來自EMO 2009米蘭國際機床展覽會的一些重要信息

沈福金

作為世界四大機床名展之一的歐洲國際機床展（EMO展）歷來都備受業界關注。2009年的EMO展在意大利米蘭舉行，由于世界金融危機的影響，展會情況如何大家也很關心。我在德國Carl Hanser出版社出版的 2009年第 11期 《Werkstatt und Betrib》（以下簡稱WB）雜志上，有幸看到了一篇有關EMO 2009 MILANO展覽會情況的比較詳細的報道，其中透露出的一些重要信息，諸如，世界金融危機的影響依然存在，不可小視；展品中體現的大大小小的技術革新和創新成果不少，既令人開闊眼界，更催人奮進，等等。我感到這些信息都值得中國機床業界關注和思考，以求知己知彼，為我所用。特摘譯編寫如下，以供業界參考。

一、世界金融危機對機床行業的影響還遠沒有結束

在世界金融危機的陰影下，由意大利機床協會（UCIMU）主辦的 “EMO 2009 MILANO”歐洲國際機床展覽會于2009年10月5日～10日在意大利米蘭市的新國際展覽中心如期舉辦了。展會受到世界金融危機影響的事實，隨處可見。

1.觀眾人數明顯減少

據展會舉辦方統計，展期6天內到展館來參觀的各國觀眾為124660人次。顯然，這比6年前的EMO2003 MILANO的觀眾（EMO 2003 MILANO的觀眾為155360人次）和2年前的上一屆EMO 2007 Hannover的觀眾 （EMO2007 Hannover的觀眾為166500人次）明顯減少，展會人氣大不如前。

2.展會規模縮小，商貿活動清淡

參加EMO 2009 MILANO的觀眾和參展商都會感覺到許多展館都有空位，展位沒有布滿，有些廠商未來參展，而有些來參展的廠商，其展品數量也有所減少，顯然，展會規模小了。展會期間很多參展商相互打聽，交換信息，最后得到的結論是這兒根本沒有市場，并且沒有一個工業部門對機床有實際增長的需求。所以，大多數參展商無奈地感到，受金融危機的影響，EMO 2009 MILANO展會沒有達到他們預期的希望。

3.2009年上半年，德國機床工業生產下滑嚴重

大家知道，德國是世界上機床生產強國，對EMO 2009 MILANO寄予希望，德國機床協會VDW利用這屆展會通報了2009年上半年德國機床工業的生產情況：2009年1～6月份，德國機床行業接到的訂單下降約67%，產品生產下降約1／5，到2009年6月份，在手的訂單存貨5.9個月。而7月份的生產負荷只有65.9%，為歷史最低水平。VDW給自己確定的目標是，2009年全年，希望德國機床生產下降幅度能保持在40%左右。

雖然現在似乎已經跌到了谷底，但企業迫切需要的市場需求復蘇尚未出現。更令人擔憂的是2010年很多機床制造企業為生存而奮斗才剛剛開始。VDW聲稱，2009年上半年德國機床制造行業的73500名員工中，只有3000名員工被解雇，這要歸功于大面積實行縮短工作時間的辦法。使企業寶貴的技術力量得以保存。所幸的是德國聯邦議會將把實施縮短工作時間的期限從18個月延長至24個月。所以，德國機床制造商現在的心情是希望和擔憂并存。

以上情況足以說明，世界金融危機對各國機床工業的影響遠未結束，歐洲感觸更深，我國機床工業也很難獨善其身，切不可掉以輕心，我國機床出口歐洲不暢就是警訊之一。

二、世界機床技術的創新步伐繼續加快前行

展覽會從商業意義上說是一個巨大的市場競爭場所，可EMO展作為世界級的國際機床展覽會，一直聲稱要堅持技術創新展會的傳統。EMO 2009 MILANO盡管受到了世界金融危機的影響，它仍體現了這個傳統。和以往一樣，很多企業都在展會上推出了他們的技術創新產品，既有主機創新成果，也有量議和機床附件類產品的技術創新成果，內容比較豐富。下面根據 《WB》雜志報道的情況，摘譯介紹一下這屆EMO 2009 MILANO展會上推出的主要技術創新亮點。

1.WFL公司展出了3項創新產品，值得關注

一是WFL展出了一臺改進型的M150／8000型高檔復合加工中心，可進行車、鏜、銑加工（圖1）。其床身、主軸箱、尾架、C－軸、換刀裝置和機床防護罩等部件都進行了優化。一段60°鑄鐵斜床身使床身剛度大大改善，新的主軸箱有一個尺寸大而穩定的箱體，并加寬了主軸軸承間距離。新的C－軸具有很高的扭轉剛度，轉矩達12000Nm。高剛性的縱向和橫向滑座是上滑座系統的一大特色。車鏜銑單元的驅動功率55kW，刀具接口進行了精磨，并改善了清潔度。在B－軸分度時，制動力矩可達15000Nm。圓盤式刀庫有108個刀位，能儲存長900mm、重35kg的各種刀具。機床配西門子840D控制系統，由于自行開發了許多用擺動B軸進行車削的軟件包，所以能綜合進行車銑加工、曲軸頸銑削、凸輪銑和深孔鏜等加工。機床配備有6個NC－軸（B、C、X、Y、Z、U）、重型內加工刀具和換刀刀庫等，大大擴展了機床功能，提高了加工效率。

圖1 M150／8000mm型高檔車銑加工中心

“Flanx”制齒軟件，是WFL的又一個新產品，它可以簡便而靈活地進行圓柱齒輪、平面齒輪以及準漸開線齒輪等的內外齒加工。

WFL公司還有一個新產品是 “噴射斷屑”一體化系統，在加工不銹鋼和超級合金時，350巴壓力的冷卻液可以有控制地斷屑，從而可延長刀具壽命。

2.五軸重型車銑加工中心

MAG公司展出了VDM1000五軸重型車銑中心（圖2）。這樣的重型加工中心可廣泛應用于重型機械制造、宇航工業和風電工業等領域。這臺五軸加工機床為模塊化結構，有一個平行的主驅動、一個擴展了的Y軸和B－軸以及一個鏜孔、銑削和可夾緊進行車削的主軸。可加工高達1400mm、回轉直徑1450mm的工件。主軸力矩電機提供25000Nm的轉矩，X軸的移動速度達25m／min；換刀時間10s以內，換刀機構有64把HSK－100的刀具。可進行重切削，加工效率很高。

圖2 VDM1000型五軸車銑中心，模塊化結構使之具有很大的選擇性

VDM1000還在現場介紹了銑齒加工情況。就高能效而言，機床配備一種 “EcoMade”功能。用這個功能，可按所選的節能要求，自動減小速度和加速度來調節切削用量，以求在能耗和生產率之間達到最佳狀態。機床增加這個功能非常符合節能和低碳、環保要求。

3.在通用加工中心上實現齒輪滾銑加工

作為創新的切削方案，Matec公司在EMO 2009 MILANO展會上展示了一種通用的最新齒輪滾銑方案。即在HV系列帶擺動頭的立柱移動式結構的任何一種型號的加工中心上都能實現齒輪的滾銑加工。只要選擇配置相應的新的滾銑附件（圖3），就能實現滾銑加工直齒、斜齒和螺旋齒之間的轉換。直徑達2m的齒輪都能進行單件和批量生產，帶一個整體轉臺時，機床就適合加工扁平齒輪（如圖3所示），如要在一根長軸上制齒，則就要在機床上裝一個帶尾架的臥式轉臺。

圖3 在一臺通用型立柱移動式加工中心上實現齒輪滾銑加工的一種附件

另一個同樣性質的創新工程是開發了裝有通用銑頭的HVU立柱移動式結構系列的機床，尺寸大小有30、40和50號不等。最精彩的是在2坐標銑頭上電主軸通過45°斜面可進行立、臥轉換，這樣，就能對較長的工件進行4面加工，與一個轉臺相配合，甚至能進行五面加工。因此，能進行總共需6坐標的非常復雜的加工。

Metec公司用開發的專用附件，把通用機床擴展為專用機床的做法，可一機多用，節省用戶投資，值得提倡。

4.加工大型零件的臥式高精度、大功率鏜銑床

Parpas集團首次展出了他們的旗艦式產品——“Invar”大功率鏜銑床（圖4）。該機床有變型產品，Y行程可達2750mm，Z行程可達6500mm，主軸功率100kW，扭矩14500Nm。Parpas集團自己有大量的銑頭附件可供選擇來進行靈活配置。為了消除溫度對加工精度的影響又實施了幾項革新，一是給機床加了一個熱外罩和均衡溫度的過渡區，以隔絕環境溫度波動的影響；二是使機床的發熱元件進行溫度均衡。這些措施使機床部件保持了恒定的熱狀態，也就是說，機床實際上處于自己的恒溫室里。這樣，溫度引起的熱膨脹沒有了，難以完全消除誤差的熱補償也取消了，解決了這類大型機床提高加工精度的難題。雙力矩電機的驅動方案（TTM）綜合了直線電機驅動和齒輪齒條驅動的優點，在齒條上的齒輪直接由通過電氣預緊的雙力矩電機驅動，由此取消了變速箱，傳動精度和加速度更高。位于主立柱旁的輔助立柱上裝有換刀機構、氣動液壓平衡裝置和操作平臺，這樣，就消除了這些裝置對主立柱以及加工精度的影響，這是提高和保證加工精度的一種有效方法。

圖4 加工大型零件的高精度、大功率的“Invar” 鏜銑床

5.多主軸加工中心

Samag公司是以制造多主軸臥式加工中心見長的廠家，這次展出了一臺主軸間距大的MFZ6－4W型4個主軸的加工中心，用于加工體積大的鋼、鑄鐵和鋁制工件。同樣，還可以按需要配置成雙主軸和三主軸機床。

MFZ6－4W機床的核心部件是帶2個各自獨立的雙主軸單元的三坐標裝置。這個裝置由一個懸掛著X－滑座的穩定的Y－升降式機架組成，在X滑座上同樣懸掛有2個分開驅動的Z－雙主軸單元，每個主軸箱都裝有2根電主軸。通過龍門式驅動，保證垂直的Y－坐標的高剛性和高精度。X／Y／Z的行程分別為340／825／540mm，所有坐標的加速度均為 0.5g，快速移動速度50m／min，主軸間距為3×340mm。主軸驅動功率在轉矩為150Nm時達到24kW，轉速范圍50－7500r／min無級可調。所有主軸都是HSK－A63號刀柄聯接，刀庫每32個刀位為一組，一共有4組共108個刀位。工件裝載單元由一個可180°擺動的機構組成，裝工件和加工并行進行。兩個360°轉動的臥式軸用作搬運和上下工件。這臺加工中心還有很多選件可與B－坐標一起配備應用。這顯然是一臺加工效率很高的機床，既可以同時加工4個相同工件，也可以加工2組不同工件，加工效率成倍提高，非常適合大批量生產。

圖5 MFZ6－4W型多軸臥式加工中心

6.優化機床循環時間和能耗的 “循環時間分析器”

德國博時力士樂公司展示的 “IndraMotionMTXcta” （循環時間分析器） 和 “MTXega” （能量分析器）等分析工具，他們用這個工具把優化機床的循環時間和能量消耗工作向前推進了一大步。這些分析器把數控運行過程和驅動功率數透徹地顯示出來，為減少循環時間提供了巨大的潛力，為機床制造商優化機床和監控機床運行、提高能效提供了依據，很有意義。

從實用角度看，有效地優化了部件、可按需要進行調整以及能量再生等，已經顯示了巨大的節約潛力，而且基于軟件的循環時間分析和能耗分析還能提高系統的水平。集成在 “IndraMotion－MTX”控制中的軟件，在實際運行中損失的在線運行時間在毫秒以內，每個NC語句的能耗也很微小。處理過的測量結果揭示了運動導軌的潛力，通過樣條函數和光整化處理后，編程員能在很短的運行時間內降低能耗。能耗的測量也有助于檢驗各個坐標所確定的尺寸是否合適。在批量分析機床時，第一個結果顯示，所采用的驅動功率經常偏大。保持合適的、符合實際必需水平的驅動功率，既降低了機床成本，又不損失機床的功率。分析工具還考慮了液壓和冷卻潤滑供給系統等輔助設備，改進了消耗情況的連續檢測和預防性保養。軟件作為狀態檢測工具能及時識別增加的電能損耗，在機床發生故障前向操作者報警。機床配備這樣的裝置，既節能，又大大提高了機床運行安全性，非常實用。

7.更加完善的五坐標控制軟件

日本FANUC展示了其新開發的30i－A和31i－A系列高檔CNC控制系統。新的五軸加工控制功能主要是針對更好的表面加工質量、縮短加工時間、改善防碰撞性能和中斷后很快重新啟動等目標而開發的。FANUC已經提供了很多生產型的五坐標聯動加工軟件，如：刀具長度和刀具方位補償以及刀具半徑和切削點補償等，而光順 “SmoothTCP”和高速光順“SmoothTCP”是新增添的功能。首先要補償刀具中心點位置的安裝偏差和計算機不能識別的冗余指令；其次，要盡可能優化刀具方位補償。由于運動均勻平滑，改善了側面加工質量。所以，FANUC用這兩種功能改善了表面加工質量，縮短了循環時間。而且還為在傾斜面內用3＋2個軸的加工開發了引導屏（Guidance－Screen），操作者在這個屏幕圖形支持下，按必要的編程數據，進行會話式操作加工。為了改善五軸加工質量，FANUC還提供各種輔助功能，如，為五軸加工開發改進了 “3－D”干涉檢驗的碰撞保護功能、“程序快速重啟”功能等。FANUC公司不斷為數控系統增加和改進功能的思路和做法，值得中國研發數控系統的廠家學習和借鑒。

圖6 具有新軟件功能的FANUC 30i－A，31i－A高檔數控系統面板外形

8.萊斯豪爾公司的新一代RZ260型硬齒面精加工齒輪磨床

萊斯豪爾（Reishauer）公司展出的新一代硬齒面齒輪磨床RZ260是在RZ150磨床基礎上開發的，可磨削外徑260mm、模數4mm的齒輪。開發的重點是適應在不同用戶條件下的應用。因此，RZ260可以有選擇地配備1個或2個工件主軸。帶2個工件主軸的磨床，工件交換時間短，可以采用最佳的高生產率磨齒工藝。而且兩種機型都能選裝一個擺轉數控軸，用來控制修整工具的工作。這樣，修正工具就能適用于更大范圍的工件加工。RZ260齒輪磨床配備了一系列別具特色的動態磨齒工藝。萊斯豪爾的磨齒方法能達到很高的齒廓精度。表面結構產生低噪聲的 “低噪聲轉移技術”和安裝簡單而快捷等都屬于其特色之列。

圖7 新一代RZ260型硬齒面精加工齒輪磨床

9.切削刀具方面的創新成果

刀具被稱之為機床的牙齒，對提高機床的加工性能和加工效率起著至關重要的作用，歷來都很受到機床制造廠家和機床用戶的重視，所以，在切削刀具方面的開發研究從未停止過。隨著生產技術的進步，適應生產需要的刀具新產品不斷涌現。在EMO 2009 MILANO展會上也有不少新刀具展出，這里僅舉幾例。

（1）一種用于加工極復雜、極難加工零件的銑頭

圖8所示為一種VIPAtecX30型單臂式銑頭。現在，德國奔馳汽車公司的刀具專家把這種VIPAtecX30型大功率銑頭安裝在另一個實時建立笛卡兒坐標的 “VIPAtecX24”叉式頭的側面，用于加工特別復雜、特別難加工的零件。銑頭的電主軸在整個轉速范圍內都有很高的功率密度，單邊式導軌使銑頭很容易接近。冷卻水保證其長期安全地工作，維修周期長。借助于內部的回轉接頭傳遞介質，實現A－軸的連續回轉運動。主軸最大功率31kW，最大轉速18000r／min，最大扭矩38Nm。

圖8 用于復雜加工的VIPAtecX30銑頭

（2）一套高級刀具組合平臺

肯納公司與Widia－Victory一起，以Widia商標介紹了一套用于切削加工的高級刀具平臺。實際上Widia－Victory的擴展部分包含了 Widia面銑刀和M1200系列面銑刀刀片以及用于車削鋼和灰鑄鐵的TN系列刀具材料。這個刀具平臺最終還包括了組合式高級孔加工刀具 “Top Drill M1” （圖 9）。 這種“Top Dill M1”換頭鏜刀系統把換頭鏜刀的經濟性優點與加工效率和整體硬質合金刀具的加工質量集于一體。按標準，直徑從8mm至20.99mm，長徑比L／D為3×D和5×D的鏜刀可選用扁平刀柄或圓柱形刀柄。系統有穩固的刀體夾緊以保證加工能力不變。由于夾緊機構在前面，更換刀具簡單。提供的刀片材料為K20FTiAlN，對于加工鑄鐵件和鋼件來說，這是一種性價比最好的鏜刀。這種可換刀具的進給量、切削速度和效率達到了只有超高速（VHN）鏜刀才能達到的數值。該刀具制造商聲稱，切削效率可提高50%，刀具壽命更長，孔加工質量更高，不重磨刀片耐用度也很好。

（3）整套新系列帶柄銑刀

Mapal公司展出了新開發的 “Opti－Mill”VHM超高速帶柄銑刀系列。這個系列包含了通用的和與加工鋼件、鑄鐵、鋁和乙烯乙酸酯等類材料有關的帶柄銑刀型號以及硬切削銑刀等。這個系列銑刀的精彩之處是Opti－Mill高性能切削銑刀，刀齒設計成不同斜度和不均勻齒距，經過動平衡的刀具在大切削用量情況下，切削容積大，運轉平穩，加工過程安全可靠，而機床負荷減小。粗加工和精加工集于一體的銑刀是為了在一個加工過程中進行粗加工和最終加工而設計的，以縮短加工時間。而Opti－Mill徑向銑刀是專門用于仿形加工的。所以，Opti Mill型號的銑刀都具有經濟性、高效率和令人信服的高加工質量。根據型號不同，帶柄立銑刀的直徑從1mm到32mm不等。

圖9 Top Drill M1可換頭鏜刀系統

10.應用了無線聯網技術的精鏜刀系統，亮相展會

裝備了時新的無線聯網技術是精鏜刀系統的一大亮點。Komet集團把這種在數字通訊領域流行不久的、時髦的無線聯網技術裝備在 “Komet MicroKom BluFlex”精調系統上（見圖10），即在刀具系統上裝備了 “藍牙” （Bluetooth）部件，使顯示器與刀頭分離，從而可方便舒適地從各個方向讀取數據。根據已有的局部數據，操作者就能把它裝入外部的顯示器，用以調節精密調整頭。通過在顯示器上大量閃爍的數字很容易讀取數值，同樣，系統也有一個帶集成了“藍牙”接口的專用鑰匙。由于整體經過不平衡量校正和移出了顯示器，MicroKomBluFlex的另一個亮點是更高的性能和更高的轉速。

在鏜刀的精調系統上應用 “蘭芽”接口技術是一個成功的大膽嘗試，意義重大。

圖10 應用 “藍牙”無線聯網技術的“MicroKom BluFlex” 刀具系統

11.刀具測量和預調儀方面的新進展

不久前，Zoller公司的 “smile”刀具測量和調整儀器也有了CNC控制和自動調焦，這樣，對刀具進行測量和調整就更簡單、快捷和更安全。在EMO 2009 MILANO展會上，Zoller公司向用戶展示了這個儀器系列的新的代表產品 “smile EDM” （圖 11）。這個儀器不僅可以檢測和調整刀具，而且可檢測和調整電加工機床上應用的電極，在迄今為止需要多臺檢測儀器的地方，只要一臺smile EDM就可完成所有檢測任務。一個電極的所有重要參數1分鐘內就可測完了。

圖11 既適于刀具也適于電極預調和檢測的smile EDM預調儀

同樣，EZset公司也在EMO 2009展會上首次推出了EZgo刀具預調儀（圖12）。這是一臺小型臺式儀器，操作簡便，具有很強的圖形處理功能，性價比好。EZset公司聲稱，用戶可從刀具預調中獲益多達15%的成本節省。之所以能節約，最主要的原因是提高了生產率并節省了刀具、材料和機床的成本，因此，應用EZgo刀具預調儀在幾個月內就能收回成本，所以在世界市場上有很強的競爭力。

圖12 EZgo臺式刀具預調儀

12.適于機床應用的少量潤滑系統（MMS）

Bielomatik公司展出了1通道和2通道的少量潤滑系統（MMS）。1通道MMS安裝和改裝都很簡單，濕式加工或少量潤滑加工時，可從內部供給冷卻潤滑液。雙通道系統適合于高生產率和高主軸轉速或者要換很多刀具的生產情況。Bielomatik公司還在1通道MMS的基礎上開發了一個測試機組，用來檢驗切削過程中MMS的適用性。可移動的測試機組由一個手動終端，測試時，與機床的控制系統相接而不占用控制系統的時間，這非常有助于MMS的推廣應用。

13.空氣吸濾技術

LTA空氣技術公司提供了一種新的AC 8000空氣過濾器方案。這種大型過濾設備承擔著加工中心機床或生產車間乃至整個工廠的油霧和乳化夜霧的吸濾工作，可分組吸濾或集中為中央吸濾均可。濾芯完全可以水洗，過濾器框是通用型的，既可用于油氣過濾，也可用于乳化液霧過濾，過濾率達99%，過濾器對油氣和乳化液霧的有效流通量一樣，都是8000立方米／小時。

以上，僅是EMO 2009 MILANO展會上歐洲中小企業的新技術成果一瞥，許多大企業尚未涉及。但技術創新成果有機床，機床附件和量儀，涉及方方面面，范圍很廣，已足可說明，世界機床技術的發展步伐仍在加快前行，值得關注。

三、幾點體會

從EMO 2009 MILANO展會可以看出世界金融危機對全球機床行業的影響確實很大。許多參展商都深切地感到，這種影響至今尚未過去，將來機床制造商的生存，特別要靠企業的自有資金、好的產品和完善的服務、靈活的結構再加上自己的勤奮才行。大家還記得，在北京舉辦的CIMT 2009展會上，觀眾如云，商貿洽談活躍。拿到不少訂單的國外參展商高興地說，在北京CIMT 2009展會上沒有感到金融危機的陰影。兩個國際機床大展完全不同的情況，令人感觸頗深。我想結合我國機床行業的情況，談幾點自己的體會。

1.由于我國實施振興裝備制造業的國策，金融危機襲來時，我國政府又及時采取擴大內需的有力措施，為我國機床企業提供了市場，減輕了不少壓力。由國家大力支持的中國機床企業有多么幸運。我們在感激國家支持的同時，更要感到我們振興和發展中國機床工業的責任重大，面對確實存在的金融危機影響，我們不可掉以輕心。

2.在世界機床市場普遍不振的背景下，可預見，2010年乃至今后幾年，中國機床市場的國際競爭將會更加激烈，我國機床行業企業要有充分的思想準備，積極應對。

3.在EMO 2009 MILANO展會上，許多小企業都應用新技術，推出了他們的新產品。機床的高效、精密、環保、安全等性能都普遍有提高，無線聯網技術也已出現在展品上。而我國機床行業企業的新產品開發和技術創新步伐仍跟不上市場變化的需求，所以，技術創新還應加強，新產品開發步伐還要加快，否則，在參與國際競爭中就會被動。

總之，既要看到中國機床行業的發展成果，堅定信心，還要看到我們競爭環境的變化，許多世界機床大鱷都對中國機床市場虎視眈眈，今后市場競爭將更加激烈，須早做準備，機遇總是只青睞有準備者的。