西班牙機(jī)床：遵循傳統(tǒng)的創(chuàng)新者
發(fā)布日期:2022-12-22
| 編者按：機(jī)床是世界上幾乎一切產(chǎn)品的發(fā)生器。截至目前，機(jī)床已經(jīng)歷了多次技術(shù)革命。上百年前，作坊 的許多機(jī)械是靠單個(gè)電機(jī)供電的，通過電機(jī)，車軸帶動(dòng)傳送帶沿頂板急速旋轉(zhuǎn)。
位於西班牙小城Elgoibar中心的機(jī)床博物館占地廣闊，從旅游勝地San Sebastian出發(fā)，驅(qū)車駛過巴斯克鄉(xiāng)間青翠的小山，用不了許久，便可到達(dá)。參觀了博物館後，你會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)貦C(jī)床工業(yè)發(fā)展史了然於胸—當(dāng)?shù)貦C(jī)床工業(yè)發(fā)軔於數(shù)個(gè)世紀(jì)前，當(dāng)時(shí)的鋼鐵工人利用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)的鐵礦資源為全國(guó)各地教堂制作格柵。由此，人們開始研制機(jī)床，對(duì)鐵件進(jìn)行造型。時(shí)至今日，西班牙的機(jī)械業(yè)已雄踞歐盟第三的位置。
現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)沿革
“機(jī)床是世界上幾乎一切產(chǎn)品的發(fā)生器�！便姶仓圃焐蘊(yùn)icols Correa公司常務(wù)董事Javier Eguren如是說。這話毫不夸張，當(dāng)今在用的幾乎每件產(chǎn)品均由機(jī)床加工制造而來。Javier Eguren新近當(dāng)選歐洲機(jī)床工業(yè)合作委員會(huì)主席，他說：“機(jī)床可改變?cè)疾牧�、金屬與其他部件，從而得到所需的造型。”例如，利用切割、沖壓、銑削、鉆孔、磨削與鏜削以及所有其他形式的加工創(chuàng)造出各類工具與模具，從而將各類金屬片制作成汽車部件。
位於西班牙Elgoibar的機(jī)床博物館
截至目前，機(jī)床已經(jīng)歷了多次技術(shù)革命。上百年前，作坊 的許多機(jī)械是靠單個(gè)電機(jī)供電的，通過電機(jī)，車軸帶動(dòng)傳送帶沿頂板急速旋轉(zhuǎn)。傳送帶將能量傳送到車軸，而車軸又依次將能量傳送到機(jī)床本身，其中一個(gè)主要變化就是引入機(jī)床自有的獨(dú)立電機(jī)。直到20世紀(jì)70年代電腦數(shù)控（CNC）的出現(xiàn)，於是，加工操作就由軟件進(jìn)行操控。目前，西班牙生產(chǎn)的多數(shù)機(jī)床都采用CNC控制。
Eguren稱：“這是機(jī)床行業(yè)一項(xiàng)實(shí)質(zhì)性的大變化。此後，生產(chǎn)效率與精度的提高成為最主要的變化�！迸c二十年前的機(jī)床相比，如今的機(jī)床速度銳增，精度也大幅提高。大量的創(chuàng)新使這些變化成為可能。
在機(jī)床體積增加、速度提高的同時(shí)，如何確保精度成為一個(gè)挑戰(zhàn)。機(jī)床運(yùn)行時(shí)，機(jī)體會(huì)變熱，從而造成溫度升高，導(dǎo)致金屬膨脹。Eguren解釋說：“如此一來，為了操控機(jī)床進(jìn)行精準(zhǔn)加工，精確測(cè)量就成了該領(lǐng)域的一大研究課題。”他補(bǔ)充說，其中一個(gè)研究目標(biāo)就是將誤差降至微米級(jí)，以便符合有關(guān)要求。
Nicols Correa公司擁有50 多年的銑床制造史，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷世界各地。公司制造的機(jī)床主要用於加工大型部件，如車身或飛機(jī)構(gòu)件成型所需的模具等。最近，公司開始關(guān)注不斷成長(zhǎng)的能源行業(yè)，正在制造風(fēng)機(jī)葉片成型所需的機(jī)床。此外，公司還制造專業(yè)性與柔性機(jī)床。
為使機(jī)床增值，Nicols Correa公司在2007年新建了GNC Laser公司，新公司申請(qǐng)了激光技術(shù)專利，這種專利技術(shù)可用於維修，如部件在加工過程中由於滑動(dòng)而造成的破洞孔。這一專利技術(shù)還可硬化模具由於沖壓過程而降級(jí)的表面。
Danobat公司是西班牙最大的機(jī)床制造商，其制造的機(jī)床用於磨削飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)器所用的葉片，現(xiàn)已成為該領(lǐng)域世界性的領(lǐng)導(dǎo)者。Danobat研發(fā)中心Ideko專注於機(jī)床的改進(jìn)。
地區(qū)最大的機(jī)床制造商之一Fagor Arrasate主要生產(chǎn)機(jī)械壓力機(jī)，通過利用電機(jī)所取得的各種改進(jìn)對(duì)其壓力機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，該公司現(xiàn)在已能制造更為大型的壓力機(jī)，這種壓力機(jī)的柔性允許其客戶快速換工件外形。此外，該公司還開發(fā)出了一種高速機(jī)械手，置於壓力機(jī)上方的狹小空間，可以在不同機(jī)床間快速移動(dòng)工件�！拔覀冞�開發(fā)出一些新系統(tǒng)，以降低能源、原材料與油品消耗。”Fagor Arrasate公司的研發(fā)中心 Koniker的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理David Chico說。
發(fā)格自動(dòng)化（Fagor Automation）公司為機(jī)床提供自動(dòng)化解決方案。最近，該公司已通過改善編碼系統(tǒng)提高了機(jī)床加工流程的精度。通過分析尺寸為數(shù)百萬分之一的刻度線上所通過與阻隔的光線，這一新系統(tǒng)可確定所加工產(chǎn)品當(dāng)前所處的位置。在精心控制的環(huán)境如在溫度、濕度與氣體顆粒保持在特定水平時(shí)，這項(xiàng)工藝可用於蝕刻玻璃以及鉻、樹脂鍍層。機(jī)床利用漸變玻璃讀出其定位，然後CNC系統(tǒng)對(duì)機(jī)床所有必需部件之位置進(jìn)行調(diào)整。
發(fā)格自動(dòng)化公司產(chǎn)品行銷經(jīng)理J. R. Arriolabengoa 解釋道：“精度是最重要的結(jié)果�！睘楸苊庖蛘饎�(dòng)而造成精度降低，我們公司建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的浮動(dòng)間，即樓內(nèi)建筑物。目前在歐洲有兩家公司，在日本僅有一家公司，具備生產(chǎn)此精度工業(yè)用漸變玻璃的能力。發(fā)格自動(dòng)化公司還開發(fā)出一種熱力系統(tǒng)，以預(yù)防機(jī)床所處環(huán)境因溫度變化而造成的精度降低。同時(shí)，利用技術(shù)上的改進(jìn)，如震動(dòng)、溫度與定位感測(cè)器等，企業(yè)還可開發(fā)便於自身糾錯(cuò)或可向使用者通知潛在問題的機(jī)床�？傊F(xiàn)在制造的機(jī)床更加注重用戶友好性。
歐洲頂級(jí)銑床制造商N(yùn)icols Correa公司機(jī)床主要用於汽車和飛機(jī)零部件以及風(fēng)機(jī)葉片的加工
此外，當(dāng)客戶需要以更快的速度改變產(chǎn)品形狀而要求更高柔性時(shí)，西班牙公司可根據(jù)客戶要求精心提供定制解決方案，而不局限於提供可進(jìn)行單一操作的特定工具。Etxe-tar公司可針對(duì)特定客戶的特定需求開發(fā)專業(yè)化的柔性機(jī)床。Juaristi公司為銑床與鏜床制造商，現(xiàn)已開發(fā)出可使用戶在同一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行不同加工流程的機(jī)床。
上述這些機(jī)床制造企業(yè)的營(yíng)業(yè)收入大多來自西班牙以外的海外市場(chǎng)；西班牙公司的出口市場(chǎng)在2005與2006年度增長(zhǎng)了近30%。Nicols Correa公司約85%的產(chǎn)品用於出口，Etxe-tar公司的曲軸機(jī)床則大多由美國(guó)多家汽車公司購入。
西班牙機(jī)床制造商協(xié)會(huì)主席Xabier Ortueta介紹說：“終端用戶市場(chǎng)的全球化程度很高。我們?cè)诙喾N不同市場(chǎng)銷售產(chǎn)品，這是我們生產(chǎn)所依賴的基礎(chǔ)。過去五年 ，許多工業(yè)品的生產(chǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到中國(guó)、印度與東歐，隨客戶的變化，我們也在進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。”
環(huán)保意識(shí)覺醒
當(dāng)今，機(jī)床工業(yè)的一大重要變化是更加注重對(duì)環(huán)境的影響。事實(shí)上，下一階段的工業(yè)革命也需要考慮新的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
目前消費(fèi)者都在尋求綠色產(chǎn)品，各公司也在努力減少其對(duì)氣候的影響，而機(jī)械行業(yè)也正致力於此。這一行業(yè)的創(chuàng)新范圍廣泛，其中包括利用更少的材料與電能制造的機(jī)器、操作所需電能更少的機(jī)器、使用更少配方更環(huán)保的潤(rùn)滑劑與冷卻液的機(jī)器等。Etxe-tar公司銷售經(jīng)理Juan Jos Miguel表示，其公司機(jī)床所使用的冷卻液現(xiàn)已大幅減少。
借助有關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，西班牙機(jī)床業(yè)在開發(fā)綠色機(jī)床方面起到了積極的主導(dǎo)作用。Nicols Correa公司的Javier Eguren說：“高新技術(shù)使我們能夠?qū)C(jī)床設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)進(jìn)行模擬。我們可以做得更加精密，從而做到物盡其用，避免浪費(fèi)，我們一貫如此，以確保產(chǎn)品的功能性與安全性�！�
為滿足國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，汽車與飛機(jī)制造業(yè)一直在引進(jìn)新的更輕的材料，其中包括利用碳纖維取代部分鋼制部件。碳纖維是一種重要的復(fù)合材料，可在飛機(jī)制造業(yè)中取代鋁材。位於Pamplona的MTorres公司見證了飛機(jī)制造業(yè)的種種變化，現(xiàn)已開發(fā)出能夠加工碳纖維材料的機(jī)床。
MTorres公司航空部總經(jīng)理Luis Izco解釋說：“通常，機(jī)床需要將條狀材料鋪設(shè)於加工件模具上，以便按其形狀進(jìn)行加工。問題是，現(xiàn)有系統(tǒng)價(jià)格相對(duì)昂貴，而用戶能實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)率相對(duì)較低�！钡�，如果需要加工的部件形狀過於復(fù)雜，那麼，一種價(jià)格低廉、處理速度較快的工藝又達(dá)不到加工要求。
如今，MTorres公司業(yè)已開發(fā)出一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)可將所用材料鋪設(shè)於特定形狀之上，進(jìn)行“切割加工，并在空閑時(shí)重新啟動(dòng)”。 Izco解釋說，“具備此系統(tǒng)後，用戶可獲得很高的熔敷速度，每小時(shí)加工的重量也較傳統(tǒng)系統(tǒng)高很多�！边@一系統(tǒng)也適用於復(fù)雜形狀部件的加工。采用該系統(tǒng)的首臺(tái)機(jī)床已被一家向波音787提供部件的公司訂購，可望於一年內(nèi)交付使用。
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