《金屬加工》記者 盧燕明 李 朋
靠“only one”技術(shù)底蘊一路走來的百年大隈,一直堅持自行開發(fā)機床和數(shù)控系統(tǒng)(OSP CNC),并始終秉承一個理念,即市面上沒有的、但是大隈所需要的,必須由大隈自己來做。那么,備受矚目的大隈機床“only one”技術(shù)的內(nèi)涵和精髓到底是什么?請聽大隈機械(上海)有限公司營業(yè)技術(shù)部部長山尾道朗先生娓娓道來。
大隈是比較少有的機電一體化機床制造企業(yè),它利用自身的優(yōu)勢,創(chuàng)造了五大智能化技術(shù),包括:熱親和技術(shù)、五軸調(diào)和功能、防碰撞系統(tǒng)、加工導(dǎo)航系統(tǒng)和伺服導(dǎo)航。其中,前四項是“only one”技術(shù),山尾先生坦言,這獨一無二的四大技術(shù)就是大隈核心競爭力的體現(xiàn)。
“熱親和技術(shù)對于大隈來說并不是一項新技術(shù)?!鄙轿蚕壬匪葸@項技術(shù)開發(fā)的背景,大隈是在機床行業(yè)里為數(shù)不多的機電一體化公司,數(shù)控系統(tǒng)和機械部分全部是大隈自制的。大隈自行開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)已有50年之久,時至今日,擁有眾多不同客戶的同時,其生產(chǎn)狀態(tài)正在不斷地發(fā)生變化。這里有操作人員技術(shù)熟練程度的變化,也有工況溫度的變化。過去都靠老技師一代一代傳承經(jīng)驗,靠刀具補償?shù)热藶楦深A(yù)來保持不同溫度下工件的加工精度?!白鳛闄C床廠家,我們支持的一個方向是:盡量減輕用戶的負(fù)擔(dān),為此推出‘熱親和’這個概念?!鄙轿蚕壬a充道:“還有一個典型是模具加工行業(yè),讓我們考慮研發(fā)熱親和技術(shù)。因為模具加工,特別是大型模具,許多工件要分區(qū)域加工,而且每個區(qū)域加工的時間都會很長,就有可能導(dǎo)致兩個區(qū)域之間產(chǎn)生段差?!?/p>
“大隈推出的熱親和概念并不是簡簡單單的電器補償,而是基于設(shè)計這個層面,讓熱量產(chǎn)生的變形變得比較單純,即在不同溫度下,這個熱變形是可以預(yù)見的。這是除補償之外,熱親和概念更為突出的一個重點。”山尾先生進一步解釋道:“整個熱親和技術(shù)包括硬件和軟件,因為大隈自行開發(fā)機床和數(shù)控系統(tǒng),基于自我的功能技術(shù),可以從設(shè)計結(jié)構(gòu)上,讓機床上的床身、立柱等每個影響精度的部件都盡量響應(yīng)熱親和概念。再有,機床的熱變形會有許多形態(tài),有溫度驟降的形態(tài),也有溫度緩慢提升的形態(tài)。大隈基于在工廠里長期、大量的數(shù)據(jù)采集分析,把各種形態(tài)的熱變形均納入熱親和概念這個系統(tǒng)中?!?/p>
山尾先生表示,盡管大隈的熱親和概念運用得比較成熟,但是隨著新機型的推出,這個概念還會不斷地在每個標(biāo)準(zhǔn)配置的新機型上運用并加以完善。
這是大隈最新推出用于五軸加工中心的技術(shù)。一般機床只有三根直線軸,是比較容易補償?shù)?;而五軸聯(lián)動機床比三軸多了兩根旋轉(zhuǎn)軸,就多了兩個誤差,隨著機床狀態(tài)的變化,如機床安裝時水平的狀態(tài)、調(diào)試的精度狀態(tài)及地基的變化等都會投射到這些軸上,對加工精度的影響比三軸要更大一些。由于用戶對工序的集中度(即一次裝夾、在一臺機床上完成盡可能多的工序的加工)的需求逐漸增加,使得五軸加工中心的使用范圍變得越來越廣泛。山尾先生說,大隈抓住了這個時機,認(rèn)為有必要開發(fā)針對五軸精度維護的功能。
五軸機床的精度是很難人工調(diào)整的,有了大隈的五軸調(diào)和系統(tǒng)之后,不管機床狀態(tài)出現(xiàn)什么樣的變化,都可以進行補償,把它恢復(fù)到一個比較理想的工作狀態(tài),從而保證加工精度。大隈的五軸調(diào)和系統(tǒng)能實現(xiàn)11個項目的補償,而且使用方便,畫面全部是對話框形式,不管是什么水平的操作者,都可以很簡單地根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的程序來完成功能實現(xiàn)的過程。
山尾先生強調(diào)指出,五軸調(diào)和系統(tǒng)這11個項目的補償,是大隈自身優(yōu)勢的體現(xiàn),更是其他五軸加工中心無法比擬的。
該系統(tǒng)是為避免因操作失誤、引發(fā)機床產(chǎn)生撞擊的危險而設(shè)計。一旦操作者操作失誤,機床借助于防碰撞系統(tǒng)會自動停機。
用戶在加工時,由于加工狀態(tài)或刀具狀態(tài)不匹配就會產(chǎn)生振刀現(xiàn)象,振刀會影響工件表面的質(zhì)量和刀具壽命等諸多方面。針對振刀問題,一般用戶會對加工條件進行許多嘗試,如提高主軸鉆速、或降低進給速度等。而加工導(dǎo)航系統(tǒng)要做的就是讓機床根據(jù)工件的加工狀態(tài),反過來對操作工給出機床的建議,以便操作工盡快找到最合適的加工狀態(tài)。
山尾先生介紹說:“在日本的許多用戶中,加工導(dǎo)航系統(tǒng)是非常受歡迎的,實際使用的機會也非常大,因為它可以大大提高生產(chǎn)效率,提高操作者的能力水平,這就是加工導(dǎo)航系統(tǒng)的意義。但是在中國市場,由于各種各樣的原因,這個系統(tǒng)并沒有更多地被中國用戶所了解和選用。所以,我們也希望更多地宣傳大隈這些獨一無二的技術(shù),為用戶提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提供幫助。”
伺服導(dǎo)航的設(shè)立可以應(yīng)對機床的兩種工作狀態(tài)。
第一種情況:若在工作臺上放置的一個工件,由于輕重不同,加工速度應(yīng)該有所區(qū)別。簡單地理解就是:對于輕的工件,可以讓它走刀快一些,加工效率高一些;對于重的工件,可以讓它走得慢一點,加工質(zhì)量高一點。山尾先生說:“基于這點考慮,我們運用機床伺服導(dǎo)航,自動對工件稱重,從而選擇最合適的伺服參數(shù)和機床運行狀態(tài)?!?/p>
第二種情況:如果機床長期使用之后,傳動部件會有些磨損,造成機床運動狀態(tài)變化。針對機床的磨損和長期運轉(zhuǎn)的狀態(tài),伺服導(dǎo)航可以自動地由機床來設(shè)定最合適的伺服參數(shù)和狀態(tài),相當(dāng)于對機床加工精度的長期維持有一個幫助。
“對于大隈機床的五大智能化技術(shù),我們根據(jù)市場情況和自身技術(shù)能力一直在推陳出新?!鄙轿蚕壬偨Y(jié)道:“我們的一些智能化技術(shù)推出之后,競爭對手也會陸續(xù)推出類似的一些功能;而我們的推陳出新則包括增加新的機能和對原有機能的提升。這是基于我們在這方面有大隈獨一無二的技術(shù)作為支撐,使得我們的技術(shù)能夠一直走在行業(yè)的最前列,處在一個被追趕的領(lǐng)先地位。我們基于為客戶提供附加值的附加技術(shù),從而能夠推動銷售和市場?!?/p>