CIMT2019展会以“融合共赢,智造未来”为主题,旨在促进境内外机床工具企业之间、机床工具企业与用户之间的交流和合作,探讨未来智能制造之路。本文结合部分展商提供的展品资料,归纳总结出以下展会看点,供观众参考。
第十六届中国国际机床展览会(CIMT2019)将于2019年4月15-20日在中国国际展览中心(新馆)举办,展出面积14.2万平米,来自全球28个国家或地区的1700多家展商携10000多台套机床工具产品共襄盛会。届时,国内外著名机床工具企业悉数到场,其中捷克、法国、德国、印度、意大利、日本、西班牙、韩国、瑞士、英国、美国、台湾地区和香港地区等13个国家和地区机床协会和贸促会等机构组团参展,CIMT2019将再次成为全球机床工具行业关注的焦点。
CIMT2019展会以“融合共赢,智造未来”为主题,旨在促进境内外机床工具企业之间、机床工具企业与用户之间的交流和合作,探讨未来智能制造之路。
结合部分展商提供的展品资料,归纳总结出以下展会看点,供观众参考。
一、新品荟萃,尽显市场需求
创新是引领发展的第一动力,也是打造品牌的强大动力。面对日益激烈的国内外市场竞争,唯有不断创新,一个国家才能够立足不败之地,一个企业才能够实现发展壮大,一个品牌才能做到长盛不衰。
CIMT——中国国际机床展览会,一直是国内外机床制造企业展示其创新产品,演绎其创新能力的国际大舞台。这些产品创新体现在结构改进、功能的扩充和提高、性能改善、操作宜人、自动化操作、功能软件的扩充等诸多方面。
本届展会上,众多新产品、新技术竞相纷呈,将吸引全球制造业的目光。譬如济南二机床集团有限公司的定梁龙门镗铣加工中心XHS2425×50、秦川机床工具集团股份公司的HMC80卧式加工中心、武汉重型机床集团有限公司的工作台移动双柱立式铣车加工中心VTM5925X20/16、北京广宇大成数控机床有限公司的RV减速器摆线针轮专用机床GY-008-400、北一旗下的C. B. Ferrari公司推出的立式五轴联动加工中心ML 45、GROB的G320双主轴卧式加工中心、埃马克(中国)机械有限公司太仓分公司的大型盘类件立式车削中心VM 9、伊斯卡新的LOGIQ系列刀具等诸多具有创新意义的产品都将大放异彩。
二、聚焦定制产品,深耕用户工艺
机床工具市场充分开放,竞争激烈,产品同质化现象比较严重。为了在激烈的竞争中脱颖而出,聚焦用户服务领域,深耕用户生产工艺需求,为用户提供定制化产品和系统解决方案,已成为企业赢得更多市场份额的重要手段,从而催生出一批批优秀的产品和服务。
中国航空制造技术研究院针对薄壁、弱刚性的飞机框梁以及复杂结构的机匣类零件的边缘、内/外转角、腹板表面和复杂腔体曲面的去毛刺、倒角/倒圆、工艺搭台及飞边去除、刀纹及刀痕去除等加工要求,自主开发的机器人柔性打磨系统MTI-DBR2000-REC,以柔顺磨抛控制、动态感知等技术为核心,集成了打磨轨迹规划仿真与离线编程软件、零件基准与特征识别系统、柔性磨抛末端执行器与磨抛工具、柔性工装与夹具、除尘与防护系统等软、硬件,可针对不同结构、材质与磨抛质量要求,提供定制化解决方案,从而实现复杂结构零件自动化、智能化磨抛加工,有效解决人工打磨抛存在的加工质量不稳定、一致性差的问题,同时改善人员工作环境,避免职业健康危害。
中国航空制造技术研究院还针对大尺寸复合材料壁板研发了机器人专用恒力执行器FCDM-01,可以在工件表面施加恒定精确的压力,并可自适应工件形状,进行摆动仿型,对复杂曲面的大尺寸工件实现高质量打磨。
成都普瑞斯数控机床有限公司针对航空发动机叶片加工开发的五轴叶片加工中心PC500,应用了多个专利技术,各轴系的运动质量分布均匀,有很好的加速性能和动态响应特性;A轴双驱结构设计,避免了叶片尤其是薄型航空叶片受到轴向的外力而变形,提高叶片的加工刚性;Z轴双驱结构设计,确保在加工过程中意外停电时叶片随Z轴下移,避免刀具损坏叶面,保护昂贵的叶片。
瑞士斯达拉格公司的高精度车铣复合加工中心S181,双工位的设计,五轴联动,主轴转速30000r/min和大容量刀库,能满足最大到棒料直径32mm的复杂零件的加工。适用于航空发动机喷油机构一些耐高温、高硬度材质几何形状复杂的零件的加工,还适用于医疗器械、钟表等精密零件的加工。
三、智能技术,夯实制造基础
智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、智能技术等先进技术的基础上,通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术,实现设计过程、制造过程和制造装备的智能化,是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。
智能制造是世界制造业未来发展的重要方向,智能机床是实现智能制造的基础。融合了各种智能技术的智能机床将在本届展会竞相迸发,大展风采。这些智能技术以设备功能、控制系统和软件、检测装置、制造工艺专家系统为载体,成为企业参与市场竞争新的制高点。
瑞士GF加工方案公司展出的五轴立式加工中心Mikron P 800 U,具有多项智能功能,如智能热补偿(ITC)、防碰撞(MSP)、电源故障保护(PFP)、主轴振动监测(ISM)、五轴智能热补偿(ITC 5X)、操作辅助系统(OSS)等,保障机床的高精度、高性能和高效率加工。
DMGMORI公司的DMU 50 3rd Gen.五轴立式加工中心,较之前的二代,增加了三轴行程和人B轴的摆动范围,搭载了DMG MORI公司特有技术循环,刀具监测、退刀循环、高效生产、振动抑制、防碰撞、3D QuickSET以及铣齿加工。这些技术循环能给用户提供加工编程帮助,缩短编程时间,保证正确的程序结构,提高用户的生产力和安全性及机床的加工能力。
德国雄克公司的智能液压刀柄iTENDO能完整记录工艺的稳定性、实现无人限值监控、刀具破损检测以及旋转速度和进给速度的实时控制。该智能系统配有传感器、电池和传输单元,可直接在刀具上记录加工过程,通过无线方式将数据传输到接收单元,然后通过电缆从接收单元传输到控制和评估单元,在那里对数据进行评估。在加工过程中,智能刀柄可持续分析加工过程,自动调整切削参数,保证稳定的切削加工。此外,智能刀柄还能够分析刀具的状况以及提高金属去除率。iTENDO不改变刀柄外部轮廓,也没有冷却润滑剂使用方面的限制,刚度高。
我国机床企业在智能化机床方面积极探索,取得了很大进展。北京安德建奇的精密数控慢走丝线切割机床AG360T,具有自动穿丝功能和丰富的专家工艺库;南京二机的数控强力珩齿机,配置丰富的用户珩削工艺软件,可实现自动强力珩齿加工、加工余量自动补偿、智能化夹持力控制和热变形自动补偿;台州北平的六轴数控磨削中心BPX6具有刀具加工程序自动生成功能,并可以模拟加工。
四、工业物联网(IIoT),联通世界与未来
物联网(IoT)是物物相连的互联网。广义理解,物联网包含3个层面,获取信息的感知层、传输信息的网络层、信息计算和处理的应用层。
工业物联网(IIoT)是物联网在工业领域的应用,将感知技术、通信技术、传输技术、数据处理技术、控制技术,运用到产品设计、制造、配料、仓储、售后等所有阶段,实现生产管理及控制的数字化、智能化、网络化,提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。
在本届展会上,我们能够深入地了解和学习到全球机床工具企业在数字化技术、互联互通技术方面所取得的最新成果。
华中数控的iNC智能数控系统,应用大数据可视化、大数据分析、基于新一代人工智能技术,对智能机床的大数据按指令域进行关联分析和深度学习,以及智能机床和零件加工的理论建模和仿真分析结果,形成智能机床的优化控制策略和控制知识,自动积累经验并自我学习提升。系统汇集了内部电控数据、插补数据,以及温度、振动、视觉等外部传感器数据,形成数控加工指令域“心电图”和“色谱图”;可建立数控机床的全生命周期“数字双胞胎”(Digital Twins)和“人-信息-物理系统”(Human-Cyber-Physical Systems, HCPS),具有自主感知、自主学习、自主决策、自主执行功能。
华中数控的云管家iNC-Cloud是面向数控机床用户、数控机床/系统厂商打造以数控系统为中心的智能化、网络化服务平台。具有工业设备两级组织结构管理、工业设备实时状态监控、生产过程多种统计分析、机床数据扫码上传、多种权限管理等功能,支持工业设备多种联网模式,支持多种存储介质的数据持久化。
沈阳高精数控智能技术股份有限公司的数字化车间管理系统LT-DNC/MDC,具有加工工件程序网络化自动传输与管理、机床加工状态实时采集与监控、加工效率和故障的统计与分析、车间综合信息管理、远程视频监控等功能。系统在为机床操作者提供方便快捷服务的同时,可让管理者实时、精准地掌握车间详细状况,可显著提高车间精益生产能力和智能制造效率。
西门子公司是德国工业4.0的倡导者和践行者,其PLM(产品生命周期管理)软件,包含了丰富的产品应用程序,将虚拟生产与现实生产环境紧密融合,将计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、产品数据管理(PDM)和制造过程无缝地集成在一起,帮助企业以经济高效的方式对产品整个生命周期,从创意、设计、制造到维修及处理的信息进行管理。PLM既可作为信息战略,也可作为企业战略。作为信息战略时,它可通过整合系统构建一致的数据结构。作为企业战略时,它使企业可以像一个团队那样进行产品设计、生产、支持和淘汰,并在这一过程中不断得到总结和提高,在产品生命周期的每个阶段做出由信息驱动的统一决策。该公司的SINUMERIK 840D SL控制系统可提供完整的网络方案,实现设备与设备、设备与管理人员的互联。
DMGMORI的基于CELOS平台的集成数字化制造解决方案,涵盖了准备、生产、监控、服务四个阶段。通过集成在CELOS平台中的CAD/CAM软件、仿真程序、数字化工具软件以及加工、监控、通讯等27个应用程序,实现产品从设计、生产到售后服务的数字化制造解决方案。
格劳博机床(中国)有限公司的展出GROB-NET 4 Industry数字化制造解决方案,是GROB公司数十年的机床制造经验与IT技术高度融合的产物,其模块化应用程序能够将企业各要素进行优化整合,以最优产能目标进行高质量运作,提供从生产规划、复杂编程、复杂工件加工工艺模拟、设备监控与分析、加工过程可视化到维修保养的全方位数字化解决方案。
巨浪凯龙机床(太仓)有限公司的SmartLine工业4.0数字化解决方案,集成了多个模块化应用程序,可实现数字化、信息化、透明化产品设计与生产管理;优化产品工艺,提高产品品质及稳定性;可与第三方机床控制系统相互兼容;提高生产效率,简化日常生产管理、机床维护。
五、增材制造,创新制造模式
增材制造技术综合了计算机的图形处理、数字化信息和控制、激光技术、机电技术和材料技术等多项高技术的优势,可快速制造出任意复杂形状的零件,解决了一些难加工材料结构复杂零件的加工难题,缩短了制造周期,在航空航天以及医疗领域有很好的应用前景。
欧美先进国家将增材制造技术纳入国家战略和规划,将其视为实现制造业回归,提升制造业竞争力的重要载体。
增材制造技术得到了世界各国政府、研究机构、企业的广泛关注,促进了增材制造技术的快速发展。体现在金属激光沉积的层厚更小、成形速度更快、聚合物材料的强度更高、增减材加工复合应用等方面。
1、增减材复合,扩展机床的功能
北京北一机床股份有限公司XKR40-Hybrid增减材复合机床,在成熟的XKR40五轴加工中心机床上增加增材制造单元,实现集增材和减材于一体的复合加工。增减材复合机床的切削主轴和激光增材制造单元可实现三轴直线移动,工件装卡在摇篮转台上可实现两个回转运动。应用五轴切削加工技术和激光层积技术、CAM技术、测量技术,增减材复合机床可完成不同行业具有复杂空间曲面形状零件(如叶盘、叶轮、叶片、模具、传动部件等)的增减材加工和修复,亦可实现由多种材料构成的零件的制造。
2、新材料的出现,提高零件的强度
美国Markforged研制的新材料Onyx,是一种由尼龙和碳纤维碎片熔融制成的碳纤维加强尼龙材料,其强度是普通尼龙的3倍,热变形温度达145℃。力丰展出的美国Markforged 的3D打印机MarkTwo,以Onyx为基本材料,据称打印出来的零件强度比传统的ABS材料高24倍,零件表面散发哑光黑漆光泽。
除Mark Two外,力丰还将展出美国HP、3D Systems,波兰Sinterit的多款3D打印机。
3、完善3D打印系统
3D打印的目标是实现零件的量产,为此,打印材料的预处理和后处理必然需要结合到系统中。
沙迪克公司的金属粉末3D造型和基准面加工的复合加工机LPM325,通过激光扫描金属粉末使其熔化和凝固进行3D造型,并在不改变设置的情况下进行基准面加工。大幅度缩小了造型室内的体积,并进一步优化了激光加工过程中产生的烟雾的回收,实现了高品质下的造型速度提升。此外,为了改善造型室内的粉末处理工作,配置自动供粉和粉末吸收装置。该机床配置了沙迪克专门开发的数控系统RM4RP,以及CAM软件LS-BEAMS。
4、打印精度提高
DMGMORI的LASERTEC 30 SLM以选择性激光熔融(SLM/粉床式)增材制造技术为基础,特别适用于轻量化、功能性优化和个性化复杂工件的增材加工,层厚最小可达0.02mm。可加工多种材质的镂空和蜂窝结构,例如不锈钢、钛、铝或工具钢。带粉料回收功能,提高粉料利用率,配置功能丰富的软件RDesigner/ROperator,实现从CAD文件到工艺控制的全面软件解决方案,用户可以快速调整工艺参数。
本文选编自CIMT官网文章。