西門子（中國(guó)）有限公司供稿

今天已經(jīng)不僅僅是個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更準(zhǔn)確地說是個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程的加快，智能手機(jī)的普及勢(shì)不可當(dāng)，市場(chǎng)容量巨大。過去的2012年中國(guó)手機(jī)經(jīng)歷了超速發(fā)展。進(jìn)入到2013年，雖然增速有所減緩，但增長(zhǎng)勢(shì)頭依然強(qiáng)勁。根據(jù)IDC預(yù)計(jì)，2013年中國(guó)整體手機(jī)市場(chǎng)出貨量將達(dá)3.8億臺(tái)，同比增長(zhǎng)率為5.0%；而智能手機(jī)出貨量將達(dá)到3.0億部，同比增長(zhǎng)44.0%，不僅手機(jī)市場(chǎng)增速顯著，相關(guān)的電子設(shè)備，如PAD，也呈現(xiàn)強(qiáng)有力的增長(zhǎng)趨勢(shì)。電子市場(chǎng)需求量大、產(chǎn)品越來越精致、更新?lián)Q代快，在這種特點(diǎn)下，電子加工企業(yè)在看到電子市場(chǎng)的“錢”景的同時(shí)，也在為尋找高速度、高精確、高可靠的加工設(shè)備而苦惱。

電子加工中鉆銑攻牙技術(shù)是必不可少的環(huán)節(jié)，是指在零部件加工中，按照要求打孔并且進(jìn)行孔內(nèi)螺紋打磨。臺(tái)灣在鉆銑攻牙領(lǐng)域一直占有主導(dǎo)地位，在加工的速度、精度上一直遙遙領(lǐng)先于大陸的機(jī)床，其主軸最高轉(zhuǎn)速能達(dá)到20 000r/min，遠(yuǎn)高于大陸的12 000r/min最高轉(zhuǎn)速。大陸在高速高精、高穩(wěn)定性上也一直突破不了臺(tái)灣先進(jìn)技術(shù)，但這一局面隨著西門子與大族激光強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手研發(fā)的HT—710鉆銑攻牙中心而被打破。

致勝法寶：HT—710鉆銑攻牙機(jī)

深圳大族激光科技股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱大族），是世界上僅有的幾家擁有“紫外激光專利”的公司之一，為國(guó)內(nèi)外客戶提供一整套激光加工解決方案及相關(guān)配套設(shè)施。但隨著電子市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)、產(chǎn)品越來越精致、更新?lián)Q代快，電子加工的難度也在不斷增加。大族意識(shí)到，傳統(tǒng)的激光加工設(shè)備已經(jīng)無法滿足客戶需求，更高速、精細(xì)、可靠的電子加工設(shè)備正在被需求。為了延伸大族的產(chǎn)品線，提高企業(yè)的綜合實(shí)力，大族激光基于與西門子在傳統(tǒng)機(jī)器上的長(zhǎng)期合作關(guān)系，尋求西門子的幫助。西門子根據(jù)客戶的需求，為大族定制了2臺(tái)鉆銑攻牙中心。試用結(jié)果顯示，該機(jī)械已經(jīng)完全超越了臺(tái)灣的高端機(jī)械（見表1），HT—710高速鉆銑攻牙機(jī)的規(guī)格參數(shù)如表2所示。至此，大族激光的HT—710高速鉆銑攻牙機(jī)（簡(jiǎn)稱HT—710）成功打破臺(tái)灣鉆銑攻牙技術(shù)壟斷。

表1 HT—710鉆銑攻牙中心與臺(tái)灣先進(jìn)技術(shù)的對(duì)比

表2 HT—710規(guī)格參數(shù)表

殺手锏：“三高”技術(shù)

西門子SINUMERIK 828D BASIC 是為車床量身定制的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)，它不僅支持各種車削工藝，同時(shí)也支持鉆銑工藝，確保以最少的加工時(shí)間獲得最高的工件精度。同時(shí)，SINAMICS S120 Combi驅(qū)動(dòng)器、SINAMICS進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和主軸電動(dòng)機(jī)的完美組合確保充分發(fā)揮車床的性能。最佳的軸及主軸的動(dòng)態(tài)特性，以及在寬泛的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供主軸大功率輸出，可以確保高質(zhì)量工件的快速生產(chǎn)。大族的HT—710就是采用西門子這一套解決方案，最終達(dá)到了電子加工設(shè)備的“三高”技術(shù)要求。

（1）高速度 電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度之快，決定著每一秒的加工時(shí)間都彌足珍貴。HT—710三軸快移加速度達(dá)到1.25g，換刀速度達(dá)到0.8～0.9s，主軸最高轉(zhuǎn)速20 000r/min，最高攻絲速度5 000r/min，大大提高了加工速度。

HT—710采用的SINUMERIK 828D BASIC M數(shù)控編程語言極大地優(yōu)化了機(jī)床的每一步動(dòng)作以及工件的加工時(shí)間。能夠在確保一致性的同時(shí)處理24 000個(gè)邏輯指令。針對(duì)要求快速響應(yīng)的信號(hào)，可采用與伺服同步的快速響應(yīng)PLC任務(wù)，來提高生產(chǎn)效率。SINUMERIK828D BASIC M的工步編程把工件的加工過程分解成具體的工序步驟，諸如端面車削、槽、攻螺紋或者輪廓車削等，加工工序都以工步的結(jié)構(gòu)顯示出來。即使用于復(fù)雜工件加工，其程序結(jié)構(gòu)也非常緊湊易讀。這種獨(dú)特的編程方法有效縮短編程時(shí)間，最大限度地提高加工效率。

（2）高精度 我們手上的電子產(chǎn)品越來越薄、越來越精致，達(dá)到更高的審美要求，背后是設(shè)計(jì)工程師的智慧和電子加工設(shè)備的高精度。SINUMERIK 828D BASIC M采用了最先進(jìn)的處理器技術(shù)和軟件架構(gòu)，SINUMERIK和SINAMICS均支持優(yōu)異的80位浮點(diǎn)數(shù)的CPU，其納米計(jì)算精度達(dá)到0.001nm，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在系統(tǒng)上自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，無須使用 CAD/CAM 系統(tǒng)或者袖珍計(jì)算器，通過前所未有的輪廓控制進(jìn)而獲得最佳的工件精度。

主軸就是車床的“大動(dòng)脈”。1PH8主軸電動(dòng)機(jī)提供了最佳解決方案——加速時(shí)間短、轉(zhuǎn)速范圍廣，高性能確保最高的車床生產(chǎn)效率。數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)器的性能和精度只有通過電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)才能充分體現(xiàn)。1FK7進(jìn)給電動(dòng)機(jī)憑借其獨(dú)特動(dòng)態(tài)性能和精度控制確保機(jī)床加工精度。

（3）可靠性 高速度、高精度的實(shí)現(xiàn)或許沒有那么難，但如果在保證高速高精的同時(shí)，讓機(jī)械穩(wěn)定可靠地運(yùn)行就有難度了。機(jī)械故障對(duì)于一個(gè)爭(zhēng)分奪秒的電子加工廠來說，是絕對(duì)不允許的。所以，產(chǎn)品的可靠性一直是備受關(guān)注的。這里的可靠性既是產(chǎn)品的耐用性，也是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的可靠性。

HT—710所采用的SINUMERIK 828D BASIC M控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，集屏幕、CNC鍵盤和數(shù)控系統(tǒng)于一體。少量的接口和電纜確保了系統(tǒng)使用的方便可靠。操作面板采用壓鑄鎂合金制造，堅(jiān)固耐用。即使在惡劣的工作條件下仍能保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。由于摒棄了風(fēng)扇、硬盤和備用電池等易耗部件，SINUMERIK 828D BASIC M完全免維護(hù)。采用先進(jìn)的NV—RAM技術(shù)，即使在長(zhǎng)期停機(jī)后，加工程序仍能完好保存。SINAMICS S120 Combi將可饋電型電源模塊和用于主軸電動(dòng)機(jī)及進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的3軸或4軸電動(dòng)機(jī)模塊集成在一個(gè)功率模塊中，從而加強(qiáng)了產(chǎn)品耐用性。一方面省去了各電動(dòng)機(jī)模塊的布線工作，另一方面可采用較大的散熱片進(jìn)行散熱。這樣，各電動(dòng)機(jī)模塊的熱峰荷可獲得最佳補(bǔ)償。此外，SINAMICS S120 Combi還配備了TTL編碼器接線端子，無需額外硬件就可以實(shí)現(xiàn)主軸編碼器的直接、經(jīng)濟(jì)的連接。

SINUMERIK 828D BASIC M的程序模擬功能始終采用刀具的真實(shí)幾何參數(shù)，因而最大化地保證加工可靠性。模擬所顯示的不僅是精致的彩色畫面，還顯示了實(shí)際加工的準(zhǔn)確過程。無論是加工傾斜平面，還是加工端面和柱面，SINUMERIK 828D BASIC M均可以準(zhǔn)確模擬加工過程。同時(shí)通過縮放功能還可以觀察到加工過程的任意細(xì)節(jié)，而不需重新模擬。程序模擬保證加工可靠性。

扭轉(zhuǎn)乾坤：打破壟斷，搶占市場(chǎng)

大族激光攜手西門子研發(fā)出HT—710鉆銑攻牙中心，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到實(shí)施、優(yōu)化，西門子提供了延續(xù)化的服務(wù)，確保解決客戶遇到的每個(gè)問題。充分挖掘了SINUMERIK 828D BASIC的潛力，用經(jīng)濟(jì)型的系統(tǒng)做出了高端進(jìn)口設(shè)備的效果，與臺(tái)灣高端電子加工設(shè)備相媲美，實(shí)現(xiàn)電子加工行業(yè)對(duì)高可靠性、高效率、高精度的需求，一舉打破臺(tái)灣電子制造設(shè)備在行業(yè)的技術(shù)壟斷地位，開拓了新的市場(chǎng)。

目前，2臺(tái)樣機(jī)演示效果良好，初期已經(jīng)為大族帶來20臺(tái)的訂單。由于SINUMERIK 828D BASICM是開放性的系統(tǒng)，能滿足不同終端用戶的定制化需求，未來將會(huì)迎來更大的市場(chǎng)。