2021年是中國共產黨建黨100周年，是我國現代化建設進程中具有特殊重要意義的一年。4月12-17日，繼續以“融合共贏智造未來”為主題的CIMT2021在北京隆重舉行。CIMT一直堅持走國際化、專業化的道路，著力展現全球最先進的制造技術及裝備，吸引了全世界機床工具企業和廣大用戶企業的積極參與，為中國裝備制造業創新和升級做出了極大貢獻。

       下面，筆者就此次出展的部分工具磨床展品進行簡述，主要涉及優科（上海）智能裝備有限公司、臺州北平機床、廣東東莞千島、德國WALTER、澳大利亞ANCA、日本MAKINO等境內外企業展出的數控工具磨床。

        一、部分工具磨床展品情況

        1. 優科（上海）智能裝備有限公司

        首次發布最新設計的五軸工具磨床THE-2，是大批量制造和修磨Φ0.8-16mm鉆頭和倒角刀具、旋轉銼、醫療刀具、帶圓角半徑的直柄端銑刀、球頭銑刀和階梯鉆的理想機型。

       機床整體布局采用獨特的磨頭座靠背結構，更佳的主軸剛性，各軸分布合理緊湊，整體剛性強，精度高，抗振性好；設計上最大限度地利用空間，使機床占地面積較小；配置3個伺服直線軸+2個旋轉軸，全閉環控制；先進的直線電機、直驅電機驅動，使運動更平穩精確。穩定可靠的雙工位轉塔，實現更快的砂輪更換速度，平均砂輪更換時間小于3s，可一次性完成工件的粗精磨削加工；采用NUMROTO刀具磨削軟件及其控制系統，具有3D模擬、碰撞檢查、在線檢測功能，圖形操作界面友好，一次裝夾可完成全部工序的加工，保證磨削加工的高效率；配置雙托架系統，6軸機器人可選兩種不同的自動上下料處理方式，能實現無人化生產。

       2. 臺州北平機床

       BPX5B五聯動工具磨床，是性價比較高、適合大批量自動化生產的機型，可以加工金屬切削刀具、木工刀具、刀片、醫用器械工具、多晶體CBN等多種刀具。專用內漲式砂輪法蘭，磨軸內孔彈性連接及端面同時定位，保證砂輪的磨削剛性及精度；雙托架系統，托架為一托一壓，用于調整裝夾精度，提高工件磨削剛性，保證高效率及理想的磨削同心度；采用先進的刀具磨削軟件，可進行3D模擬，圖形操作界面友好，成型工件輪廓精度≤0.01mm；配置工業機器人自動上下料，最大限度減少輔助時間；可靠的機械手防撞系統，保證機械手安全運行。

       3. 東莞千島

       新一代五軸聯動數控工具磨床QD580，具有外觀簡約、時尚、友好，床身結構穩定，磨削效率高等特點，適用于生產銑削類、鉆削類和成型刀具等。

       可選配智能機械手，實現自動上下料加工，精度高，可大幅提高工作效率。

       高剛性床身，經應力消除處理，為高效磨削建立基礎；可完成多種刀具磨削，實現平滑的磨削曲線；磨削工件圓跳動≦0.005mm；采用高精度、直驅變頻電機主軸，兩組砂輪法蘭可分別同時安裝2-4片砂輪。根據磨削工藝，砂輪組換位快捷，充分滿足各種刀具磨削需求。

        4. 德國WALTER

       德國WALTER展出了HELITRONIC G 200磨床，該機型主要用于生產制造小型刀具。

       HELITRONICG 200以其較高的磨削質量和不足2.3m2的占地面積使人印象深刻，是空間有限時的理想可選機型，適用于生產和重磨直徑范圍從Φ1-125mm的旋轉對稱刀具，可加工長度最大235mm、單件重量不超過12kg的刀具。操作簡單方便。

        在一次裝夾下可完成金屬或木材加工行業中小直徑旋轉刀具的生產或重磨，加工材料包括高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷等。整機符合人體工程學設計，可擺動的集成式多功能觸摸板，方便操作。

        磨床采用穩定的低振動礦物鑄件基礎結構，保證了磨削精度；旋轉軸A、C裝備了高扭矩力矩電機；砂輪主軸采用皮帶傳動，具有兩個主軸端，每個主軸端可安裝多達三片砂輪；裝備FANUC控制系統。

       可選頂置裝料機。節約空間且性價比高，直徑3mm刀具最多可裝500支。

        用于設計、編程、模擬和生產的CAD/CAM軟件HELITRONICTOOL STUDIO，具有大量的可擴展性能和提高效率的選項，編程簡單，具有極大的靈活性和可靠性。

       5. 澳大利亞ANCA

       五軸數控磨床 GCX Linear，專門為滾插刀和插齒刀量身定制，可在一次設置中完成全部操作。

        X、Y、Z軸采用LinX直線電機驅動，配備BigPlus砂輪桿和37kW（49HP）峰值功率的直驅主軸；專用齒輪刀具軟件包；磨削前可在設計站進行全過程模擬：設計、優化、3D仿真、材料去除率（MRR）估算等；采用音頻檢測系統（AEMS）和監督式機器學習算法實現在線砂輪修整；電機恒定溫度控制功能，最小化磨床預熱時間，可在磨削過程中提供最佳的熱穩定性。

       LinX直線電機技術用于軸運動（X、Y和Z軸），結合線性標尺反饋，可確保良好的精度和性能，支持在惡劣的磨削環境中持續使用。由于沒有溫度變化（意味著不需要單獨的冷卻器），并且密封等級達到IP67，磨損很小，因而在整個使用壽命中都可以保持良好的精度。LinX直線電機具有更高的移動速度和加速度，縮短了循環時間，同時保持了平穩的軸向運動。

        該機床主要有以下特點：

        電機穩定溫度控制器（MTC）：內置于電機主軸的驅動器固件；智能控制算法可主動管理和維護GCX Linear中主軸的溫度。此功能的好處在于：大大減少磨床的預熱時間，確保磨床盡快達到熱穩定，從而更快地開始磨削，提高了生產率和磨床利用率；無論主軸負載或速度的變化或者主軸冷卻液溫度如何變化，主軸始終保持熱穩定性，這將大大提高磨削尺寸的穩定性。

       雙對稱龍門架：經過驗證的超高精度研磨機結構設計，使磨削主軸的旋轉中心（C軸）保持在機器中心線上，使磨床具有很好的剛性并使溫度的影響降到最低。

       砂輪組交換器：最多可選配24個砂輪組，冷卻液歧管也隨輪組而變化。

        人工聚合物混凝土：具有優異的熱穩定性和減振性能，可提供穩定的研磨過程和出色的刀具表面粗糙度。

        緊湊型機身設計：與擁有多臺專用磨床相比，一臺可用于多種研磨操作的磨床為工廠節省占地面積。

       齒輪刀具，尤其是滾插刀和插齒刀，有復雜的幾何形狀。GCX Linear軟件包有多個用于制造和修磨齒輪刀具的軟件，包括設計、模擬、磨削編程、砂輪編輯和砂輪修整等，支持全制造過程的模擬。還可以對滾插運動進行仿真模擬，驗證刀具設計和修正潛在的碰撞。

       6. 日本MAKINO

        刀具磨床SG10專注于中小直徑刀具精密高效磨削，是全球小規格刀具精密生產的標桿。

       該機具有以下主要特點和技術優勢：

       本體構造：實現了小徑到中徑高精度穩定生產的本體設計。

       防止熱變形對策：機器本體左右對稱的結構設計，能將熱變形造成的影響最低化，實現長時間連續加工時的穩定性和刀具的高精度生產。此外，搭載開機后機床自動冷卻液循環流動功能，即使在沒有進行研磨的情況下冷卻液也會循環流動，保證機體的溫度均衡，使加工精度更加穩定。

       節省空間：緊湊型設計，同時機床內標配自動上下料裝置和自動砂輪更換裝置。

       高精度刀柄和筒夾：采用了自主研發的超高跳動精度和重復精度的刀柄Neoflat和筒夾D2，在進行工件自動更換時也能夠維持穩定的跳動精度。此外，可以安裝具有刀具傾斜調節機制的Neoflat+刀柄。

       工作主軸：工作主軸的旋轉采用直驅電機，消除了間隙帶來的影響，保證精確的分度精度。

       砂輪軸：HSK-A40自動裝夾砂輪軸，實現砂輪軸裝夾時的高精度定位及重復定位精度。

       砂輪軸標配主軸溫度自動冷卻裝置，使冷卻油循環于主軸內，抑制主軸發熱。

       二、結語

       從CIMT2021展會可以看出，工具磨床向著以下幾方面快速發展：

       1. 抗振、熱穩定材料應用日漸廣泛。天然花崗巖或人造大理石具備優異的抗振和熱穩定性，已被越來越多的磨床制造企業用于制造磨床的基礎件。

       2. 直驅、直聯技術廣為應用，可提升機床傳動精度、剛度、工作平穩性及動態特性。

       3. 電解刀具磨床，已有多家境外企業生產，可以靈活地電解加工PCD刀具、磨削硬質合金及高速鋼，適合刀具的制造和修磨。

       4. 自動化水平不斷提升，無人化生產已成為現實。

       5. 各種類型工具磨床向著多元化方向發展，并不局限于普通刀具類加工，而逐步向著滾插刀、刀片、醫用器械工具、多晶體CBN等高精度小型刀具方向延伸發展。

       如上所述，境內工具磨床在技術成熟度、加工精度、產品檔次及外觀設計等方面，均有了很大提升，已經逐漸縮小了與境外工具磨床的差距。但在精度穩定性、可靠性、集成自動化、智能軟件方面還需進一步提高和完善，要結合實際，不斷學習、進步、突破，不斷拉近與境外先進機床的距離，為實現核心技術自主可控貢獻力量。