【機床商務網(wǎng)欄目 展會快報】【編者按】CIMT2025(第十九屆中國國際機床展覽會)于4月21-26日在北京隆重舉辦。展會之后，主辦方中國機床工具工業(yè)協(xié)會收到來自協(xié)會分會的展品評述文章，現(xiàn)部分編發(fā)供業(yè)界參考。文章觀點僅代表作者本人。
 

　　在CIMT2025展會，來自全球業(yè)界的制造商、采購商、經(jīng)銷商、行業(yè)組織、專業(yè)機構和新聞媒體等代表齊聚一堂，共同見證盛況。本文簡述部分刀庫展品的調研情況。
 

　　一、部分展商及展品概況
 

　　筆者調研的境內外機床刀庫展商主要有：岡田智能(江蘇)股份有限公司、德大機械股份有限公司、臻賞工業(yè)股份有限公司、方冠數(shù)控科技有限公司、德杰機械有限公司、吉輔企業(yè)有限公司。展品方面，岡田主要展出平置刀庫、液壓式刀庫、非標定制；德大主要展出了平置刀庫；臻賞主要展出平置刀庫、鏈條式刀庫；方冠主要展出平置刀庫、鏈條式刀庫；德杰主要展出平置刀庫、圓盤刀庫、鏈條式刀庫；吉輔主要展出液壓式刀庫。刀庫展品以平置刀庫為主，主要用于立式五軸機床。液壓刀庫對技術、工藝要求較高，只有岡田、吉輔兩個展商有展出。
 

　　二、境內外機床刀庫展品概況
 

　　1．境內機床刀庫展品
 

　　機床刀庫主要是通過計算機程序控制完成機床的換刀動作。刀庫主要部件為刀倉(儲刀)、機械手及驅動裝置。其品種類型主要分為斗笠式刀庫、盤式刀庫、鏈式刀庫以及矩陣式刀庫4種形式。
 

　　在機床刀庫的性能方面，業(yè)界普遍認為弧面凸輪具有良好的動態(tài)特性，可以在高速工作狀態(tài)下實現(xiàn)傳動精度平穩(wěn)、傳動速度較高、換刀時間較短。但是弧面凸輪對加工精度的要求較高，其制造難度較大，生產成本也較高。近年來，隨著數(shù)控機床加工精度的日益提高，弧面凸輪加工的難度也在降低，帶弧面凸輪滾子式自動換刀裝置的機床刀庫系統(tǒng)已成為主流產品。
 

　　目前，機床刀庫的主要提升方向是傳動系統(tǒng)的精度保持性。如弧面凸輪滾子機構，由于弧面凸輪磨損，導致弧面凸輪槽的形狀發(fā)生變化，將會降低傳動精度，且無法修復被磨損的凸輪。換刀時間也是機床刀庫品質優(yōu)劣的一項指標，與之直接相關的因素就是檢測及翻刀等裝置的靈敏度，倒刀裝置驅動氣缸的運行速度會影響機械手的動作時間。刀庫驅動裝置分為倒刀裝置的驅動裝置、刀庫機械手的驅動裝置及儲刀倉傳動機構的驅動裝置。驅動形式主要分為氣壓驅動、液壓驅動、機械-液壓式聯(lián)動驅動3種類型。
 

　　隨著數(shù)控技術的發(fā)展，數(shù)控機床向著高速、高精、復合功能方向發(fā)展，必然會對機床刀庫提出更高的要求。未來的刀庫系統(tǒng)需要儲存更多的刀具，具有更加快速的換刀速度，換刀定位精度更高，且需結構緊湊并與機床床身融為一體。因此，帶弧面凸輪滾子式的鏈式刀庫和矩陣式刀庫以其刀具容量大、換刀迅速、換刀精度高、結構緊湊等特點，成為未來發(fā)展的主流方向。
 

　　2．境外高端機床刀庫
 

　　高端刀庫方面，境外有很多機床企業(yè)為滿足自我配套的需要，自行研制刀庫產品，如德馬吉森精機、馬扎克、哈斯等。也有很多專業(yè)刀庫制造企業(yè)，如西班牙SIDEPALSA、德國KTC、我國中國臺灣地區(qū)的吉輔和德大公司等，擁有20年以上的生產經(jīng)驗，其產品代表著當今機床刀庫的先進水平，主要指標如：刀庫容刀數(shù)量24把至200把，抓刀重量達30kg以上，換刀時間在5s以下，刀庫容重可達2.5t，穩(wěn)定換刀次數(shù)可達200萬次。這些刀庫廣泛配套應用于立臥式加工中心，其精度、穩(wěn)定性、可靠性等都較好。
 

　　目前，高端機床刀庫產品的換刀機構主要形式為油壓式、齒條式、油壓齒條式、伺服電機式、凸輪式等。大型高端機床刀庫儲刀部分的結構形式主要有整體式刀倉、矩陣式刀倉疊加結構、刀具倉庫式刀倉結構等，刀具容量多，穩(wěn)定性好。
 

　　高端刀庫產品作為機床的核心功能部件，隨著機床性能的提升和發(fā)展趨勢的變化，刀庫也要適應其發(fā)展而改進提升。
 

　　高速度、高精度：數(shù)控裝置高速處理輸入的指令，在計算出電機轉動量的同時要求電機快速反應。
 

　　柔性化：適應市場及產品迅速更新需求，柔性化已成為機床發(fā)展的主流趨勢，刀庫要適應機床柔性化發(fā)展而不斷提升。
 

　　智能化、復合化：隨著人工智能的發(fā)展，為適應制造業(yè)的自動化、柔性化生產需要，智能化已成為加工中心等裝備的主流方向，同時要關注工序復合化和功能復合化。
 

　　高性價比：采用類似于通用化部件、較高性價比組件，以新技術去除無效功能等措施，機床整體造價在降低，但性能不降。較高性價比也是產品開發(fā)的重要戰(zhàn)略思想。
 

　　網(wǎng)絡化：機床網(wǎng)絡化對于高端機床刀庫是一個創(chuàng)新考驗。它將在很大程度上滿足生產線對信息集成的需求，成為實現(xiàn)信息化和智能化制造模式的基礎單元。
 

　　三、發(fā)展建議
 

　　經(jīng)過多年發(fā)展，境內機床刀庫技術水平已經(jīng)實現(xiàn)很大的提升，但是在最大容刀量、容刀重量以及換刀時間等方面與國際領先水平還存在差距，這也是境內刀庫產品的努力方向。通過調研，對機床刀庫產品及企業(yè)提出以下發(fā)展建議。個人觀點，歡迎業(yè)界交流探討。
 

　　1．專業(yè)人才培養(yǎng)方面：企業(yè)內部實施科學的選拔制度，鼓勵優(yōu)秀技術人才脫穎而出；實施動態(tài)的管理制度，促進創(chuàng)新團隊質量的提高；實施合理的激勵機制，激發(fā)高層次技術人才的工作積極性；實施科學合理的培養(yǎng)機制，構筑高層次技術人才發(fā)展通道。
 

　　2．共性技術研究方面：(1)加強正向設計理論研究：對大量不同類型的刀庫產品進行檢測與反向設計分析，確認不同結構功能與作用，利用仿真技術進行分析。并根據(jù)仿制產品的性能測試驗證，總結正向設計理論。(2)關鍵零件制造技術：針對零件要求建立新的加工制造技術標準，確認加工工藝。在試生產過程中及時反饋與修正。(3)關鍵零件檢測技術：根據(jù)設計理論確認關鍵尺寸的允差范圍，形成檢測標準。(4)實驗技術：機床刀庫產品實際的性能指標與可靠性最終都會通過各種特定實驗，以批量數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)，作為指導后續(xù)設計、加工、檢測方案改良的依據(jù)。其實驗方案的制定及實驗設備的選用均需根據(jù)設計方案進行專門定制。
 

　　3．企業(yè)健康發(fā)展及公平競爭：(1)建議機床刀庫產品企業(yè)提升自身專利保護意識，以確保更好地掌握核心技術、提升刀庫產品質量。(2)境內外行業(yè)協(xié)會間加強合作，便于境內外機床刀庫企業(yè)間開展國際交流與合作。(3)規(guī)范市場秩序：相關機構及行業(yè)組織加強倡導企業(yè)健康行為規(guī)范，促進企業(yè)間公平競爭。
 

　　來源：協(xié)會附件分會(岡田智能 朱建國)