CIMT2019展品评述 | 部分金属成形机床（上）

2019年4月15-20日，第十六届中国国际机床展览会（CIMT2019）在北京盛大举行。从本届展会的金属成形机床展品来看，体现出以下几个特点：

（1）激光产品的内涵和外延持续扩大。数控激光切割机持续处于热点，参展台套数居高不下；激光切管机应用加大，市场有望继续拓展；3D激光打印机崭露头角，市场开始萌动，未来可期。总体看，激光产品撑起了一片不小的天空，为当下成形市场的活跃起到了重要作用。

（2）数控转塔冲床由盛而衰，参展台套数已大不如前。其原因与激光切割机的强势崛起不无关系。当然，数控转塔冲床仍有其独特的生存优势和空间，未来依然会继续存在于市场之上。

（3）切割单元、成形单元、折弯单元及其生产线，集成技术越来越成熟，高效、自动化技术越来越受到用户重视和选择。其中的软件控制、上下料传递等环节是难点也是机会，同时也对供应商的软硬件集成能力提出了更高的要求。

（4）智能技术初露锋芒，但只是点而远非面。一方面，即使在成形领域智能技术也仍然有很大的突破空间；另一方面，这其中显然还有很长的路要走。智能技术任重道远。

下面本文以部分参展CIMT2019的金属成形（锻压）机床展品为参考，对重点门类金属成形展品作一评述。

一、数控激光切割机、激光设备

近几年，数控激光产品发展势头迅猛。从早期的激光切割机、激光打标机，到今天的数控激光切管机、3D激光切割机、激光3D打印机等，激光技术的应用不断得到提高和发展。从本届展览会来看，激光切割机展品又表现出新的动向，如激光发生器功率迅速增大到2万瓦，最大加速度甚至达到5G，可谓突飞猛进，一日千里。具体说，本届激光切割机展品体现出以下特点：

（1）高功率化依然是设备制造商的重要着力点，也是体现展商实力的一个方面。从本届展会的激光切割机展品可以看出，万瓦级激光切割机展品已不鲜见，本届展会更是出现了2万瓦级的切割机产品，让人赞叹。从初期被市场接受开始的2kW、3kW，到今天的2万瓦，仅仅用了几年时间，激光切割机的激光器功率进阶不可谓不迅猛，这一方面说明了市场对高功率激光切割机的迫切需求，另一方面也表明当下科技的发展进步之快。大功率带来了切割效率的迅速提升，也促使了中小功率激光器的成本下降，进一步促进了激光切割机的快速普及应用。

随着激光器功率的提高，激光切割机的加工能力也随之提高。如通快（中国）有限公司展出的TruLaser 3040 fiber 万瓦级平面激光切割机，其可实现最大切割厚度为碳钢30mm、不锈钢40mm、铝合金25mm。与以往相比又有了较为明显的进步。

（2）高速、高精化仍然是激光切割机的发展方向和动力来源。激光切割机的功率正在得到快速提高，相应的其定位速度、加工速度也得到明显提高。如江苏亚威机床股份有限公司展出的HLS-1530磁悬浮光纤激光切割机，其X、Y轴最大定位速度达280m/min，最大加速度更是达到4.5G，性能指标在展品中居于领先地位。

在高速化的同时，激光切割机的精度水平也不断得到发展。主流切割机的定位精度达到±0.03mm/m，部分优秀机型定位精度达到±0.02mm/m；主流切割机的重复定位精度达到±0.02mm，部分优秀机型重复定位精度达到±0.01mm。

（3）智能化加工中心（单元）的研发、应用日益成熟，自动化水平进一步提高，部分产品可实现自动化无人工作循环。从展品来看，加工单元的展示越来越受到厂商重视，也成为体现厂商供应能力和水平的标志。

1. 激光加工中心（单元）

通快（中国）有限公司展出TruLaser Cell 5030三维激光加工中心，定位为理想的入门级三维切割系统。该系统对大体积2D、3D工件加工灵活高效，具有自动化控制接口如KSS自动化夹具设定、机器人连接口等；基于工业4.0计划的OPC UA功能等；具有人体工程学控制面板；机床面板设置TruTops_CellBasic & Teach Mode，缩短工件调试进度；具有FocusLine焦点自动调节，ObserveLine Professional加工精度监控，提高加工效率；X-Blast新喷嘴技术，降低喷嘴消耗，显著提高边角或复杂零件加工质量；智能校准调整，具有智能加工头，免安装加工精度校准。该机轴速度X、Y、Z分别为60m/min，B、C轴为60r/min，最大联动速度104m/min，加速度X、Y、Z轴5G，B、C轴分别为200、100rad/s²。

江苏金方圆数控机床有限公司展出ALM激光切割自动化加工单元，可实现自动化无人工作循环。单元采用高刚性桁架结合轻量化铝合金驱动部件，实现高速高动态机械手运动；上下料与加工过程平行同步，机床利用率大幅提升；桁架可扩展，可实现多主机联线工作；采用模块化设计，可根据客户需要进行个性化定制；单元工作状态实时监控，可全面掌握机器信息，维护保养更方便。

2. 数控激光切割机

江苏亚威机床股份有限公司展出HLS-1530磁悬浮光纤激光切割机，加工范围3000×1500mm，X、Y轴最大速度280m/min，最大加速度4.5G，定位精度±0.02mm/m，重复定位精度±0.01mm，激光发生器功率8kW。切割最大厚度：碳钢30mm、不锈钢30mm、铝合金25mm。

图1  亚威公司激光切割机

通快（中国）有限公司展出首发新品TruLaser 3040 fiber万瓦级高效率激光切割机，可切割材料广泛。采用全新的TruLaser 3000 fiber，在原款基础上再次进化；采用性能强大的TruDisk 10001激光器，突破无限可能；暴风切割技术实现全板厚范围的极高效率切割，同时电能消耗和气体消耗更低；先进功能显著降低了操作人员的劳动量，丰富的智慧功能实现了最少的停机等待时间。其技术参数为：激光器可选用TruDisk 3001/4001/6001/8001，工作范围4000mm×2000mm，最大定位速度（X、Y联动）170m/min，最大切割厚度（TruDisk 10001）：碳钢30mm、不锈钢40mm、铝合金25mm、黄铜12.7mm、紫铜16mm。

扬力集团股份有限公司展出HL4020F数控光纤激光切割机。该机采用龙门架结构，双边驱动，机身采用全新的钢板焊接结构与焊接工艺，毛坯退火处理，机加工后二次退火处理，保证了设备工作精度的稳定性；采用上海柏楚最新控制系统，操作更加便捷智能；采用德国进口高精密传动部件，保证机床一流的切割速度和加工精度；选用IPG发生器；配备德国Precitec自动调焦光纤切割头，焦点可根据板材厚度自动变化，适用多种厚度材料切割；可配自动化上下料装置。主要技术参数：切割板材尺寸4000mm×2000mm，X/Y/Z轴行程4050/2025/100，X、Y轴定位精度±0.02mm/m，X、Y轴重复定位精度±0.02mm，X、Y轴进给速度（单轴）140 m/min，X、Y轴加速度2G，Z轴加速度3G，控制系统柏楚FSCUT8000。

图2 扬力公司激光切割机

广东大族粤铭激光集团股份有限公司展出G6020HF-I20000光纤激光切割机。该机功率达到了20kW，是展出的功率较高的激光切割机，具有出色的动态性能、长期稳定性及可靠性；具有床身高功率防护技术，可有效解决床身热传导和热穿透等问题，保证机床长期的高精度、高稳定性和使用寿命；自主开发20kW超高功率自动调焦切割头，采用精密调焦结构设计，可准确快速调整焦点，厚板穿孔效率显著提升。

图3 大族公司激光切割机

苏州领智迅创智能装备有限公司展出Excalibur-3015超大功率智能激光切割机，X、Y轴定位精度±0.03mm/m，重复定位精度0.02mm，机床最大定位速度210m/min，最大加速度3G。该机具有切割头智能水冷、自动更换割嘴、智能视觉识别系统等功能。

北京天田机床模具有限公司展出高效光纤激光加工机升级款LCG3015AJⅡ，适合薄板到中厚板加工。其最大加工范围3070mm×1550mm×100mm，轴移动速度120×120×80m/min，加工进给速度0-120m/min。

山崎马扎克展出OPT3015Ⅲ 10kW第三代大功率光纤激光切割机，配置先进的数控系统，采用19″大型触摸操作屏，整机整合了马扎克SMOOTH技术和人体工学设计，并配备了多种智能化功能，包括智能化准备、智能化监测、智能化切割等。该机具备的智能化功能可有效缩短加工准备时间，降低生产周期，提升加工效率，实现高品质产品加工。

深圳迪能激光科技有限公司是瑞士百超激光集团与中国迪能激光合资的中外合资企业。百超迪能全新一代D-FAST光纤激光切割机，采用高质量、高效率光学技术联合研发的核心光学镜片组，通过对散失的光进行回收再利用，大幅提升光的利用率。联合研发智能切割头，在光利用率、光学质量、切割速度、断面效果等方面有更佳的表现，并保持长时稳定切割；非接触性感应、自动调焦变焦、双循环制冷使切割更加容易。15000W特高功率技术，保证设备高出勤率、高稳定性和使用寿命，高性能、高品质机床确保长期高精度运行。升降互换台+自动上下料切割机自动化系统，使流水线运行更加合理，保证设备利用率，切实提高效率。

广州海目星激光科技有限公司HF3015H-15000：海目星激光最新自主研发的万瓦级激光重型智能机床。专为超高功率激光设计；运用升降式交换平台，具备耐高温、承重强、稳定高效输出等优势，顶尖机床运动电机，采用国际伺服电机与驱动和精密齿轮齿条，确保强大切割和精准切割控制。

3. 激光切管机

亚威展出YLT-6018全自动激光切管机，加工管材范围6200×Ф20-180，X轴行程6800mm，Y轴行程200mm，Z轴行程160mm，A/B轴行程无限回转。X、Y轴最大速度100m/min，A/B轴最大转速120r/min，X、Y轴加速度1G。可切割最大管材重量120kg。定位精度±0.05 mm/m，重复定位精度±0.03mm。自动上料管材长度3000-6200mm，自动下料管材长度0-4000mm。

图4 亚威公司激光切管机

扬力展出PL6020F型数控光纤激光切管机，定位为简洁高效、经济实用的专业激光切管机,主要用于加工碳钢、不锈钢、铝合金等金属材质的矩形管、圆管、腰圆管、椭圆管等标准管材。机床采用气动两动式卡盘，夹持管材有较高的定心精度和重复定位精度；采用FSCUT5000B控制系统和进口伺服电机、德国进口高精度齿轮齿条，保证了机床切割精度；配有后随动托料装置，伺服电机驱动，跟随管材外轮廓轨迹浮动，限制管材自动下垂变形，有效提高切割精度；配有前固定托料装置，根据管材外径，手动调节托料装置高低，用于废料和成品零件的区分收集；配有瑞士Raytools光纤切割头，具有使用成本低、精度高、可靠性好等优点；可选配前随动托料装置，提高长工件切割精度，可选配自动上料装置，提高生产效率。其主要技术参数为：发生器功率1kW；加工管材范围6200×Ф20-200mm，X轴行程200mm，Y轴行程6750mm，Z轴行程160mm，W轴行程无限回转。X、Y轴定位精度±0.02mm/m，X、Y轴重复定位精度±0.05mm。X、Y轴进给速度90m/min，W轴转速100r/min，X、Y轴加速度0.9G。上料方式手动，控制系统FSCUT 5000B。

图5 扬力公司激光切管机

4. 激光3D打印机

通快推出双激光金属3D打印系统TruPrint 1000，对其生产力寄予厚望。该系统成形气缸尺寸Ф100×100mm，可成形材料有不锈钢、工具钢、钴铬、铝、镍基合金、钛、贵金属、青铜等，涂层厚度10~50μm，光源为200W光纤激光器，可选双激光2×200W光纤激光器。聚焦直径55（可选30）μm，扫描速度最大3m/s，使用氮气、氩气为保护气体。

此外，通快还展出TruTool TSC 100剑栅清洁机。该机为激光切割机的辅助清理工具，可清除不锈钢、碳钢、铝等绝大多数材质，仅需单人即可操作。技术参数为：剑栅厚度2~3.9mm，最大熔渣厚度25mm，最小剑栅间距33.5mm，运转速度4~8m/min。额定输入功率1.4kW，机器重量16.3kg。

二、数控转塔冲床

近几年，随着数控激光切割机的快速发展和应用范围的不断扩大，数控转塔冲床受到较大影响，市场表现日渐式微。从近几年各大机床展都可以看到，数控转塔冲床的展品数量明显下降，而与之相对的则是激光切割机的展品有增无减，而且新的供应商还在不断增多。当然，作为一种简洁高效的金属板材加工设备，数控转塔冲床仍有其存在的空间，其产品依然将继续活跃在特定市场上。从本次展会的展品来看，数控转塔冲床产品体现出以下特点：

（1）从产品的动力系统看，伺服系统是产品的主要驱动形式。伺服技术结构简单，运动曲线灵活可调，免去了油液污染，既节能环保又提高了系统可靠性，保养、维护方便，在成形机床中得到广泛应用。

（2）在当前发展阶段，数控转塔冲床产品技术趋于成熟，性能趋于稳定，精度、可靠性处于较高水平，性价比高，适合有需求的用户选择购入。

当前数控转塔冲床处于整合和市场调整期，存活下来的产品都经过了市场考验，不乏优质产品。从产品的主要参数方面看，产品冲孔精度多数可以达到±0.1mm，最大冲压频次可达2500cpm以上。

（3）以数控转塔冲床为主机组成的数控冲床柔性自动化冲压生产线，满足了用户全自动加工、无人值守车间的需求，是一种经典的自动化冲压生产搭配建设方案。该自动化解决方案基于全伺服主机，基于开放式系统和模块化设计，配合手持终端，实现全自动加工生产。整个加工过程可全面跟踪，设备工作状态可实时监控。

（4）数控转塔冲床工艺适应性强，在百叶窗、敲落孔、浅拉伸、滚筋、压印等特殊工艺加工方面具有先天优势。因而市场上依然有冲激复合产品展出，满足了部分特殊用户的需求。

在展品方面，金方圆展出MTA系列电伺服数控转塔冲床。采用大扭矩直驱伺服电机作为主传动的动力源，高效、节能、环保，且主传动结构简洁，保养维护方便；采用固定与移动混合工作台，结合毛刷与钢球混装台面，在适应不同厚度板材的同时，更可减少板材表面划痕；配置自动集中润滑装置，按需合理给油，减少运动副的摩擦，提高机器使用寿命；工艺适应性好，可方便进行百叶窗、敲落孔、浅拉伸、滚筋、压印等特殊工艺加工。

图6 金方圆公司数控转塔冲床

信宜华辉数控机床有限公司展出LS3-1225冲激复合一体机。最大加工板材范围：冲切5000mm×1225mm，激光2500mm×1225mm；最大加工板厚（冲切/激光）6mm；进给速度（X/YP/YL/Z轴）120/80/100/80m/min。

村田展出M2048TS+HS2512数控冲床柔性自动化生产线。其中M2048TS主要规格：冲压能力20t（200kN），最大加工板厚度6.35mm（3.2:毛刷工作台），加工板尺寸一次定位2500mm×1250mm，一次重复定位5000mm×1250mm，最大加工件重量150kg，加工精度±0.1mm，电源容量19kVA；HS2512主要规格：最大加工板料尺寸2500mm×1250mm，板材厚度0.6-4.5mm，材质类型碳钢、不锈钢、镀锌板、铝板等，装载重量3000kg，出入库方向同侧和非同侧，操作模式全自动、半自动，占地空间长宽高4150mm×5400mm×3060mm，电源容量6kVA。

图7  村田公司数控转塔冲床

北京天田机床模具有限公司展出LC2512C1AJ+ASR2512NTK光纤激光复合加工机+柔性生产线。进给速度（X/YP/YL/Z轴）100/80/80/80/80m/min；加工精度±0.07mm，最小设定单位0.001mm，驱动快进方式为滚珠丝杠方式。

图8  天田公司冲激复合加工机

作者：徐刚 崔瑞奇 王华