式刻线技术。单场扫描技术单场扫描技术于2004年由海德汉公司首先应用于直线光栅尺后，凭借良好的信号质量和抗污染能力证明了它的技术领先性。前不久，海德汉公司在意大利米兰举办的EMO 2009中不但将PRC编码绝对式刻线应用于角度编码器，更是突破性地将单场扫描技术应用于角度编码器。角度编码器的扫描掩模是一个大面积的光栅，其栅距与码盘上刻线的栅距略微不同。沿LED光源方向，扫描掩模刻线和码盘刻线重合则光束穿过，扫描掩模刻线和码盘狭缝重合则光束被遮挡，介于穿过和遮挡两种位置之间时，光束部分穿过。扫描掩模和码盘之间相对转动时，光束的强弱不断变化，投射到大面积的栅状光电池上，形成形状接近正弦波形、相位相差90°电子角的位置扫描信号。与直线光栅尺类似，单场扫描技术应用于角度编码器后较之四场扫描技术会提升位置信号质量，于数控加工而言，会提高工件的表面质量。同时，绝对式角度编码器采用单场扫描技术会提升其抗污染能力。高安全性位置测量技术 1. 高安全性测量系统的要求高安全性测量系统的目标是最大限度的降低控制风险，提高数控机床的安全性。因此，需要在相关被测位置提供冗余位置信息以满足控制安全性。“安全功能”这一先进概念被应用到位置测量产品中。当前，机床的安全性能已经明确规定在最新的标准中。未来，机床等加工机械出口到欧洲各国时需要遵循DIN EN ISO 13849标准，相应的也要求位置测量产品符合此标准。目前，实现高安全性测量值的方式主要有：（1）分别由直线光栅尺和电机上的测速旋转编码器提供位置测量值，由数控系统进行对比校验。这种方式能提高位置测量值的安全性，同时对数控系统提出更高要求，也会因使用多个测量组件大大增加数控机床的重要零部件成本。（2）单个测量组件提供双信道位置测量值，由数控系统进行对比校验。这种方式能够节省成本，但是同时对数控系统提出更高的要求。（3）测量组件内部进行位置值校验，提供高可靠性位置测量值，从而实现“安全功能”。仅从位置测量值的可靠性角度而言，这种方式不会增加对数控系统的要求。当然，为充分发掘位置测量组件的功能，数控系统仍然需要对附带于位置测量值的冗余信息进行处理，以提高机床控制的安全性。 2. 高安全信号接口EnDat 2.2 同时，在位置测量值的传输过程中，往往会因为电缆长度和电机、电磁开关等噪声的干扰而降低位置信号质量，增加数控系统控制风险。 LC 8x1采用补偿细分器，通过快速纯串行接口EnDat 2.2进行信号传输，提高信号抗电磁干扰等噪声的能力，提供高质量的位置信号，同时大大增加可用电缆长度。海德汉EnDat 2.2信号接口是一种编码器的双向串行数字接口，其接口参数中除包含基本的绝对位置信息外，还可提供至少2个附加信息用于位置值的故障诊断。其中，附加信息1主要包含诊断、位置值2、存储参数、测量值、温度等，附加信息2主要包含换向信号、加速度、限位信号等。在位置测量组件出现光源故障、信号幅值过低、位置值错误、供电电压过大/过小和电流消耗过大等故障时，附加信息1会提供出错信息，用于安全控制系统进行诊断所用。此外，EnDat 2.2接口允许位置信息只通过4条信号线进行传输，减少因电缆故障引起的位置信号出错可能性。 3. 高安全性控制系统高安全性测量系统需要安全控制系统的支持。符合HSCI（海德汉串行控制接口）协议的海德汉iTNC 530数控系统采用双信道控制系统架构，所有位置信号通过双信道进行获取、处理和输出。海德汉绝对式位置测量系统的EnDat主单元提供两个处理器接口1和2，位置1、位置2和附加信息通过两个接口可靠地传输给安全控制系统的两个独立接口（双信道结构）。此外，iTNC 530系统中提供位置测量组件诊断模块，能够对绝对式编码器的增量刻轨和绝对刻轨分别进行诊断，并进行综合评估，判断位置测量组件工作正常与否并进行相应的处理。总结现代制造业发展迅猛，特别是数控机床的发展呈现出高速、高精、高表面质量、高安全性等特点，这要求位置测量产品具备更高的精度、更优质的位置信号、更可靠的性能等特性。本文所介绍的先进技术或理念代表着位置测量技术的发展方向，不断适应并引导着数控机床的发展。

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 精品集锦 API高质量激光跟踪仪及其应用供稿：美国API公司北京代表处激光跟踪仪的原理和组成激光跟踪仪是建立在激光技术和自动控制技术基础上的一种新型空间坐标测量系统，其基本原理是：跟踪头发出的激光对目标反射器进行跟踪，通过仪器的双轴测角系统及激光干涉测距系统（或红外绝对测距）确定目标反射器在球坐标系中的空间坐标，通过仪器自身的校准参数和气象传感器对系统内部的系统误差和大气环境误差进行补偿，从而得到更精确的空间坐标。激光跟踪仪的硬件包括：角度测量部件；距离测量部件；跟踪控制部件；系统控制器部件；支撑部件。为了提高激光跟踪仪的测量效率和自动化程度，激光跟踪仪还备有一些专用附件，如利用数字式温度传感器和气压传感器对气象参数进行测定和修正，利用遥控器在镜站对测站进行操作和控制。软件主要包括：仪器控制与坐标测量软件；系统校准软件；分析与计算软件等。激光跟踪仪的测量方式包括静态点测量、动态目标跟踪测量、对目标连续采样、格网采样和表面测量等。激光跟踪仪的测量结果可以用坐标方式或图形方式显示。 API激光跟踪仪的特点 API公司是激光跟踪仪的原创发明者，近年来公司不断创新，将激光跟踪测量技术推到了一个全新的高度。传统的激光跟踪测量在汽车行业遇到的最大挑战是光线遮挡问题，经过API公司的不懈努力，目前已经有两套行之有效的解决方案：一是绝对测距技术(Absolute Distance Meter，ADM)；二是智能测头技术(IntelliProbe)。 API的绝对测距(ADM)技术允许跟踪过程中断光，将靶球放回到目标位置，再将跟踪头指向靶球即可恢复跟踪和测量。该技术基于红外光脉冲反射拍频计数进行绝对测距，在10m内精度高达0.02mm。图: API激光跟踪仪测量头 API激光跟踪仪的特点包括：激光发生器直接安装在旋转轴上，实现最短光路，仪器体积最小化，高便携性；热对称，高稳定性；测量范围最大化。但是，最突出的特点是紧凑和灵巧，这一特点来源于出色的智能轴系设计技术。该设计将干涉仪(IFM)、绝对距离仪(Turbo ADM)和数字处理系统等重要的测量部件都集成在中心轴上，使出射的激光不需要经过反射镜或者柔性光纤，不仅使仪器小巧紧凑，而且消除了温度变形和漂移等重要的误差源。激光跟踪仪的应用领域及机床校准应用 API高质量激光跟踪仪目前在中国激光跟踪仪市场中占有较大的份额，广泛应用于航空航天、汽车、造船、高能粒子加速器和雷达等产品外形表面检测、定位安装检测及逆向工程等。同时，由于具有紧凑灵巧的特点和高质量性能，API激光跟踪仪在机床校准领域也得到了很好的应用。 API公司参与了一项“机床整体不规则误差映像”新技术的开发与研究，该技术是给予机床及类似的动力结构的误差测量、建模和补偿的技术，其中采用API先进的激光跟踪仪或干涉仪为测量仪器对机床的误差进行采样测量。图: 激光跟踪仪在对机床进行测量并利用建模软件处理数据机床整体不规则误差映像的具体的测量和计算方法是：在机床整个工作空间内，随机测量各个点位和向量；不限制３轴到６轴或者加转台的误差映射；不限制设配，可以是机床，三坐标或者机器人；可通过球杆仪测试，切削测试，激光对角线测试校验精度。光动公司最新的3D位置误差补偿技术及LDDM MCV-500激光校准系统供稿：美国光动公司著名激光测量、校准和补偿系统供货商美国光动公司最新推出一项先进技术，该技术通过测量部分空间并补偿G码的方法对CNC机床的3D体积位置误差进行补偿。同时，公司亦推出一款LDDM MCV-500激光校准系统，用于机床螺距校准和补偿的动态同步数据采集。

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 精品集锦机床3D体积位置误差补偿技术 20年前，最大的机床位置误差是丝杠螺距误差和热膨胀误差。如今，采用更高精度的丝杠、编码器以及螺距误差补偿，以上大部分误差都被减少。最大的机床位置误差变成了垂直度误差和直线度误差，因此，要达到更高的3D体积位置精度，就必须对所有3个位置误差、6个直线度误差和3个垂直度误差进行测量。使用常规的激光干涉仪来测量这些误差困难且昂贵，它通常需要经验丰富的操作者花数天的机床停机时间来完成这些测量。此外，具有3D误差补偿功能的高端控制器价格昂贵并且紧俏。因此，3D体积校准才没有被广泛地应用。光动公司开发的该项新激光矢量技术应用于3D体积位置误差包括3个位置误差，6个直线度误差和3个垂直度误差的测定，在数小时内即可测得所有这些误差。同时，可通过补偿G代码的方式对结果进行补偿。补偿工件程序或G代码并不一定需要使用高端控制器。因此，假设机床运行重复定位精度符合要求，一台低档数控机床能达到一台高档机床的效果。而且，仅校准加工工件大小空间尺寸的突出特点在于，可以在小尺寸上采集更多补偿点，获得更高精度的同时花费更少的测量时间。这项通过对G代码补偿的新技术已经应用到多种机床上，并被证明对机床精度提高有重大意义。 LDDM MCV-500激光校准系统采用常规测量技术对数控机床的螺距误差进行校准和补偿需要花费很多时间，机床采集数据需要每一段的运行和停顿时间。对于大型机床若采用小的增量运行则需更多的时间，例如，对于测量轴长50英寸，测量增量为1英寸，停顿6秒，5个来回的检测和数据获取时间将需要50多分钟。 Magnetic holder Trigger signal to Processor module Mounting post Noncontact Trigger switch Trigger blade mounted On the wheel Rotating wheel for machine bed X or Y movement Fig. 1, Schematics of the external trigger set up for On-the-fly data collection 图: 动态数据获取外部触发开关设置示意图 LDDM MCV-500激光校准系统，附带PCMCIA数据卡和外部的触发选配件，可以每秒10,000个数据量同步动态采集（并不需机床运行停顿）。采用高速度数据采集系统，机床轴检测采集数百个数据则需仅仅几分钟，从而有效的节省了时间并提高了效率。数据动态采集的关键是外部触发器和同步数据获取。在LDDM软件菜单中，按下“2D 时间基准”用于数据获取。选择数据采样率，时间间隔和外部触发器，同步触发信号既能从机床编码器输出取得，也能从图所示的安装在丝杠旋转轮的外部触发开关取得。反光镜安装在导轨上一个稳定的平台上，MCV-500激光校准系统的激光头安装在工作台上，反光镜在平台位置通过激光校准系统来检测。丝杠由电机驱动，电机附带4个传感器（HIS）的触发器，4个传感器按90度均布（更多的传感器在每一回转上能相应获取更多的数据）。4个传感器将在每一转产生4个TTL 脉冲信号，通过同步TTL触发脉冲的采集来得到位移读数。这样，PCMCIA 卡能在每个90度都能采集到TTL脉冲信号，最终数据用Excel格式显示出来。思瑞最新系列Function Plus三坐标测量机：针对大行程范围测量供稿：思瑞测量技术（深圳）有限公司针对大行程范围的测量需求，思瑞（SEREIN）测量技术（深圳）有限公司近日推出全新系列三坐标测量产品Function Plus。 Function Plus系列集中目前世界领先的全铝技术、高精度德国HEIDENHAIN的光栅、柔性同步带驱动系统、温度补偿技术、专为Function Plus系列设计的IDC-II控制系统、“业界标杆”的PCDMIS BASIC (PREMINUM)测量软件等先进技术于一身，旨在让客户以较小的投资获得最完善的测量系统。采用核心高端技术—全铝技术该产品全铝框架采用进口高强度、高稳定性的航空铝合金结构，超精度加工，表面进行了硬质阳极化处理，保证了最佳的刚性质量比。

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 精品集锦与传统花岗岩相比，铝合金较轻，能提升设备移动速度，从而提高测量效率；其热传导率较高，能够使温度瞬间达到线性变化，从而有力地保障设备的精度要求。度身打造的IDC-Ⅱ控制系统 Function Plus系列拥有海克斯康集团专门为思瑞量身打造的IDC-II控制系统。此系统与主机、软件完美结合，采集数据更加精确，具备全自动调谐功能。设备误差的调谐不同于以往的控制系统须人工来完成，全由系统自动调谐。另采用的21项误差补偿技术（包括空间误差修正）通过激光干涉仪进行修正，是海克斯康集团独有的一个技术软件核心。IDC-II控制系统使设备的整体精度提升到了一个新的层次。图: 思瑞最新推出的Function Plus系列三坐标测量机保证高精度、高效率采用L型移动桥式结构的Function Plus系列所拥有的几大高端核心技术，坚实地保证了测量的精度和速度，从而满足大行程测量机对精度和速度的严苛要求。首先，高精度德国HEIDENHAIN的光栅，其热膨胀系数经过官方认证。运用弹性安装方式，一端刚性连接、一端弹性连接装配在铝质导轨上，有别于其它粘贴在设备上的方式，从而保证了在温度变化情况下的线性变化。其次，柔性同步带驱动系统采用的是高精度橡胶质同步带，内置钢丝，兼顾柔性啮合与刚性轴向传动特性为一身，从而减少振动，确保精确到位，并消除了高速运动情况下的抖动。第三，设备采用柔性悬挂系统专利设计，气动平衡技术避免轴向运动和传动系统之间干涉问题，并提高了设备的精度和长期稳定性。气动平衡技术摈弃了传统的内置钢管而采用钢丝的方式，从而使设备运行时既不产生晃动又不会产生变形。 Function Plus系列还采取了三轴适时温度补偿技术。设备在运行时，三轴会适时的进行自动补偿，以确保高精度、高效率的要求。 “业界标杆”软件 Function Plus系列采用由海克斯康的全资美国子公司Wilcox开发的PC-DCMIS软件为其保驾护航。该软件的核心算法通过德国标准局（PTB）认证，被公认为“业界标杆”。 Function Plus系列产品除了拥有上述多项高端技术之外，其性价比亦非常突出，从而帮助用户以较低的投入获得最大化的效益。 OGP主推多元传感测量系统供稿：OGP 非接触式多元传感测量方式是指超过一种的传感器安装在同一台设备上，并都可以对零件进行测量，传感器通常包括视频，探针和激光，这样能满足更广范围的测量要求。随着技术的快速发展，多元传感测量方式以其高效率的特点将被越来越多的应用于生产过程中。全球非接触多元传感器测量系统著名厂商OGP，近来推出了ZIP、FLASH、VANTAGE等系列产品的更新型，并且已经在全球的制造加工业、质量检测及维修行业中得到了广泛的应用，在为客户降低生产成本、提高产品质量方面成绩斐然。图: OGP的多元传感测量系统可使用影像，激光和探针对零件扫描测量。制造业面对的质量和成本之间的矛盾迫使加工程序简化和更有效率，虽然减少各个部件的测量会提高生产量，但面临着更多的质量风险。将零件从一个测量设备转移到另一台测量设备，将会延长生产过程，在测量站排队等待测量的零件将会成为瓶颈。多元传感测量系统机通过在一台设备上一次工件定位中实现更多的测量，从而解决了这些矛盾。

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 应用案例海克斯康数字化计量检测运用于大飞机制造供稿：海克斯康测量技术有限公司进入21世纪以来，作为产品质量验证和产品数据获取的必要手段—高精密数字化计量检测，已经成为现代化航空工业实现高效生产制造，提升产业水平，肩负中国未来航空梦想不可或缺的关键环节之一。拥有多元化的先进测量产品线和技术的海克斯康测量技术有限公司，多年来致力于为航空工业提供技术先进、实用可靠、高精高效、智能友好的几何量检测设备和一体化、数字化，网络化先进测量系统。固定式测量机在航空航天领域中的应用从应用技术上讲，海克斯康集团有三个固定式测量机检测设备品牌应用于国内飞机发动机和主机零部件生产在线。其中，Leitz三坐标测量机是全球最高精密级别的计量型测量机之一，其最高精度达0.3微米，被用来测量大飞机制造的最高精密级零部件和特殊类型的零部件，也常被用来检验普通量检具是否合格。 Global桥式测量机广泛应用于航天航空制造业，在测量效率，精度和通用性方面的综合优势非常显著，是普通精密零部件检测的主力军。据统计，国内航空航天业目前已采购的高精密测量设备中，Global桥式机占总数的50%以上。 DEA品牌是针对大尺寸结构件、工装检测开发的大测量行程的龙门机，已有近50年历史，在航空航天领域应用广泛。迄今为止，世界上最大的、行程尺寸为40米的龙门测量机就属于DEA品牌。图: DEA龙门测量机用于测量飞机的大尺寸零部件跟踪仪及便携式检测技术在总装、部装，以及零部件制造中的应用 Leica激光跟踪仪是大飞机部装、总装测量的重要质量控制设备。目前，Leica激光跟踪仪与智能化数字量传系统相结合，装配的自动化程度、效率、精度等更高，整个系统通用性强、成本更低。在具体的应用技术方面，Leica激光跟踪仪在断光续接、T-PROBE技术上又有新突破，抗干扰自动调整能力提高，对隐藏点的测量更加灵活。海克斯康可携式在线测量系统Romer关节臂测量机凭借小巧的机身、轻巧的测量臂，成为以飞机制造相关模具零部件为典型应用的主要测量设备。公司的在机测量产品还将专业测量技术引入到数控加工机床上，能够实时控制飞机部件的加工质量。一体化测量技术解决方案海克斯康开发的EMS（企业计量解决方案）系统，其核心是统一的测量技术平台—PC-DMIS，PC-DMIS软件在世界上率先将CAD应用引入测量，其功能强大，涵盖了所有的全球工业计量标准。共享同一个技术内核的PC-DMIS系列产品能够兼容不同类型的测量设备，这样，布局在不同质检环节的测量设备就能够选择同样的算法、输出同样格式的数据报告，既能方便质量问题的发现、分析和解决，也能更好的兼容各企业的产品信息管理系统（如PLM\PDM\MES等）。除了可以实现更畅通的数据流程，对用户而言，不同测量设备使用同一个软件操作平台还意味着较低的学习成本。可以说，在精度方面，海克斯康拥有从普通精度级别到最高精度级别的测量设备；在测量行程方面，拥有各种行程、各种操作方式的测量设备，所以硬件设备本身的技术指针完全可以满足航空零件当前甚至未来很长一端时间内的测量要求。海克斯康测量技术有限公司副总裁周亮博士在近日接受采访时指出，目前，国内大飞机制造体系正处于规划实施阶段，亟待建设数字化生产线和企业信息化，而海克斯康全面的一体化解决方案正与这一建设目标不谋而合。“实际上，海克斯康凭借着世界顶级品牌形象和先进的测量技术实力早已经获得航空制造企业的信赖。”周博士表示。

特辑 SPECIAL SUPPLEMENT 先进测量技术 ADVANCED METROLOGY TECHNOLOGY 应用案例百格naviSCAN 3D系统在航空锻造件的校验应用供稿：沈阳百格机器人有限公司案例描述 Wyman Gordon公司是美国军用和民用航天工业锻造设备主要供货商，百格（Breuckmann）公司开发的工业3D图像处理和自动测量系统naviSCAN 3D通常被其应用于产品生产前首件的生产、校验和逆向工程，还用于检测用过的飞机中锻造件的变形和变形量分析及指导焊接修复工作。在没有使用3D扫描系统时，很多情形下所缺失材料只能在加工过程被检测到，这样就需要再对锻件进行重复加热及补焊，目测合格后再进行铣削加工，这产生了额外大量的费用。图: 对复杂航空锻件的3D扫描测量显示了naviSCAN 3D系统的独特优势。任务要求及挑战锻件温度高达200℃，需采用非接触式测量，并且最大目标物超过9米长。对锻件做高精度高分辨率的全方位3D表面扫描数字化，分析尺寸误差。测量数据用于指导对焊接现场高温物体的焊接。测量原理、过程及结果 naviSCAN 3D融合了Metronor公司DUO系统便携式直角三坐标测量机和德国Breuckmann公司的3D白光扫描系统的技术。Metronor DUO系统进行大范围扫描工作的同时，测量传感器（stereoSCAN 3D）系统以相当高的速度和准确性每次扫描一个平方米的区域。利用DUO系统提供的整体测量数据把很多测量数据组合在一起形成无缝联接。完成焊接程序后，锻件可以在高温状态下进行测量。为能捕捉物体表面的三维数据，测量传感器利用灵活的工业三角架可随被测物体移动，Metronor DUO系统监控扫描设备的位置并保证所有数据的稳定性。 CAD文件做为参考数据录入进Breuckmann公司的软件OPTOCAT2007-R2中，随后对目标物CADillac数据和实际物测量数据的差别进行彩色可视化的色差分析。这样，被测物体中缺少焊接材料的特定区域被检测出来并标以蓝色，这些有价值的信息可以在焊接现场就可得到，并确保立即进行必要的修改。法如Gage-Plus：节省98%的测量时间供稿：法如测量珀金斯发动机有限公司是拥有75年历史的柴油发动机制造及动力解决方案供货商，在4-2000kw柴油和燃气发动机市场居世界领先地位。当需要将生产从12气缸体转换到16汽缸体时，必须对生产的第一个缸体进行全面的机械检测，之后方可启动更多缸体的生产。在过去，这项工作必须将缸体从机械中拆除然后转移到检测设备上进行，由于必须先根据新缸体的需求对设备进行清理和重新校准，此流程通常会占用一整个班次时间。面对不断增长的客户需求，珀金斯公司斯坦福特团队决定寻求一种有效提高生产速度的方法。于是，整个团队明确了将V汽缸体检测作为缩减生产时间的切入点。为缩减首批检测时间，该团队决定配置法如Gage-Plus（法如便携式测量臂）设备用于V汽缸体段的终端机械操作。法如Gage-Plus是一种先进的、高度精确的坐标测量机，它能指出V-汽缸体的机械设置在更换缸体后是否已校准。由于该机是一种便携式产品，生产团队可随时随地使用它测量汽缸，而无需将缸体转移到单独的检测设备中。此外，团队中的检测员和操作员只要接受过培训，都可轻松使用该项设备。图: 工作人员正在用Gage-Plus对V汽缸体进行检测。法如Gage-Plus能将V汽缸段现场的首批检测时间从8个小时缩减至不到10分钟，相当于节省98%的时间，这也让团队每年可将各个终端操作机械上的个人产出增加26个。珀金斯公司Niall Carney表示：“我们已多次在紧要关头使用法如Gage-Plus，它不仅当场显示实力，也帮助我们更好的满足顾客的需求。” ■

展会透视 SHOW WATCHER 2009工博会回顾：金属加工展和工业自动化展精彩纷呈 CIIF 2009 review: Shining MWCS and IAS 王浦兰滕振兴 2009中国国际工业博览会（简称“工博会”，CIIF 2009）于11月3日至7日在上海新国际展览中心隆重举行。据主办方统计，为期5天的展览共吸引18个国家地区的共1869家企业参展，5302个展位，专业观众到访超过9.6万人次。该展会下设数控机床与金属加工展、工业自动化展、环保技术与设备展、信息与通信技术应用展、新能源与电力电工展、科技创新展、航空航天技术展等七大专业展，本刊记者重点采访了数控机床与金属加工展（MWCS）和工业自动化展（IAS），聚焦领先企业的产品和市场策略，以飨读者。持续创新以软实力支撑健康发展百超：以领先科技为客户创造更高效益百超（上海）精密机床有限公司携其激光切割机和折弯机亮相本次工博展。其中，xcel系列折弯机自上市以来备受国内客户青睐，它特别针对目前钣金市场上小工件产品复杂多变、批量少，品种多的特点而研发，非常适合电子、电气，五金以及各类型对外加工企业。百超中国区董事总经理王鹤龄在接受采访时亦特别强调：“这款设备具备高速、高效率和灵活性的优势，为客户创造了更高效益，也进一步增强了百超的市场竞争力。” “就如去年我曾提到的，危机对于我们这样追求高质量和高效益，且在产品研发、质量、效率、售后服务等方面都具竞争优势的制造商来说，反而可能会是个机会。确实，我们今年的销售进一步增长，中高端市场发展形势很好。这也传递了一个可喜讯号：中国市场对投资效益和生产效率的关注获得了空前提高。” 王总表示随着中国制造中心的角色越来越成功，最终的产品还是要靠折弯成形，而将切割和折弯整合在一起，已是百超努力发展的全新成长点。“我们已经做到这一点，并在海外使客户获得了丰厚回报。当然，这可不只是将切割和折弯结合起来，从单一的数据化流到整个工厂的自动化，从订单到输出最终成品，均要实现自动化控制。” 目前，国内激光设备制造商的竞争实力也获得了长足进步。对此，王先生也颇有感慨：“我期望，中国本土制造商能在目前拥有实力的基础上，更注重软实力的扎实积累，加快推进中国民族产业的成长。”他认为这一成长过程需要付出耐心，而不是有了政府支持、有了雄厚资金，或是简单地拥有高学历人才就能达到的。“比如百超的产品，不仅是最好零部件的简单叠加，而是基于雄厚软实力的系统工程，历经日积月累的锤炼。” 图: 王鹤龄表示，在高铁机车车辆制造领域，该公司在大规格、高功率切割机市场上的份额拔得头筹。 Spinner：直线刀架展示柔性应变能力致力于高精密加工设备的斯宾纳机床本次也亮相工博会。值得注意的是，其展示了在机床中导入直线刀架的理念。谈及此，斯宾纳制造有限公司中国及亚太区主管经理孙书嵸告诉笔者：“我们想创造各种机会展示灵活应变的配置，能让不同的使用需求得到充分满足，何况我们在这方面已经发展了很成熟的系列。以前我们多展示旋转刀塔—它自然有其优点，但直线刀架在特定的应用场合的优势，也很值得关注。” 孙书嵸解释道，直线刀架的换刀速度很快，比如有些零件对刀具对中程度的要求很高，对重复精度的要求也特别严格，用旋转刀塔就比较容易产生误差，而

展会透视 SHOW WATCHER 运用直线刀架用光电显微镜对刀。这对航空等行业中的超精密加工而言就是更好的配置，比如工件需要重复定位，批量上要求辅助时间比较短，同时涉及到的刀具种类并不是那么复杂，行程有限，刀数也比较少。图: Spinner本次展示了其品牌升级产品SB/A-V3 据介绍，直线刀架可以采用电动、气动驱动，不同的专门的动力头装在直线的刀具上，有效克服了一般刀塔转数上的瓶颈，特别适于小孔小槽的加工。又比如，枪钻，深孔钻需要很高的冷却压力，而一般刀塔上很难通过刀具中间实行冷却—因为如果从刀塔进入再从刀具出去，超高的压力往往会直接导致渗漏，但是如果高压管路直接连在刀具的后面，在直线刀架上就能够很容易地实现，冷却就不成问题了。当被问及国内设备该怎样缩小与国际先进品牌之间的差距，孙先生认为技术上引进合作的道路还是要走的，否则必然会走弯路；而基础性研究也要做，但并不是任何基础研究都要从头做起—这不仅困难，而且随着技术的日新月异，某些立项的必要性本身便需要质疑，何况从时间上考虑，也难于及时满足我国装备制造业的迫切需求。 OMAX：“水切割绝非高成本低效率的设备” 先进水射流技术近年来在中国市场上的认知度逐步提升，水切割作为一种无废气排放的冷加工工艺，以往常被误读为“高成本低效率设备”的印象也得以“平反昭雪”，稳健地扩展其在各领域的应用。本届工博会上，代理各国先进机电设备的宇海有限公司重点展出了美国傲马(OMAX)公司最新系列MAXIEM 1530新一代水切割机床。这款机床采用最新设计矢量驱动行走机构，设计合理、精确度高。直驱泵确保稳定水压，效率高，而且因其是切割时才需启动的高压系统，能有效节省耗电量和冷却水，真正符合环保要求，并可有效降低停机待修和零件方面的费用。美国傲马CEO Dr. John Cheung自信地介绍道：“正是基于这些优点，以往线切割机床用户和一些传统技术的水切割机床所未能应付的工作，MAXIEM 1530都能应付自如。” 针对大陆市场，OMAX正式推出新系列MAXIEM，成为该公司的一个新部门和新品牌。其定位在普遍可被接受的价格，同时提供前所未有的灵活性和生产力，旨在更好地服务于追求高效率、低成本的工业领域。当被问到有关“FLOW收购OMAX”这一敏感问题，Dr. Cheung解释道：“这其实可以算作一项长期的专利诉讼，已在双方的协商下得到完满解决。福禄选择终止两家公司的合并，也同意对专利诉讼进行补偿，OMAX为此将获得2500万美元现金，福禄并需在4年内支付合共1000万美元的票据。这意味着，OMAX仍全权拥有水射流领域独一无二的水切割技术，包括Intelli-MAX®控制软件，直驱泵技术和Intelli-TRAX®等。” Dr. Cheung并透露，该公司将会继续投放更多资金投入，开发高端水射流技术。 STAMA：双主轴铣车加工中心制造技术一枝独秀德国斯塔玛（STAMA）拥有全世界独一无二的双主轴铣车加工中心制造技术，20年前便已开发出世界上首台双主轴加工中心。此次该公司也亮相工博会，其中展示的新一代垂直加工设备MC 526颇为夺人眼球。该机床的床身稳定性良好，经过革新的零组件确保了清晰明朗的机床结构和高机械功能，结构设计合理，可提供超高的铣削功率、高精度和强劲的动力。图: 汉斯‧希格尔在展会现场德国斯塔玛机床有限公司北京代表处首席代表、销售经理汉斯‧希格尔谈及参展感受时，颇有点遗憾地表示并没有很有实力的立加制造商同台亮相，“颇有点寂寞”。希格尔先生告诉笔者：“我们设备的优势很明显，即使是单轴机床也能达到同行厂商难以企及的高精度。而且，机床柔性化程度亦相当高，可达成最优化的零部件产量，能充分满足从医疗器械、液压设备到汽车制造、环保技术乃至钟表制造和精密仪器加工的高需求。” 希格尔先生强调，机床的加工精度和使用寿命应成为机加工设备购买的重要考虑因素。因为即使单台设备便宜，但使用没多久就不得不更新，那么在固定年数内所支付的设备费用只会更加

展会透视 SHOW WATCHER 昂贵，加之管理成本也会增加。斯塔玛目前的中国业务在集团总体中占比达8%-10%。为进一步拓展市场，其在生产各种型号的立式加工中心的基础上，还提供完善的附加设备和服务，可为用户供应全套生产线交钥匙工程。“今年在中国业务与去年持平，销售额250-300万欧元之间。相信拓展潜力仍然很大，我们会锲而不舍寻找新增长点。” 福禄：打造国内水切割市场主力军本次工博会上，美国福禄（Flow）超高压水射流技术（上海）有限公司展出了一款拥有最先进87,000 psi（600Mpa）极高压泵系统、喷嘴水流速度达到4倍音速的超高压水切割设备Mach 3，并特别面向亚洲市场推出了其适应于各种加工环境的高性价比水刀WJP产品。“这两款产品的展示标志着我们处于水切割领域世界领先地位。”该公司区域销售经理罗志强称。罗志强表示，该公司作为最早在中国投产的外资水刀设备供货商，在中国已有快20年的历史。“虽然福禄虽处于行业高端的地位，但也会针对市场需求提供性价比高的水刀产品，比如这次展示的WJP产品即是针对亚洲特别是中国市场推出的主流高性价比产品。” 图: 罗志强（左一）表示，目前已有约400套福禄的水切割设备正服务于中国的各行各业。据罗志强介绍，和其他竞争对手外购安装部分关键组件不同的是，福禄拥有包括增压和整体解决在内的水刀设备整体研发能力，决定了其水刀产品的全况领先地位。据了解，该设备能够在严苛的制造环境下快速且精确地切割从食品、纸张到钢材、复合材料、玻璃、金属等各种材料，可被广泛应用于各行业，如装备制造、代工、轨道交通、航空航天、建材生产等。反危为机贴近服务于中国市场辰礼国际：打造马扎克唯一一家集团外部生产基地辰礼国际集团是一家集工业制造、贸易、金融、科技和物流于一体的民营企业，此次参展工博会重点展示马扎克激光切割机。该集团与日本马扎克建立合作伙伴关系已有20年，此前主要是为后者销售机床，而目前已正式启动马扎克激光切割机在中国的生产，这在马扎克90多年的历史中，也是第一次由非马扎克的工厂为其生产机床。图: 刘继辰表示，虽然马扎克进入国内钣金加工市场有点晚，但这一品牌的卓越实力和创新产品必将得到市场高度认可。该集团执行董事、总经理刘继辰表示很重视本次展示平台，因其较为强调钣金加工技术和产品的展示。谈及自家工厂产品，他相当自信：“我们设在上海奉贤的生产基地试生产后，销售的所有机型都没有因生产质量问题而造成的返修。为确保原厂质量，首先当然是完全按照马扎克的技术和生产工艺—当然，考虑到国情不同，改动也有，但质量控制已具体到每个工位。比起产量，我更看重辰礼的口碑。事实上，马扎克方面甚至认为我们做的比日方更好。” 其实笔者早几年前便在对马扎克方面人士的采访中了解到，马扎克雄心勃勃想在中国激光切割机市场上夺得最大份额，可为什么在2007年底才启动生产？刘总述及其中经纬：“马扎克集团对于首次由非马扎克工厂生产激光切割机，自然要全面考察，此后还要经过日本政府有关技术输出方面的审批。”据介绍，新工厂顶住了开业不久即遭遇全球性金融危机的压力，经过一系列对人才和装备的投入，逐渐走上正轨，今年6月起，销量开始报复性地反弹，订单已排至明年。孚尔默：刃磨小领域，潜在大市场孚尔默（VOLLMER）（太仓）机械有限公司为本次展览带来了数控硬质合金圆锯片齿顶齿面刃磨机CX 100和数控PCD刀具电腐蚀加工机床QWD 760。该公司总经理盖欧文表示，刃磨领域虽然窄，但却蕴藏着巨大的市场潜力，孚尔默在太仓的基地为公司满足中国日益增大的刃磨消费市场提供了很好的基础。图: 盖欧文接受本刊采访盖欧文强调，该公司产品致力于为高端客户提供先进的刃磨解决方案，可对金刚石工具、硬质合金锯片、高速钢（HSS）锯片、TCT刀具和带锯等进行刃面/齿

展会透视 SHOW WATCHER 面修磨处理，所生产的设备在加工过程中具有高精度、高速度以及操作方便等优点。据了解，孚尔默设备在钢厂、航空、汽车以及木工等加工领域应用广泛，除了对标准刃型/齿型的加工外，还可以对特殊工具进行处理，甚至激光处理。三菱电机：中国激光加工市场上的后起之秀恰逢三菱激光加工机全况销量达到1万台之际，三菱电机自动化（上海）有限公司携其ML3015LVP-35CF-R系列激光加工机产品亮相本届上海工博会。另外，该公司还极力宣传用于汽车部件五轴加工的VZ系列三维激光加工机。据悉，该产品属于三菱激光加工机中的高端产品。图：林晃表示，该公司激光加工机进入中国市场的时间不长，但其产品已在中国市场取得良好声誉。 LVP系列配有2000W和4000W的激光发振器，此次针对中国中厚度（1.9mm）钣金加工市场情况度身定制，推出了装配有3500W发振器的LVP系列激光加工机产品。此外，三菱还在其展台推出可视化节能理念，主要在激光气体和能源消耗方面展示其最新的科技进展。该公司加工机事业部部长兼激光加工机部高级经理林晃告诉本刊，目前华南是三菱激光机最大的市场，随着北方市场的日益扩大，三菱有可能将部分产品转移到在其位于大连的工厂进行组装。“目前三菱激光加工设备在中国市场上的保有量在500台左右。”林晃说。在放电成型加工机方面，三菱亦有几款新产品在展台发布，包括小型高精度机EA8PVM、EA8AM，超高精度机MA2000M和具有纳秒响应速度的NA1200型高精度高性能机，其中EA8AM已经开始在中国量产。雷诺：主推Q系列双金属带锯条著名带锯条和切削液供货商雷诺（LENOX）在工博会上重点展示其开发的Q系列双金属带锯条产品，包括QXP和QGT两种高性能解决方案，并展出了特别为应对严苛工况条件推出的新型Q88双金属带锯条产品。 Q工艺的开发是为了克服锯条张紧力、主从动轮周围的弯曲应力和锯条扭转力造成的过度拉伸和振动从而限制使用寿命的问题，该工艺会预先调节齿尖，形成更稳定的切削形状并确保锯条处于最佳张紧力状态，使其具有最强的抗疲劳性能。图：LENOX带锯条产品部高级产品经理Matthew Lacroix（右一）表示，该公司专有的Q工艺和新齿形在亚洲地区的机械车间和钢铁服务中心等严苛的工况条件下，能显著提高带锯条寿命。左一为该公司亚太区技术销售总监Gerrit Kremer。其中QXP适用于中低切削难度的金属工件，如铝、碳钢、合金钢、不锈钢和轴承钢；伸齿槽设计提高锯屑带出能力，增强锯条的高速切削性能；大前角齿部构造满足了低进给下的高穿透性。QGT适于中高切削难度的金属工件，如航空合金、钛合金、工具钢和镍合金；特殊的分齿设计能够在切削高硬度材料时构成最理想的切削形状，改良的齿槽设计提高了锯条横向承受能力。 Q88带锯条专有的Q表面处理技术增加了锯条背材的强度，消除了由于断裂导致的锯条故障的可能性，不仅可以提供光滑平直切削，还能够最大限度减少震动实现更长的使用寿命。罗芬（Rofin）激光助力中国工业发展激光发生器是各类激光应用领域的关键组成设备，在突出摆放一款高达3kW功率的德国罗芬（Rofin）激光发生器DC 030的展台上，德商罗芬激光技术（上海）有限公司高功率事业部销售经理丁元东向记者表示，金融危机背景下虽然市场在收缩，但国家投入的基础建设项目给激光设备加工能力提出了更高的要求，使其在华销售的产品类型更完整，更系列化，更高输出功率的激光器需求强劲增长。丁元东指出，国内的激光应用仍处于初、中级水平，激光设备的应用领域和层次都还有很大的潜力可以开发。为此，罗芬公司的第三代板条型CO2激光发生器，以及新近开发的光纤和圆片激光器，均适用于三维钣金切割和金属焊接，满足机车、能源、图：丁元东表示，得益于民营经济的逐渐活跃加上政府在基础建设方面的投入，罗芬从8月份开始订单已非常饱满，截止10月份所收到的订单已排至2010年1月。

展会透视 SHOW WATCHER 航天、造船以及重型装备业等越来越复杂的加工要求。 “罗芬在技术水平的提升也正体现了下游行业的应用要求在快速提高。把国内市场做大是我们的责任，我们不只是一个激光光源供货商，而更是“激光技术---系统集成---革新工艺---产业提升”链条的全程参与方，希望通过我们的努力来提高客户的发展和赢利能力。” 丁元东说。自动化技术异彩纷呈 Rittal: 持续服务于中高端机床业务市场本届展会上，威图电子机械技术（上海）有限公司以“Rittal—The system”为主题亮相，展示其领先的创新、完善、专业的系统解决方案。150平方米的展区被划分为7大块，呈现各种专业解决方案：协调统一的系列机柜和箱体技术、配电、系统温控、电子元器件、IT网络工程、数据中心基础设施。除此之外，还有规划、设计、监控软件，以及遍布全况的服务体系。在“行业应用”展区，威图展示了其面向风电、轨道交通、电力以及矿业提供的解决方案和成功应用案例。该公司行业经理张延鸣在谈及面向机床行业的产品和市场策略时信心满满：“在明年，我们面向机床行业提供的整套解决方案还会更上一层楼，相信会有很大改观。我们其实很看好这一领域的发展潜力，虽然目前的相关业务量还不到风电业务的一半，但我们寄望将来威图在机床和风电这两个领域的业务量规模相当。对这样的提升空间，我们充满期待。” 张先生强调，威图的主要策略还是聚焦高端产品，专攻精密精细、大型装备。“目前在中国，中高端机床的进口势头仍然比较强劲，加上中国本土企业研制的产品，数控机床总体中约1/4强为高端设备。如果我们为这些设备配套足够优秀的配套解决方案，这样的市场规模无疑极具吸引力。而经过在中国这五年间的发展，威图上海工厂已具备了提供非标产品的能力，正通过持续加大新产品开发力度，不断推出符合中国市场特定要求的领先性、但同时又具有适用性的产品。改变了以前我们给客户只能提供标准化产品的印象。” 据介绍，目前该上海工厂的月产能为8000-9000台，主要以供应国内为主。近日，这一工厂导入了首条以环保性强为显著特征的新型全自动生产线，“在欧洲的理念，不仅本身出的产品要环保，在生产过程中也要强调环保。在中国，我们希望能够更多地导入这样的生产线，让环保渗透在每个环节。” 图: 张延鸣表示，该公司于近期，不排除在上海以外的地方选址建设几家新工厂的可能性，以更好地服务于华东以外的市场。发那科：强大数控系统基础支撑智能机器人技术发展著名的机器人技术供货商日本发那科（FANUC）上海公司在本届中国工博会上重点展示了工业用智能机器人产品M-liA。该款机器人拥有超轻量、紧凑六轴结构的特点，设计有平行连杆机构，应用于小型物品的搬运、高速抓取和装配，并配有复杂装配作业的三轴手腕，非常灵活。图: 工业用智能机器人产品M-liA在工博会上吸引了无数人的眼球。该公司销售经理刘大伟向记者介绍说，由于FANUC一直以强大的数控系统研发而著名，这为机器人技术的开发提供了更高的平台，发那科智能机器人由先进的内置型机电一体化技术、光学视觉系统和力学传感器作支撑，可以进行精密的光学控制和数据测量，智能化设计思路在机器人行业中独树一帜。刘经理强调，由于推出的机器人的智能化和小型化特点，发那科智能机器人在流水在线只需要进行简单的隔离，即可实现机器和人的共线生产作业，加上机器人的工作质量甚至高于人工，而某些机器人产品的价格也不是很高，所以为节省生产成本创造了很大的机会。图尔克：针对中国市场需求研制新品在展会现场，本刊采访了图尔克（天津）传感器有限公司市场技术部技术服务团队主管杨德友，了解到本次展示上图尔克重点展示的三大类新产品。首先是倾角式传感器，其可用于各种平衡系统上的平衡度测试；第二类是电容式传感器，比如BCF系列能屏蔽挂壁的液位，用于检测带粘附性的液体，而BCC系列的特别设计则能屏蔽妨碍检测的静电

展会透视 SHOW WATCHER 干扰；第三类新产品是直线位移传感器。对于第三类产品，杨先生特别解释：“这是我们经过近几年的市场调研，于今年年初推出的全新系列磁性直线位移，其在性能同于以往的瓷致伸缩原理系列的产品，但是造价与电阻式的比较接近，因而具有极高性价比，可以同时替代磁质伸缩式和电阻式的，市场潜力值得期待。” 杨先生透露，上世纪90年代才进入中国市场的图尔克“后来居上”，现在其产品在高端机床市场占有很高份额，已反超了奥姆龙，跃居首位。图: 杨德友表示会创造机会，宣传该公司产品的先进技术和创新理念，让更多客户了解图尔克产品的高质量。据杨先生介绍，新产品的研发在德国，中国团队需要予以配合的主要工作是市场测试，包括售后的市场反响怎样，特定市场的需求如何。“产品销售主要是直销，很少一部分通过代理，主要在那些图尔克的直属机构难于覆盖到的地域。因为我们必须能够确保服务质量，而且通过和客户的直接沟通，方便我们了解市场的真正需求，研发也能朝着这个方向发展。”他说道。而在面向中国研发新产品的过程中，图尔克也是采用颇为稳健的方式：经过前期调研之后提交报告给德国总部，由德国方面根据特定的需求立项，而随后研发出来的产品会先交给客户测试，在持续1年左右的测试之后，才能面市。而目前在天津工厂主要职能是后期测试，所需的元器件、电路板均由德国运来。 Balluff：贴近金属加工行业客户本次工博会上，巴鲁夫如往届一样选择在金属加工主题展区亮相，执着地阐释其对机床行业用户的珍视。巴鲁夫（上海）贸易有限公司中国区机床、冶金行业经理刘晶接受采访时表示，巴鲁夫今年在机床方面的业务量较大，且明年还会稳步增长。本次重在展示巴鲁夫作为面向机床行业的传感器应用解决方案的提供者，交付给客户的不仅仅是产品，还融入了创新的理念和整套的解决方案。 “可以肯定的是，我们仍然是定位中高端市场。”刘先生并认为目前国内机床行业正在转型中，这对巴鲁夫有益处也有不利，需要不断主动寻找对策，发挥自身综合竞争优势。“我们注意到中高端、大型机床的数量在上升，对传感器的需求量增多且要求也更高—这符合我们产品的定位。但同时，伴随小型机床逐步被淘汰，我们在小型机床市场的份额也被削弱。其实，一些机床厂在大型机床上已采用了巴鲁夫产品，也会同时增加购买以用于同一工厂内的小型机床。” 刘先生告诉笔者，如果单单是提供单一的传感器或者开关产品，在性价比上巴鲁夫可能并不占很大优势，但如果将光电、限位以及接近开关等诸多产品组合使用，便能为客户实现更大的经济效益。“而且，客户有任何传感器方面问题都可以找巴鲁夫获得一站式解答。这也是我们的一个营销策略。”他总结道。图: 刘晶强调，巴鲁夫乐于提供面向机床行业的传感器应用全套解决方案。据了解，该公司在系统集成上极具实力，尤其是公司新推出的为中国地区量身定做的IO-LINK产品，可面向机床行业、针对繁杂的现场进行布线整合，将多处的传感器连接在一起，打造无人化工厂。而这能有效减少机床的停机时间和安装时间。” 德资雅迪：携全系列产品亮相德资雅迪HARTING携其方形重载连接器、板对板/板对电缆连接器、工业以太网交换机和线束等全系列产品亮相本届上海工博会。其中，Han®推拉式电源和Han® EEE系列是其最新主推产品。 Han®推拉式电源是一种新的极其紧凑的五极电源高达690 V和16A的连接器，用于信号和电力传输，其信号与电源带有IP65/IP67等级保护。装配是由已验证的卷曲技术或创新的Han®快速锁定快速终止技术来实现，由于节省场地的空间整合及小型化的规模，可以允许优化串的设置。新型Han® EEE系列产品由于紧凑设计，具有高度的接触密度，可以与Han® E压接触点连接成整体，可承载最高16A电流的插件组成，继承了Han® E系列产品操作简单的性能，提供了新型节省空间的接触解决方案。德资雅迪HARTING的产品今年在铁路和风能领域的应用进一步深入。电气连接器在铁路的

展会透视 SHOW WATCHER DMP 2009见闻：新品争奇斗艳 Debut products under spotlight of DMP 2009 杨小杰第11届东莞国际模具及金属加工展（DMP 2009）于11月18日至21日在东莞市厚街镇广东现代国际展览中心举行。为期4天的展会共吸引800家企业参展，众企业纷纷展出自己研发的最具竞争力的产品，其中不乏首次在中国亮相的新品。可以说，在本届展会上首次亮相的新产品无一例外地代表着当今金属加工行业最前沿的技术和潮流，却又是为中国用户量身打造，体现出企业谋求中国市场的意图、良苦用心，以及所做的努力。本文将介绍部分首次在中国亮相的最新产品，与读者分享。 DMU 50 eco：DMG经济且理想之5轴加工解决方案展会首日上午，世界领先的机床制造商DMG在其展台举行了新一代CNC数控万能铣床DMU 50 eco 发布会，引来观者如云。 DMG方面介绍，DMU 50 eco具有出色的高精度和高可靠性，为全球车间、培训和实验室，以及刀具、夹具和模具制造设立了标杆，堪称用户挺进5轴加工世界的一个经济而理想的解决方案。凭借坚固的交叉移动结构和易于进入的大型加工室，该机不仅为一次性生产也为高效的小型系列5轴制造提供理想的平台。 DMU 50 eco强大的铣削主轴最大速度可达8,000rpm，力矩达到83Nm，驱动额定功率为13kW（每个工作循环40%），确保所有材料都能获得高性能加工。由于集成数控旋转圆形工作台带有数字驱动，仅用两次装夹就可完成复杂程度较高的工件整件加工。圆形旋转数字工作台配备了液压锁紧装置，允许旋转范围达到115°（-5°/+110°），可以进行高达20°的负角度加工。图: 在DMU 50 eco发布现场，DMG中国区总经理单锡林表示，这款新产品定将在中国市场取得巨大成功。该机的控制面板采用了带有15''TFT屏的人机控制DMG SlimlinePanel，Siemens 810D powerline和ShopMill软件。即使作为入门级机床，德马吉也提供了诸如完善的人体工程学设计，简便的编程和3D仿真创新功能作为标准配置。此外，该机所有轴均配备了用于增加动力的数字驱动，亦可选用光栅尺直接测量系统，以达到高精度。 DMG中国区总经理单锡林表示，新机床适应小批量单件生产需求，相信在中国市场定会取得巨大成功。 F3、F5锋速系列：牧野针对模具加工的新作锋速系列F3、F5高效加工机床是MAKINO最新研发的模具加工解决方案，此两款产品的推出进一步完善了F系列机床产品线。牧野机床（中国）有限公司东莞分公司总经理张尚明在新产品发布会上介绍说，牧野F系列机床具有高效率、高精度，长时间运行，以及更短的交货周期等优点。F3、F5代表着高速、高精度的发展方向，集镗、铣、钻加工功能于一体，在模具加工方面性能出色。他同时强调，牧野非常注重机床的结构、刚性和轻量化，新产品的外观有很大的改观和突破。这两款机床具有优秀的刚性和良好的温度控制，其出色的表面光洁度，减少抛光。 “就在DMP 2009开展之前，公司已经在厦门地区成功销售一台F5，并且该客户是在没有见到产品的情况下决定购买的，说明MAKINO的影响力可见一斑。”张尚明言语之中有着掩饰图: MAKINO新推出的锋速系列F5高效加工机床

展会透视 SHOW WATCHER 不住的兴奋和自豪。同时，张尚明对整个机床市场持相对乐观的态度，他希望借助新产品，公司明年能够实现在中国市场的销售增长3倍的目标。他自信地说，“已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏”。 SPECTRUM：蔡司打开低端市场的重炮 SPECTRUM是德国蔡司在本届展会上全球首发的新款通用经济型三坐标测量机，专为中小企业量身打造，由其上海公司总装，性价比突出。 SPECTRUM的所有导轨中均使用四周环抱气浮轴承结构，性能得到显著增强。来自四个方向的牢固支撑保证了其出色的测量性能。紧凑型坐标测量机底座占用的下方空间更少，为操作人员提供了充足的腿部空间。控制柜（可选）安装在底座上，方便隐藏，易于使用和维护。图: 蔡司于DMP 2009上全球首发的通用经济型三坐标测量机该机适合中小型工件测量场合。其最大可测量范围为1,000×1,600×600mm，最大工件重量为825kg。SPECTRUM可以与大多数Renishaw传感器（标准5针DIN）兼容，用户可针对应用范围选择正确的传感器。蔡司工业测量仪部软件培训&演示中心主管侯世俊介绍说，之前，蔡司的产品定位中高端市场，就中国市场而言，蔡司的产品份额约为25%。而中端市场，蔡司占有大约40%的市场份额。SPECTRUM是ZEISS打开低端市场的一款重量级产品，它意味着公司全面覆盖市场的新策略。据侯世俊介绍，得益于公司的品牌优势，客户源非常稳定。蔡司今年在中国的销售保持了稳定增长，增幅略有放缓。由于中国的高铁、大飞机等主要是在北方生产，因此北方市场对其销售增长起到了主要的拉动作用。侯世俊对记者表示，广东地区的模具和零部件产业发达，广大的中小型企业需求旺盛，这款新品能够有效满足其需求。此举恰是蔡司针对不同的市场采用不同的策略的有力证明。■

展会透视 SHOW WATCHER 杜塞尔多夫国际制造业技术和自动化技术展览会明年二月上演 METAV 2010 Preview 滕振兴 2010年2月23至27日，由德国机床协会（VDW）主办的2010国际制造业技术和自动化技术展览会（METAV）将在德国杜塞尔多夫上演，这将是明年最早上演的国际性金属加工行业展览会。创办于1980年的METAV逢双年举办，作为全球最重要的制造技术展览会之一，其展示内容覆盖整个机械制造行业，展品主要包括切削和成形机床、精密工具、制造系统、自动化物料输送、计算器技术、工业电子，部件和配件等。据主办方统计，上届METAV 2008展会共迎来全球约3000家厂商参展，19个展馆的总展示面积达15万平方米，持续5天的展览吸引了来自90个国家的12.3万名观众到场。展示先进制造技术助力经济复苏自今年中期以来，越来越多的迹象表明金融危机已触底，亚洲、美洲甚至欧洲不断传来振奋人心的消息。作为长时间间隔后在德国举办的首次综合金属加工展览会，METAV将为各国制造商提供加工实力优化升级的机会，助力经济复苏。经验表明，加工业需求复苏后，一般需要等待6个月左右才能传导到机床制造业。许多客户，尤其是汽车制造业客户，目前正积极进行新产品定位，也正处于热切需要了解新的生产技术的阶段，而METAV展会将是他们获取这些技术的有效平台。展览会主办方也期望展会能成为促进业界企业发展的助推器。电动时代或成为机床技术发展新引擎未来看来是“电动化”的时代，汽车中机械驱动系统的消失，将引发未来驱动系统的多元化，从而必将改变未来生产工艺的要求，这似乎并不利于机床技术发展。但从另一方面来看，电动汽车时代的到来，拉动了低能耗驱动系统的需求，也为旋转部件和机箱生产商创造了新机会，也许还会成为未来机床技术发展的新引擎之一。期间将举办磨削技术研讨会下届展会期间，德国多特蒙德加工技术协会（ISF）将主办围绕磨削技术的研讨会，邀请工业界和学术界的13名顶级专家出席，会议覆盖三大主题：“机器与环保”、“磨削工具”和“磨削工艺”。本次活动旨在让与会者了解磨削技术的各种途径及最新成果的应用和未来发展。此外，多特蒙德加工技术协会还将举办名为“磨削技术与精细加工”的专业展。在此，众多参展商将介绍磨削技术和精细加工领域的最新发展动态。据了解，研讨会及“磨削技术与精细加工”专业展内容丰富，将为所有感兴趣的人士提供绝佳的讨论和互动的机会。 “当金属加工邂逅医疗”特别展将举行对德国制造业而言，医疗器械巿场具有越来越重要的意义。这一巿场拥有巨大的客户潜力，即使在当前经济危机、困难重重的条件下仍然表现出色。该领域具有技术革新性特点，在质量方面对供货商要求极高——包括高精度、表面完美、流程高度可靠和生产步骤可追溯等。鉴于机床行业在服务于医疗装备制造领域的前景看好，明年的METAV将为供货商及其客户举办专业程度高的特别展示，集中展示供货商面向此领域的专有技术和产品。 “当金属加工邂逅医疗”特别展上还将同期举办专家论坛，其内容不仅包括面向医疗行业用户的专题讲座，还包括专家圆桌讨论，同时，医疗器械制造领域的相关法律法规也将是探讨的重要议题之一。 ■

展会透视 SHOW WATCHER SIAF 2010明年3月在广州上演针对工业自动化市场的需要，来自中国及德国的四家知名展览公司携手合作，推出一个全新的展览项目—中国广州国际工业自动化技术及装备展览会（SIAF），该展会将于2010年3月8日至11日在广州中国进出口商品交易会琶洲展馆举行。中国对外贸易中心（集团）及德国法兰克福展览有限公司是该展会的主办单位。SIAF是著名的德国SPS电气自动化展览会及目前由中国对外贸易广州展览公司和广州富洋展览有限公司共同承办的中国（广州）国际工业控制自动化及仪器仪表展览会的完美结合。展会立足华南，旨在为工业自动化打造一个世界领先的商贸平台。图: 上届德国SPS电气自动化展览会现场为了切合展商及观众的需要，SIAF的展品范围覆盖广阔，包括传动、机械驱动系统及零部件；机电零部件及辅助设备；低电压开关装置；感应技术（传感器）；控制系统；组装系统及分解设备等。目前，已落实的知名参展商包括有西门子、Beckhoff、Sick、Phoenix、Contact、Leuze、Banner、Elco、Harting、Brainchild及Turck等。并得到台湾区电机电子工业同业公会、广东省自动化学会、中南六省（区）自动化学会及广东省科学技术协会支持。此外，为提高展会专业含量，主办单位亦安排了丰富的同期活动，包括一系列的专题研讨会，主题围绕机械人及感测应用等。 CWEE 2010上海风能展明年4月登场 “第四届中国（上海）国际风能展览会暨研讨会（CWEE 2010上海风能展）”将于2010年4月27日至29日在上海新国际博览中心举行。该展会由中国农机工业协会风力机械协会、中国风力与潮汐发电专业委员会和世界风能协会等单位共同主办，并得到国家主管部门、海内外专业协会大力支持。上届展会共吸引了16个国家和地区的237家企业参展。其中，国内展商占70%，整机企业40余家，零部件企业150余家，其它展商40余家，展出面积达15,000平方米。预计CWEE 2010展览面积将超过23,000平米，突破上届记录。据主办方介绍，目前已接到丹麦、英国、德国、美国、西班牙等国家行业组织申请，计划组团参展、参观。 1. 特设“海上风电”、“风能产业园区”展示区根据风能上下游产业链特点，主办单位特设立“海上风电”、“风能产业园区”展示区。据介绍，海上风电技术日趋成熟，在全球范围内开始进入大规模开发阶段。根据有关部门评估，中国近海海域风电装机容量可达１亿至２亿千瓦，东部沿海特别是江苏等沿海滩涂及近海具有开发风电非常好的条件。作为还处于起步阶段的中国，主办单位希望通过这一平台，结合世界和我国的海上风电行业发展远景和现状，研讨相关法规、政策、展示技术和产品等。 “风能产业园区展示区”邀请全国各地园区运营单位现场展示、说明，帮助国内外投资商和投资企业及时、准确、有效的选择投资区域。 2. 同期研讨会，推动行业健康发展举办紧扣产业热点的主题研讨会和专题会议是CWEE风能展重要组成部分。上届研讨会吸引近400位中外代表齐聚一堂，共同探讨风能发展的技术与市场问题。我国风能产业的著名专家学者：中国水电工程顾问集团公司施鹏飞教授，中国电力科学研究院戴慧珠教授，风电行业资深专家于午铭教授、贺德馨教授等到会并作精彩学术报告。来自风电产业领军企业的主要负责人，包括Vestas副总裁杜文辉，上海电气风电设备有限公司副总经理刘琦，金风科技股份有限公司副总裁曹志刚，合肥阳光电源有限公司曹仁贤总经理，REpower中国总部CEO Wolfgang Jussen，Mita-Teknik销售总经理Gary Miller等高层领导，亦出席研讨会。 2010年上海国际风能产业研讨会继续秉承“主题突出、注重实效、效果明显”之特色，搭建探讨风电行业热门话题的平台，邀请来自全球范围内的政府、协会、电力集团、风电运营商、整机商、零部件商等行业专家为行业带来最新信息与观点。目前初步拟定的专题包括：产业发展综述专题；企业文化与品牌战略专题；风电场建设、管理与运营专题；供应链管理、零部件采购与物流专题；海上风电场专题；中小型风机、风光互补机组专题；零部件专题；新技术与产品创新专题。 ■

协会讯息 ASSOCIATION NEWS “意大利技术：将创新转化为生产力研讨会”在京举行 11月4日于北京九华国际会展中心，意大利对外贸易委员会与意大利机械工业联合会联盟合作举办了“意大利技术：将创新转化为生产力研讨会”。 “技术项目（Progetto Tecnologia）”是一个为期三年的宣传活动，其核心内容是介绍意大利的机械和技术，主要针对中国、美国、加拿大、墨西哥、俄罗斯、印度和巴西进行推广。会上，意大利机械工业联合会主席Alberto Maria Sacchi介绍了意大利机械工业的规模和特点，以及其在意大利国内和欧洲经济中的地位等，概述了该国机械工业当前的发展面貌。图: Sacchi先生指出，中意合作方面有很多方面都需要改善，并不是进展不好，而是新的机会很多，需要积极进行调整、相互适应。 Alberto Maria Sacchi先生在接受本刊记者采访时表示，意大利机械制造业在过去连续6年中发展迅猛，最近受到了全球金融环境的一定影响。但该国企业善于在危机中持续加强实力，也在不断制定相应对策。据Sacchi先生介绍，该协会采取了多项举措帮助企业度过难关，包括：重点拓展内部需求；对再投入到机械行业的资金，给予一定程度的税收优惠；对负债企业提供担保。他还特别强调在中国，该联合会的工作核心就是推动与中国市场的合作。深圳市模具技术学会举行模具企业运营对策研讨会 11月18日，时值DMP 2009期间，深圳市模具技术学会于广东现代国际展览中心举行“模具企业高效低成本运营之对策”研讨会暨“EPICOR杯”先进实用模具设计及制造技术论文大奖赛颁奖庆典，来自模具行业的专家、学者及企业代表约350人出席了此项活动。会上，深圳市模具技术学会会长谭超武在题为《金融风暴下模具企业如何提高自身核心竞争力》的演讲中指出，在目前经济形势尚不完全明朗的情况下，模具企业若加大投资，则风险较大，可行性比较低。而值得强调的是，企业提高自身竞争力的根本在于全面提升管理水平，提高生产效率。上海市模具行业协会秘书长刘德普也在会上发言，他认为金融危机已经接近尾声，形势在逐渐好转，市场已经开始复苏。他说，今年7月份以后，一些产值上亿元的上海模具企业订单饱满，甚至出现订单来不及做的情况。而为模具制造企业提供机床设备的厂商亦因此受益。随后，广东工业大学王成勇教授就《模具高速加工技术》做了报告；大连理工大学模具研究所所长王敏杰教授以《微注塑成型及模具设计制造技术》为主题，介绍了相关技术及该所的研究成果；来自其他企业的代表亦纷纷就提升企业管理和低成本运营等主题做了精彩演讲。接下来，主办方宣读本次先进实用模具设计及制造技术论文大赛的获奖名单，为3名获奖者颁奖。随后举行的答谢晚宴则为本次活动划上了圆满的句号。图: 模具企业高效低成本运营之对策研讨会现场 VDMA机器人及自动化分会于上海举行研讨会 11月5日，于上海2009工业自动化展期间，德国机械设备制造业联合会（VDMA）下属机器人与自动化分会成功举办“2009国际机器人与自动化研讨会”。该研讨会旨在提供一个中德自动化行业专家同专业人士技术交流的平台。其主题包括：工业机器人，工业自动化的传输和装配技术，自动化行业中机器视觉的应用。会议由VDMA上海代表处钱西汉先生主持，业内150余人与会。图: 2009国际机器人与自动化研讨会现场会上，中国自动化学会机器人专业委员会秘书长柳成林和上海机器人协会秘书长杨洪夫分别致欢迎辞，德国机械制造设备联合会机器人与自动化分会的Dietz女士做了全球机器人统计报告。参与研讨会演讲的嘉宾还包括来自业内各领先企业的代表，分别来自ABB（上海）工程有限公司、库卡机器人公司、德国WEBER公司、堡盟电子有限公司（BAUMER上海）等。■

企业专访 ENTERPRISE INTERVIEW 天准科技：融企业发展于中国制造业之提升 TZTEK Technology: An innovative measuring power in the upgrade of China manufacturing sector 段庆生中国制造业正处于由“大”到“强”发展的转型期。作为产品质量的把关者，测量仪器是保证制造业变“强”的重要一环。北京天准科技有限公司总经理徐一华博士接受本刊采访时表示，中国距离制造强国并不遥远，参与其中是每一个中国制造企业的使命。 As the Chinese manufacturing industry is now in the transitional period from being large to being strong, the metrology and measurement development play an important role in achieving results. Dr. Xu Yihua, general manager of TZTEK Technology Co., Ltd, a renowned video metrology provider in Beijing, told CMJ with confidence that the road to being a powerful manufacturing country would not be long because Chinese manufacturing enterprises share a common goal. CMJ：天准公司是中国领先的影像测量仪制造商。能否请您简单介绍，非接触影像测量仪与传统的测量仪比较，有何特点？徐一华：非接触影像测量仪是用于几何量测量的先进技术之一。测量仪一般分为接触式和非接触式两种。在机械行业广泛使用的三坐标测量仪、关节臂测量仪等属于接触式测量仪，而影像测量仪、工具显微镜、光学投影仪等属于非接触测量仪。非接触测量仪在一些特殊的领域独具优势，如用于测试一些无法接触的产品，像LCD液晶屏、芯片、PCB板等；易变形的产品，如部分塑料制品、注塑件、RFID线圈、橡胶、耳机膜等；以及一些形状微小的产品，如小模数齿轮、小零件等。不同的非接触测量仪也各有特点，工具显微镜和光学投影仪对操作人员的要求很高，测试结果很大程度上依赖于操作人员的技术水平与判断。而影像测量仪避免了前两者的不足，最大程度地减少了人为因素的影响。这也是我们将产品定位于非接触影像测量仪的原因之一。 CMJ：目前，非接触影像测量仪国内外整体的发展状况如何？天准的技术又如何？徐一华：我们在2004年曾经对整个行业做过一次调研，当时，中国的非接触影像测量技术与国外有20年的差距。正因为技术水平的差异，在影像测量仪市场，中国非接触测量高端市场被德日美等国企业完全占领，传统的国内企业主要面向低端市场。图: 北京天准科技有限公司总经理徐一华博士强调将公司的发展融入中国制造业由大到强的发展历程中。目前，中国正处于由“制造大国”向“制造强国”发展的关键时期，产业升级的要求对中高端测量仪器的需求逐年增长，但是市场上缺少的就是中高端产品与技术——而这个区域也正是天准产品所瞄准的。就目前的技术而言，天准的技术水平与国际最先进技术保持同步。甚至有些技术天准有，而国际领先厂商都没有。我们如今与国际领先品牌比较，主要的劣势不是技术，而是品牌。 CMJ：您谈到天准的技术水平与国外水平处于同一水平，甚至有些方面优于国外，主要体现在哪些方面？是否有一些重要的或者关键的指标可以进一步说明？徐一华：非接触影像测量系统是一种多功能综合型产品，是一种

企业专访 ENTERPRISE INTERVIEW 非接触测量中心，其技术评估是通过一套多体系、多元化评估系统来实现的。因此，评价影像测量仪的技术水平并不是一两个指标就可以评定。一些与应用相关的重要技术指针在我们的样本上都有详尽标明。举个例子，天准影像测量仪的精度为2.0+L/300μm，这是目前国内该类产品的最高水平，也与国际商用级影像测量技术的最高水平保持同步。 CMJ：软件技术是目前国内很多设备技术的弱项，包括近年来发展迅速的加工中心也是如此。我想，对于影像测量仪而言，软件技术的重要性不言而喻。天准在软件技术方面的实力怎样？与国际水平相比又如何？徐一华：确实，软件系统是影像测量仪的核心。中国目前很现实的一个问题就是，一些设备技术的发展受制于软件技术的开发。但在天准，软件恰恰是我们的最大优势之一，我们的软件团队很多人都来自全球知名的软件公司。同时，天准公司集聚了一批来自微软、IBM、清华大学、北京理工大学、中国科学院的资深专家和教授，天准的技术发展也受益于他们的长期支持。正因如此，天准的Vispec测量软件是目前国内功能最强大的测量软件，拥有完全自主知识产权，用户友好性与使用便利性俱佳，可提供几何测量、CNC编程控制、多种报表输出、SPC统计、图纸比对、多语言界面等功能，并支持自定义插件。补充一点，我们公司的其他核心成员也都具有深厚的技术背景和跨国公司经营背景，包括机械设计、光学设计、电路控制、软件算法、工艺设计等多个领域内的具备综合研发能力的人才，组成了一支综合实力雄厚、知识层面完备的高效团队。基于此，才能满足非接触影像测试仪这一光、机、电、算相结合的高科技产品研发的要求。值得一提的是，我们的测试系统配备的影像测高技术就是天准团队技术积淀的结果，这一技术对软件算法、控制系统的要求都相当高。 CMJ：我想，要拥有打造光、机、电一体化的高科技产品的实力，专门技术方面的技能与积累一定非常重要？徐一华：确实如此，比如我们的VM系列自动影像测量仪，便是将精密机械、电路控制、软件算法、光学设计四大领域的高新技术紧密结合的一款典型产品，从而实现精准测量。针对不同领域，我们都有专门的技术。例如，在精密机械领域，我们自主设计了高精度的三维移动平台，保证测量的准确性；软件方面，自主开发了影像测量软件，并获得中国软件著作权；电路控制方面，天准自主研发的影像测量仪专用电控系统，可靠性极高；光学设计，我们自主设计了表面光源、轮廓光源、同轴光源三种照明光源。天准目前推向市场的VM系列影像测量仪有四种型号，分别为VM经济型、VMP专业型、VMU高端型、VMG龙门型。其中，VMU是天准公司精心研制的高精密自动影像测量仪，它凝聚了机械、控制、软件等各相关领域最尖端的科研成果，性能指针直逼国际高端品牌，是目前国内精度最高，性能最稳定的自动影像测量仪。 VMU采用高端配置，包括超精密全自动测量、四轴CNC控制、三轴THK精密线性滑轨、Renishaw开放式光栅尺、Navitar自动变倍光学镜头等新技术。最值得一提的是，该机采用我们自主开发的Vispec全自动影像测量软件（高端版），功能相当强大。 CMJ：天准目前主要的市场是哪些行业？徐一华：天准自动影像测量仪目前主要应用于各种精密制造业，如手机组件、模具、电子、通信、机械、齿轮、五金、塑料、仪表、PCB、LCD、航空航天等行业，可测量的产品包括金属、塑料、橡胶、玻璃、PCB、陶瓷等，它们的共同特点就是精度要求较高、产品附加值高、以外向型为主，对节约成本的概念也非常重视。此外，我们的产品在高等院校、研究所、计量检定部门的实验室、计量室和生产车间也得到了广泛应用。 CMJ：天准下一步的发展是怎样规划的？徐一华：我们将重点针对一些市场应用面大的行业，开发特殊的专用机型。例如用于半导体制造和线路板制造的测量系统，仅检测一项，一年就有上亿元的市场。与此同时，做好品牌推广也是我们要做的一项重要工作。我想强调的是，中国制造业为世界创造了巨大的财富，如今正面临一场整体质量优化升级的重大变革。由“制造大国”向“制造强国”转变，是现阶段中国制造业的必然选择，而中国制造业整体质量的升级，必然对测量仪器行业提出更严格的要求。我们愿意深入其中，为中国制造业的发展贡献一份力量。 ■

展览会及会议预告 COMING EVENTS 日期 2010年展览会及会议地点主办／承办单位电话／传真电邮／网址 1月 19日-21日 2010年第八届德国纽伦堡国际压铸展览会纽伦堡展览中心北京中兴博国际展览有限公司 T:(10)8756 2440 F:(10)8756 2303 lumiao@zhongxingbo.com www.zhongxingbo.com 3月 8日-11日中国广州国际工业自动化技术及装备展览会中国进出口商品交易会琶洲展馆中国对外贸易中心(集团)、德国法兰克福展览有限公司 T:(852)2802 7728 F:(852)2598 8771 sps@china.messefrankfurt.com www.messefrankfurt.com.hk 3月11日-13日第七届苏州国际工业博览会苏州国际博览中心江苏省机械工业联合会 T:(512)6280 4200 F:(512)6280 4421 gbhcnc@126.com www.siie.com.cn 3月11日-13日 2010第五届中国西部国际机床及模具技术设备展重庆国际会议展览中心重庆市中环盛世商务会展有限公司 T:(23)6774 5022 F:(23)6775 3176 cmpi@163.com www.cwpe.cn 3月12日-14日第十七届中国机床、工模具展览会温州国际会展中心中国机床总公司、温州市人民政府/德纳展览有限公司 T:(577)8890 2222 F:(577)8890 1788 donnor2@donnor.com www.donnor.com 3月16日-18日慕尼黑上海激光、光电展上海新国际博览中心慕尼黑展览(上海)有限公司 T:(21)5058 0121 F:(21)5058 3337 lu.wangbin@mmishanghai.com www.laserchina.net 3月16日-18日第六届中国(济南)国际焊接、切割技术及五金工业展览会济南国际会展中心中国国际贸易促进委员会机械行业分会/济南华展展览有限公司 T:(531)8353 2222 F:(531)8353 2333 www.hanjie.hzex.com 3月17日-20日第十届中国西部国际装备制造业博览会西安曲江国际会展中心西安三联科技会展有限公司 T:(29)8233 3333 F:(29)8831 4333 www.cwieme.com 3月18日-21日 2010中国东北第十一届国际机床、工模具技术展览会沈阳•辽宁工业展览馆沈阳装备制造业行业协会、北方工商业展览有限公司 T:(24)2391 4926 F:(24)2392 2432 bfexpo@126.com www.bfexpo.com.cn 3月18日-21日 2010年印度国际模具及机床技术展览会印度孟买国际展览中心 TAGMA T:+91(22)2852 6876 F:+91(22)2850 3273 mumbai@tagmaindia.org www.tagmaindia.org 3月 23日-25日第八届青岛国际金属加工工业展览会青岛国际会展中心中国金属学会/青岛金诺会展有限公司 T:(532)5555 2936 F:(532)5555 2960 qdjinnuo@126.com www.mwexpo.com 3月25日-28日 2010第十一届长春国际机床工具及模具技术设备展览会长春国际展览中心长春市模具工业协会、长春市汽车工业协会、沈阳装备制造业协会 T:(431)8460 6503 F:(431)8460 6147 ccaxg@163.com 3月28日-31日第十一届中国(深圳)国际机械制造工业展览会深圳会展中心深圳市机械行业协会、深圳市协广机械有限公司 T:(755)8345 8909 F:(755)8345 8708 info@simmexpo.com www.simmexpo.com 4月 12日-16日中国数控机床展览会南京国际博览中心中国机床工具工业协会 T:(10)6334 5262 F:(10)6334 5271 simtos2010@simtos.org www.ccmtshow.com 4月13日-18日 2010年韩国国际机床工具展览会韩国国际会展中心韩国机床工业协会 T:+82(2)3453 2721F:+82(2)5645 639 simtos2010@simtos.org www.simtos.org 4月14日-17日 2010年日本国际模具暨金属加工技术展览会日本大阪展览中心日本金属工业会 T:(10)8178 8144 F:(10)8178 8141 info_zthd@yahoo.cn www.topfairs.cn 4月27日-29日第四届中国（上海）国际风能展览会暨研讨会上海新国际博览中心中国农机工业协会风能设备分会（风力机械分会）、世界风能协会 T:(21)5197 8783 F:(21)5197 8788 cwee@dr-expo.com.cn www.cwee.com.cn ＊该展览会中将展出/免费派发《中国机械与金属》。＊上述展览/会议日期如有更改，以主办单位的最新公布为准。

产品介绍 PRODUCT CORNER 森精机制作所推出高精度立式加工中心NV7000 森精机制作所推出NV系列新品—高精度立式加工中心NV7000，以满足汽车、航空、模具和工业机械等领域的加工需求。现已开始接受订购。图: 森精机最新推出的高精度立式加工中心NV7000 NV7000高精度立式加工中心拥有1700mm×760mm工作台和760mmY轴移动量，并配备森精机于今年7月推出的最新高性能操作系统MAPPS IV。该机的机内导轨接触面宽不但比原有设备大2.4倍，而且使机器具有更优秀的高刚性，从而使所有轴在使用滑动接触面时能够提供卓越的减振性。跟以往机床相比，NV7000令加工区域扩大了18%，安装面积减少了15%。它可提供三种由高速到重切削的主轴选项，以满足客户不同的加工需求。山高又推刀具新品 10月29日于长沙，山高(SECO)刀具举行新产品发布会，全新推出Double Octomill双八面刃铣刀、TP3500车削新材质等级、X-Fix大直径可换刀片式铰刀和Jabro Solid铣刀系列产品。 Double Octomill双八面刃铣刀是一款非常通用、经济且高效的铣刀，适用于粗、精加工，可以帮助用户有效缩短生产时间并节约成本。图: X-Fix大直径可换刀片式铰刀而X-Fix大直径可换刀片式铰刀是一款重复定位、高精度、模块化的可转换刀片式铰刀。X-Fix圆柱形刀片有8个切削刃，刀具可以和任何锥度刀柄连接。与同类型刀具相比,X-Fix的齿数更多，包括了3、5、7、9四种齿数，有效提高了加工效率。雷诺推出新型带锯条Q88 世界领先的带锯条和切削液制造商雷诺（LENOX）设计并推出了新型Q88双金属带锯条。图: LENOX针对亚洲市场推出新型带锯条Q88 “这款独特的带锯条是专为满足亚洲各地客户的锯切需求而设计的，”LENOX带锯产品部高级产品经理Matthew Lacroix说，“该设计采用我们专有的‘Q’工艺和新齿型，在亚洲地区的机械车间和钢铁服务中心等严苛的工况条件下，能显著提高带锯条寿命。” LENOX方面介绍，经过优化的Q88带锯条可锯切碳钢、合金钢、工具钢、模具钢以及不锈钢。其先进的齿型使锯齿可以轻松穿透切割表面，这是亚洲常见的切割条件。除了强劲的齿型之外，Q88锯条还具有独特的专利齿型，可减少噪音和震动，从而提供光滑平直切削。 Thomson全新推出专利直线滚珠轴承RoundWay 全球直线运动控制的领先企业Thomson全新推出专利的直线滚珠链条式轴承，适用于极度重载、高速及恶劣环境。该产品将为金属加工、重型机械装配、大型/重载测试台（飞机、发动机测试）、冶金生产、矿山设备等行业提供强有力的技术保障。图: 全新RoundWay直线滚珠轴承 Thomson专利的直线滚珠链条式轴承与Thomson 60 Case轴配合使用，在负载、速度及环境适应性上均具有出色的表现：其最大负载可达310,800N，最高速度为31 m/s，最高运行温度可达270℃，并且能够适应极其恶劣的灰尘、砂粒甚至金属碎末环境，同时维护、保养非常方便。目前，Thomson可提供从1/2英寸到4英寸的全尺寸系列RoundWay。 HAINBUCH新推出两种终点止动装置领先的夹具装置制造商德国HAINBUCH近日推出了两种换装迅速的可变终点止动装置系统vario part 和vario quick，能够确保更显著的灵活性，并且在很大程度上减少终点止动装置设计的必要性。vario part 和vario quick主要针对使用SPANNTOP (下转第85页)

读者反馈 READER FORUM 惠州市博赛数控机床有限公司总工程师沈毅：贵刊今年3月号的“专题”栏目所刊登的两篇文章—《提升国产数控机床竞争力尽快缩短与国际水平的差距》和《化“危”为“机”﹕拓宽市场科学发展—金融风暴之下对中国滚动功能部件产业的冷静思考》，教人深思。其中，《化“危”为“机”……》一文阐述全面，提出新的发展思路，给人较大的启示。开发新的产品正是我们要发展的战略思想，也是新的思路。东风模具冲压技术有限公司党委工作部经理、中模协汽车车身模具及装备委员会常务秘书胡道钟 “杂志比较出色，很对我个人的胃口，我每期都会阅读这本杂志。本人对杂志的专题报道和访谈栏目比较感兴趣，希望贵刊能在这方面继续努力。” 今年5月号所刊登的文章，《经济沉浮中世界机床市场格局之演变》一文，数据翔实，分析有据；而《回转刀具切削法在生产在线的应用》一文图文并茂，直观实用。杂志的“市场信息”栏目所提供的短新闻，其中对国家重大政策和知名企业的动态报道，让人能及时了解国家的政策方向，以及市场动向，实用性比较强。海宁红狮宝盛科技有限公司设备部部长吴坚我比较关注钣金加工方面的产品和技术信息。CMJ所提供的信息虽然不是我们在生产中碰到问题时，刚好贵刊本期所刊登的文章中就有一篇技术性文章是针对这个问题的，能够帮我们解决困难。但是帮助肯定是有的，比如，贵刊介绍的一些先进的加工工艺，可以让我更好的了解技术的发展，并作为以后可能发展的储备。同时，杂志所提供的一些产品信息，对我们采购设备也有一定的参考价值。白鸽磨料磨具有限公司技术中心室主任陈德光贵刊今年9月号的“用户行业探宝”栏目中的汽车专区和铁路专区所刊登的文章，实用性比较强。此外，《磨床向复合化、精密化、高速化迈进》一文，对磨床产品介绍详细，且与我们公司的产品有关联，故较有启发和帮助。山东德州德隆（集团）机床公司主管工程师王强贵刊在同类杂志中比较出色，今年9月号杂志策划的“用户行业探宝”栏目，个人觉得比较有帮助。我平时对加工中心、高精度重型数控车床、刀具、切削液等方面的信息关注较多，而贵刊提供的信息很有实质内容。（上接第84页）（司班托）或TOPlus（托普勒司）夹头的用户，可帮助用户有效节省时间和金钱。图: vario quick被设计用于快速和灵活的夹具，其核心是精密的梯形螺纹。新推出的两种终点止动装置具有更强的灵活性。使用标准的工件终点止动装置，在工作准备阶段可节省宝贵的时间，设置时间也明显减少，可以保证用户总有合适的终点止动装置在手。在这点上，选择vario part还是 vario quick则完全由用户决定。据HAINBUCH 介绍，vario part 系统应用于精密和刚性强的夹具，其原理犹如量块箱一样，能够使用精密接地板调整1mm内高度增量。由于该终点止动装置和工件的接触面的跳动公差在0.02mm之内，vario part很适合于产品终加工工序。vario quick设计用于快速、灵活的夹持，其精密的梯形螺纹允许夹紧长度的快速调整，半转可使装置轴向移动1mm。此外，HAINBUCH还为工件终点止动装置或前终点止动装置提供终点挡板的坯料。艾默生CT推出Unidrive SP0型驱动器近日，艾默生CT推出了一款小巧、智能化的交流驱动器Unidrive SP0。新的Unidrive SP0型驱动器的功率范围为0.37KW-1.5KW，其创新的设计和优化的性能使这款驱动器非常适合高端的机械控制，并可有效改善机械性能。其小巧的机身可以减少控制柜的尺寸，而且驱动器上的两个插槽具有出色的灵活性，可最大化的满足客户的应用需求。新Unidrive SP0型驱动器的主要特点包括：内置EMC滤波器；2个选件插槽；安全Torque off输入；24V备用电源；智能卡；可插拔键盘；通用编码器输入；编码器输出；高精度的仿真和数字I/O；用于编程的PC端口；48V低压直流供电；易于安装；可选内部制动电阻。 Unidrive SP系列驱动器能广泛应用在金属加工、制造、冶金、纺织、起重等对机械控制要求较高的环境中。 ■