| 充满智慧的最新机床 提高日本工厂的竞争力 | 2012年12月20日 |
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“第26届日本国际机床展（JIMTOF2012）”于2012年11月1～6日在东京举行。日本制造业面临日元升值、人工费和企业所得税高涨、电力短缺等不利因素。此次参展机床厂商等公开的各种展示中包含很多让打算东山再起的日本国内工厂增强信心的产品。其关键词可以概括为“JIMTOF”。
世界各地举办的机床展会越来越多，在此形势下，在日本举行的JIMTOF的看点是采用高附加值技术的尖端机床。作为展示尖端技术的平台，JIMTOF仍然具有巨大吸引力。
在本届展会上，考虑如何为苦于日元升值的日本国内工厂提供有效解决方案的技术展示十分引人注目。这些技术可用（1）J：缩短加工时间、（2）I：与众不同的能力、（3）M：无人化、（4）T：多能、（5）O：大型化、（6）F：复杂化六个词来概括。
J 缩短加工时间
牧野铣床展出了可缩短加工时间的线切割放电加工机“U3”。配备能够实现更微细的电压控制的电源电路（精加工电路），在将表面粗糙度降至低水平的同时，减少了反复进行放电加工的次数（加工次数）*1。可通过缩短时间，降低加工成本。
线切割放电加工机“U3”（牧野铣床制作所）通过减少放电加工次数缩短了加工时间（时间短）。售价为1420万日元（不含税）。
*1 放电加工一般要对同一处地方数次反复加工才能完成。
设想的工件为汽车部件及电子部件等普通部件的冲压模具以及医疗器械等大型部件、较厚的部件及人工骨骼等，范围十分广泛。主要面向要求表面粗糙度Rz（最大高度）为5μm以下，尺寸精度在±4～5μm以内，尺寸精度要求不像精密模具那样高的工件。
以U3加工的、用来对汽车安全带的皮带扣部分进行冲压成形的冲头。使用直径0.25mm的线电极对材料为模具钢SKD11、板厚为60mm的工件（工件A）进行了加工。只加工三次便获得了Rz为3μm的平滑表面。
汽车安全带皮带扣部分的冲头用U3加工而成。加工次数由四次减至三次，加工时间缩短了30分钟。
加工时间为190分钟。而原来的线切割放电加工机需要加工四次，比U3多一次，加工时间长达220分钟，比U3长30分钟。
一次放电加工也能获得较高的笔直度
沙迪克开发的新型线切割放电加工机“SL600G”也能缩短加工时间。不仅更新了作为心脏部的NC电源装置，还增加了可提高加工精度的放电控制功能，从而兼顾了高速度和高精度。
线切割放电加工机“SL600G”（沙迪克）同时兼顾了高速性和高精度，还可缩短加工时间。售价为1980万日元（不含税）。
为了实现高速化，通过采用双核型CPU提高了NC电源装置“SPW电源”的处理速度。还结合使用了通过包覆导电性出色的锌来提高放电效率的线电极“猎鹰”，从而实现了工件的高速加工。比如，加工次数为一次时，加工时间最多可缩短50％，进行更高精度的4次加工时，时间同样可以缩短30％。
将一个工件加工成7个冲头的样品，Rz为2.3μm。通过将加工次数由原来的5次减至4次，将加工时间由16小时27分钟缩短到了11小时40分钟，缩短了近5个小时（约3成）。
冲模样品使用SL600G，用一个工件同时加工成7个。加工时间比原来缩短约三成。
以高速化为前提实现高精度的技术为这种加工作出了贡献。其中之一是该公司开发的可提高加工笔直度的“Tycoless控制”技术。进行线切割放电加工时，在放电反作用力以及静电吸引力的作用下，线电极会发生振动。因此，线振幅较大、位于厚度方向的工件的中央附近的去除量便会增加，凹陷成逆“鼓”状（弓状）。而且，工件越厚，这种影响越大。
于是，新控制技术通过精细地控制电压和电流等措施，在允许振动的同时，使线电极从上端到下端沿着工件的厚度方向均匀靠近。这样一来，上端到下端的去除量不均就会减小，即便加工次数只有一次，也能提高笔直度。以厚度为200mm的工件为例，加工一次时，笔直度为3μm以下。而原来的笔直度为20μm左右。
I 与众不同的能力
在多数机床以钢或铝合金制成的工件为加工对象的形势下，唯独SUGINO MACHINE（总部：富山县鱼津市）通过巧用高压水，实现了对玻璃、碳纤维、钛合金等高难加工材料的支持，表现出了出色的加工能力。
SUGINO MACHINE开发出了适合用于以难切削材料制成的小工件微细加工的喷水式加工机“KATANA2”。主要用于加工钛合金医疗部件、由化学强化玻璃制成的智能手机部件、由碳纤维强化树脂（CFRP）制成的飞机部件等。
喷水式加工机“KATANA2”（SUGINO MACHINE）使用高压水来加工难切削材料。售价为1100万日元（不含税）起。
KATANA2更新了含有喷嘴的刀头。具体而言，通过将用来喷出高压水（含有石榴石研磨材料）的喷嘴的直径缩小至0.3mm等措施，实现了微细加工。而原来的喷嘴直径为1.0mm。
除了缩小喷嘴直径之外，还采用了将研磨材料料均匀掺入高压水的机制。首先，制造出专用研磨材料供应装置，并改用更加准确地控制研磨材料供应量的方法。而原来“采用像沙漏的沙子一样依靠重力落下的方法”（SUGINO MACHINE）。而且，可从所有侧面（所有圆周方向）向高压水中投放研磨材料。而以前只能从一个地方投放研磨材料。另外，还配合喷嘴直径的缩小，采用了粒径更小的研磨材料。
SUGINO MACHINE使用KATANA2，加工出了用来连接骨骼的骨板样品。采用钛合金制成，厚度为0.5mm。可在两分钟以内完成加工。还使用相同厚度的钛合金，制作出了形状更为复杂的微细加工样品。
骨板和经过复杂加工的样品用KATANA2加工而成。均由钛合金制成，厚度都是0.5mm。
KATANA2还具有运行成本比原来减少40％的优点。原因有以下三个。第一是减少了研磨材料用量。第二是将制造高压水的水泵由油压式改成了电气（伺服马达驱动）式，从而实现了节能化。第三是因为使用粒径更小的研磨材料，所以可减小喷嘴的摩耗，从而降低了切削刀头的更换频率。
M 无人化
在本届JIMTOF上，通过无人化来降低成本的理念也十分引人注目。松浦机械制作所（总部：福井市）展出了5轴控制加工中心（MC）“MAM72-35V PC32”，不仅可配备多个工件和刀具，而且通过搬运和更换刀具的自动化实现了无人化。设想的工件为飞机、汽车、医疗及刀架领域的部件。
5轴控制MC“MAM72-35V PC32”（松浦机械制作所）实现了无人化加工。包含可选配的托盘系统和刀具库在内，售价为4880万日元（不含税）。 |
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