以“新環境.新格局.新作為”為（wéi）主（zhǔ）題的第九屆中（zhōng）國國際機床展覽會2016年4月11～15日在上海新國際博覽中心成功（gōng）舉辦。來自（zì）20多個國家和地區的1200餘家境內外企業踴躍參（cān）展，其中國際知名企業眾（zhòng）星璀璨，不勝（shèng）枚舉。展會規（guī）模宏大，展示麵（miàn）積達到（dào）創紀錄的12萬平方米。CCMT2016是機床業（yè）界（jiè）和製造業界的（de）又一次盛會。其宏大的規模、先進的技術、精（jīng）彩的展品、創新的氛圍、探索進取的精神，又一次引（yǐn）發業內外廣大的觀眾的高度關注。
 
 
      五（wǔ）軸聯動數控機床是高端數（shù）控機（jī）床，能夠加工（gōng）具有複雜曲（qǔ）麵的機械配件，特別在解決葉輪、葉片、船用螺（luó）旋槳、大型柴油機曲軸等方（fāng）麵具有獨特的優勢（shì）。在本屆（jiè）展（zhǎn）會，五軸機床（chuáng）境（jìng）外（wài）參展廠商有德馬吉、瑞士威力銘（míng）、巨浪、哈默、鬥山（shān）等，台灣參展廠商有友嘉、麗偉、盛方源等，國內參展廠商有北京機電院、大連科德、沈陽、上海拓璞數控（kòng）、北京精（jīng）雕、山東榮華等（děng），展品豐富（fù）多彩，結構形式多樣。
 
 
      現對本屆展會部分典型五軸聯動加工中心做一些評述分析。
   
   
      一（yī）、立式五軸聯動加工（gōng）中心
 
 
     1、雙擺台式
 
 
      搖籃式結構（gòu）的（de）加（jiā）工中心一直是（shì）中小型五軸機床的主（zhǔ）流設計，這（zhè）類機床，兩個旋轉運動都有（yǒu）連接放置（zhì）工（gōng）件的轉台完成，主要（yào）適合加工重（chóng）量輕的工件，由於將旋轉運動都在工作台（tái）上完成，旋轉（zhuǎn）軸的精度將產生積累。整（zhěng）個（gè）工作台也因為自重，易於造（zào）成機（jī）床剛性不足，但（dàn）是隨著技術研發的日趨完善和成熟，目前此類機床的加工範（fàn）圍和加工能力都有了很（hěn）大提高。

   
      該加（jiā）工中心采用大理石礦物床身設計，確保了加工的穩（wěn）定性，三個直線軸均采用直線（xiàn）電機驅動，回轉工作台采用力矩（jǔ）電機驅動。該機床主要參數是工作台φ200mm，三軸行程200/340/300mm， A軸（zhóu）：-10°～+130°，C軸：360°， 主軸刀柄HSK-E40，主軸電機功率12.6Kw,轉速40000r/min，直線軸快速進（jìn）給速度50m/min，加速（sù）度1.5g/1.5g/1.5g ，A軸最高轉速100r/min，C軸（zhóu）最高轉速200 r/min，換刀時間8S，控製係統為海德漢。五（wǔ）軸（zhóu）全部采用直驅（qū）技術（shù），確保了高速加工下的精度。直線電機在機床中的應用也有20多年曆史了，一直沒成為主流產品，也可能和直線電機的價格及在機床應用中磁防護相關，隨著新材料技術的發展，將（jiāng）來有一天或許直線電機技術會（huì）在機床（chuáng）行業得到廣泛應用。
 
 
      2）德國巨浪的（de）DZ15W雙主軸高速五軸聯動加工中心（圖2），

      該加工中心特（tè）點是雙（shuāng）主軸、雙搖籃式轉台，共用一個鏈式刀庫。雙主軸同步移動，一次可以加工兩（liǎng）個零件，此類機床優勢特點是節約能源（yuán）和廠（chǎng）房占地麵積、縮短生產時（shí）間、降低人力成本；雙交換工（gōng）作台，配（pèi）置交換工作台可以在（zài）加（jiā）工的同時裝卸工（gōng）件，將停機時間（jiān）降至最（zuì）低。因（yīn）此（cǐ）該類機床堪稱高效節能的典範。機床主要參（cān）數是工作（zuò）台2-660x400mm，三軸行程630/400/360mm，直線軸快速進給速度75m/min，加速度0.7g/1.0g/1.2g，主軸刀柄HSK-A63，主軸轉（zhuǎn）速15000r/min，雙主軸間距320mm，工作台交換時間2.4S，屑對屑換刀時間2.4S。

       3）沈陽機床股份有限公司的I5M8.4五軸加工中心（圖3），

   
       采用結構化設計，I5M8係列8台機（jī）床均采用龍門結構，剛性很（hěn）好，大鑄件都可以通用，縮（suō）短了生產周期（qī），轉台采用直驅技（jì）術，電主軸采用國產品牌（pái），尤其是C軸箱體采用航空鋁（lǚ）鑄造，在機床行業應用（yòng）比較（jiào）少，在（zài）滿（mǎn）足剛（gāng）性和強度的前（qián）提下，使旋（xuán）轉部件質量大（dà）大減小，動態性能得（dé）到很大（dà）提高。數控（kòng）係統采用自主研發的I5智能係統五軸係統，通過移動電話或電腦（nǎo），即（jí）可實現對千裏之外（wài）的i5智能機（jī）床下達各項（xiàng）指（zhǐ）令，這是（shì）沈陽機床集團為智能機床管理和發展打（dǎ）造的i5雲製造平台，以創新的商業模式、管（guǎn）理模式和盈利模式，轉身向製造業的“阿裏巴巴”發展。
 
 
     該機床（chuáng）采用自主研發的係統、國產電主（zhǔ）軸、成本（běn）大幅（fú）下降，產品很有競爭力。該機床主要參（cān）數是工作台φ400mm，三軸行（háng）程600/550/450mm，A軸：±120°，C軸：360°,直線軸快速進給速（sù）度30m/min， A、C軸最（zuì）高轉速50r/min，主軸刀柄BT40，主軸電機功率11Kw,轉速12000r/min。

     4）北京精雕的JDGR200-A10H（圖4），

     機床結構不是A、C兩（liǎng）軸聯動回轉，而是將搖籃旋轉90°布置在繞橫向Y軸搖擺，實現B、C軸（zhóu）聯動。該機配備了新一代（dài）的精雕JD50數控係統（tǒng），采用自製高（gāo）速電主軸，適合（hé）於電子產品五金件的（de）加工。機床主要參數是工作台φ260mm，三軸行程（chéng）600/260/290mm， B軸：-120°～90°，C軸：360°,B軸最高轉速30r/min，C軸最高轉速50r/min，主軸刀（dāo）柄（bǐng）HSKE32，主軸最高（gāo）轉速32000r/min，直線軸定位精度0.0035/0.003/0.003 mm，重複定位精度0.003/0.002/0.002 mm, B/C軸定（dìng）位精（jīng）度 8″，重複定位精度5″。  

                     
      此外還有（yǒu）哈默的C22U（圖5），

     北京機電院XKR40（圖6），

   
     福建嘉泰數控的JT-GL8-V,台灣友嘉的U600等廠家的（de）立式五軸聯動加工中心（xīn），總體來（lái）說，此類結構立式五軸加工中心展出數量比較多，應用也（yě）比較廣泛，結構也是（shì）大同小（xiǎo）異。   

      2、雙擺頭式

      此類結構在龍門五軸聯動加工中心比較常見（jiàn），在中小（xiǎo）型機床主要是用在在葉片（piàn）五軸加工中心。

      該（gāi）加工（gōng）中心特點是（shì）A軸無間隙高轉速雙驅結構，B軸（zhóu）擺頭無間隙擺動結構設計，Z軸雙驅（qū）結構設計，實現更高的動態響（xiǎng）應。
 

      該機床主要參數是三軸行程500/±150/310mm，U軸行程500 mm，A軸端麵距頂尖最大距離700 mm，B軸擺角±40°，A軸360°，直線軸快速進給速度48m/min， A軸（zhóu）最高轉（zhuǎn）速100r/min，B軸最高轉速22 r/min，主軸刀柄HSKA63，主軸最高轉（zhuǎn）速12000r/min，直線軸定位精度0.008 mm，重複定位精度0.004mm。A/B軸定（dìng）位精度（dù）10″，重複定位（wèi）精（jīng）度5″。

      3、一擺頭一擺台
 
   
      瑞士威（wēi）力銘（míng）的RX10五軸加工中心（圖8），

      礦物鑄鐵的大（dà）型床身結構保證（zhèng）了（le）機床的耐熱（rè）性（xìng）和（hé）穩定性，獨有的（de）主軸驅動結（jié）構（gòu）使機床實（shí）現高扭矩和高轉（zhuǎn）速。該機床主要參數是（shì）工作台φ1000x800mm，最大回轉直徑φ1350，三軸行程（chéng）1000/1100/810mm，B軸：-1°～90°，C軸（zhóu）360°，主（zhǔ）軸（zhóu）刀柄HSKA63，主軸最（zuì）高轉速16000r/min。此結構（gòu）機（jī）床（chuáng）今年展會比較少（shǎo）。
 
 
      二、臥式五軸加工中（zhōng）心 

     德國GROB公司的GA350（圖9），
   

     是（shì）在大連生產的臥式五軸加工中心，結構非常緊湊，該係列產品具有極佳的排屑、絕對密封的玻璃罩（zhào）和用於所有軸（zhóu）的帶有玻璃淨化（huà）的旋轉編碼器，產品帶給用戶的（de）體驗更加適（shì）用、恬靜。去年機床展展出過類似款的（de）GA550，結（jié）構基本一致，該機床主要參數是三軸（zhóu）行程600/770/805mm，最大工件直徑（jìng）φ600mm，主軸轉速16000r/min，刀柄HSKA63，直線軸進給速65/42/90m/min，定位精度0.006 mm，重複定位精度（dù）0.0025 mm。

 
      三（sān）、龍門五軸聯動加工中心

 
      1、上海（hǎi）拓璞數控科技有限公司（sī）首次展出的XK1445-5C五軸龍門加工中心（圖10），

   
       是為航空航天領域各種壁板、型腔、框架類複雜零件的精密加工（gōng）而研發的新（xīn）品。整機采用高架橋龍門布局，並經有限元分析優化，具有很高的動靜態特（tè）性，五（wǔ）軸全閉環控製，裝有自主知識產權（quán）的高速高精A/C雙擺角銑頭，主軸最高轉速20000r/min，配HSK刀柄，工作台寬1000mm。

      是與德國（guó）ROTTLER公司合（hé）作設（shè）計製造的，是針對於大型特種材（cái）料工件高精密加（jiā）工的先進設備， “拱形散射”筋板的橫（héng）梁結構、實現高（gāo）剛性大跨距橫梁的輕量化，有效控製了大跨距橫（héng）梁的靜、動態變形；兩側立柱牆板主體材質選用礦物鑄造材料，提（tí）高機床剛性、抗震（zhèn）性、降低機（jī）床熱變形，提升機（jī）床的精度保持性、可靠性。該機床工作台（tái）尺寸4000x6000,三軸行程6500/4000/1500mm, A軸擺角±105°，C軸擺角±200°，刀柄HSKA63，主軸功率60kW，主（zhǔ）軸（zhóu）轉速12000r/min，直線軸快移速度25m/min。

      3、濟二的XHV2416x30定梁龍門鏜銑加工中心（圖12）, 

        定位於航空航天、軌（guǐ）道交通、能源、船舶、模具等領域鈦合金、鑄鐵、鑄鋼、等複雜零件的強力高效加工（gōng），該（gāi）機床主要（yào）技（jì）術參數是工作台尺寸1600x3000,三軸行程6500/4000/1500mm ,A、C雙（shuāng）擺角機械傳動主軸，A軸（zhóu）擺角（jiǎo）±95°，C軸擺角±360°，主軸功率44kW,最大扭矩1008Nm，最高轉速4000r/min，刀柄BT50。
   

      四、複合五軸聯（lián）動加工中心

      1、激光（guāng）增（zēng）減（jiǎn）材複合五軸（zhóu）

      此類機床是五軸數控加工中心與（yǔ）激光（guāng）增材成型設備兩大部分的高度集成，首先通過激（jī）光發生（shēng）器，按照設定的程序打印出客戶（hù）所需要的零部件機構，然後自動切換到加工中心（xīn）刀具頭進行進一步的精細加工，將金屬減材和金屬（shǔ）切削兩種加工方式結合在一台機床中，且可實現自動切換，集兩者之優勢，可解決增財（cái）製造中（zhōng）表麵粗糙度問題，又實現了邊生（shēng）產邊加工零件成型的要求（qiú），徹底改變了傳統金屬零件，特別是結構複雜（zá）零（líng）件的加工模式，在（zài）科研、醫學等（děng）領域（yù）有廣闊的應用前景。

      1）青海華鼎的（de）XF1200-3D（圖13），

      機床（chuáng）是B軸單（dān）驅，C軸回轉，采用齒輪驅動（dòng），機床主要參數是（shì）工作（zuò）台φ450mm，三（sān）軸（zhóu）行程600/450/450mm， B軸：-110°～+30°，C軸：360°，主軸刀柄HSKA63，主軸最高轉速20000r/min。激（jī）光功率0.6Kw,激光（guāng）掃描速率6mm/s,最小壁厚1mm。
 
   
       2）大連三壘的SVW80C-3D（圖14），
  

  A、C雙擺轉台結構，轉台φ800mm，三軸行程800/800/600mm， A軸（zhóu）±120°， C軸360°，主軸轉速12000r/min，刀柄 SK40，三軸快移速度48m/min。激光功率2Kw。此（cǐ）外鞍山宏拓也展出（chū）了（le）類似產品。

 
       2、車銑複合五軸  
                     
 
       大連科德的KMC600UMT（圖15），

       機床床體為人造理石床（chuáng）身，擁有更低的熱膨脹係數和更好的阻（zǔ）尼（ní），提高了機床精度，A/C軸采用直驅技（jì）術，通過力矩電機（jī）作為回轉坐標主要驅動技術，提（tí）高了動態響應能（néng）力（lì）。無反（fǎn）向間隙，無傳動機械磨損等顯（xiǎn）著優勢。機床的控製係統采用的（de）是大連光（guāng）洋科技集團研發（fā）的GNC61五軸數控係統，擁有完善的五軸（zhóu）技術，具有二次開發及離（lí）線三維仿真係統等特（tè）點。光柵（shān）尺采用（yòng）國產品牌，其餘從數控係統、伺服電機、力矩電（diàn）機到大理石床身、刀庫均為自主研發製造。該機床主要技術參數是，工作台直徑φ650x540mm，三（sān）軸行程700/650/450 mm，A軸：±130°，C軸：360°，主軸功率：30Kw，主（zhǔ）軸最高轉速：12000rpm。直線（xiàn）軸定位（wèi）精度0.008 mm，重複（fù）定位精度（dù）0.005mm，A/B軸定位精度8″，重複定位精（jīng）度5″。

      五、結束語    
 
                                        
      1、國產五軸加（jiā）工中心在數控係統和配套件的應用上大多采（cǎi）用進口，致使成本居高不下，近（jìn）年來有（yǒu）一（yī）些廠家的（de）五軸加工中心產品國產化率（lǜ）不（bú）斷（duàn）提高，取得了很好的經濟效益，如果主機廠家和（hé）功能（néng）部（bù）件廠家、數控係（xì）統廠家進行深度交流（liú）合作，不失為一種雙（shuāng）贏的策略。當然部分廠家在細分（fèn）領域打造自己（jǐ）的數控係統和專用核心功能部件，也是一種很好的思路（lù），而且已初見（jiàn）成效。

      2、近（jìn）年來（lái）國內外五軸加工中心從結構上也都沒有大的創新，但是論產（chǎn）品（pǐn）質量，國內產品還是和國外產品有不小的差距，當前機床行業麵臨新的轉型時期，低端（duān）產品勢必被淘汰，所（suǒ）以筆者認為國內五（wǔ）軸（zhóu）加工中心廠家還是要在現有中端產品質量上苦下功夫，認真學習（xí）德國、日本的（de）工匠精神，不斷改善（shàn）自（zì）己的工藝，追（zhuī）求產（chǎn）品的細（xì）節，完美和極致，把品質不斷提高，更好的滿足用戶的需求，得到市場的認可。