大隈機床五大智能化技術的精髓——訪大隈機械（上海）有限公司營業技術部部長山尾道朗先生

《金屬加工》記者 盧燕明 李 朋

靠“only one”技術底蘊一路走來的百年大隈，一直堅持自行開發機床和數控系統（OSP CNC），并始終秉承一個理念，即市面上沒有的、但是大隈所需要的，必須由大隈自己來做。那么，備受矚目的大隈機床“only one”技術的內涵和精髓到底是什么？請聽大隈機械（上海）有限公司營業技術部部長山尾道朗先生娓娓道來。

大隈是比較少有的機電一體化機床制造企業，它利用自身的優勢，創造了五大智能化技術，包括：熱親和技術、五軸調和功能、防碰撞系統、加工導航系統和伺服導航。其中，前四項是“only one”技術，山尾先生坦言，這獨一無二的四大技術就是大隈核心競爭力的體現。

熱親和技術

“熱親和技術對于大隈來說并不是一項新技術。”山尾先生追溯這項技術開發的背景，大隈是在機床行業里為數不多的機電一體化公司，數控系統和機械部分全部是大隈自制的。大隈自行開發數控系統已有50年之久，時至今日，擁有眾多不同客戶的同時，其生產狀態正在不斷地發生變化。這里有操作人員技術熟練程度的變化，也有工況溫度的變化。過去都靠老技師一代一代傳承經驗，靠刀具補償等人為干預來保持不同溫度下工件的加工精度。“作為機床廠家，我們支持的一個方向是：盡量減輕用戶的負擔，為此推出‘熱親和’這個概念。”山尾先生補充道：“還有一個典型是模具加工行業，讓我們考慮研發熱親和技術。因為模具加工，特別是大型模具，許多工件要分區域加工，而且每個區域加工的時間都會很長，就有可能導致兩個區域之間產生段差。”

“大隈推出的熱親和概念并不是簡簡單單的電器補償，而是基于設計這個層面，讓熱量產生的變形變得比較單純，即在不同溫度下，這個熱變形是可以預見的。這是除補償之外，熱親和概念更為突出的一個重點。”山尾先生進一步解釋道：“整個熱親和技術包括硬件和軟件，因為大隈自行開發機床和數控系統，基于自我的功能技術，可以從設計結構上，讓機床上的床身、立柱等每個影響精度的部件都盡量響應熱親和概念。再有，機床的熱變形會有許多形態，有溫度驟降的形態，也有溫度緩慢提升的形態。大隈基于在工廠里長期、大量的數據采集分析，把各種形態的熱變形均納入熱親和概念這個系統中。”

山尾先生表示，盡管大隈的熱親和概念運用得比較成熟，但是隨著新機型的推出，這個概念還會不斷地在每個標準配置的新機型上運用并加以完善。

五軸調和功能

這是大隈最新推出用于五軸加工中心的技術。一般機床只有三根直線軸，是比較容易補償的；而五軸聯動機床比三軸多了兩根旋轉軸，就多了兩個誤差，隨著機床狀態的變化，如機床安裝時水平的狀態、調試的精度狀態及地基的變化等都會投射到這些軸上，對加工精度的影響比三軸要更大一些。由于用戶對工序的集中度（即一次裝夾、在一臺機床上完成盡可能多的工序的加工）的需求逐漸增加，使得五軸加工中心的使用范圍變得越來越廣泛。山尾先生說，大隈抓住了這個時機，認為有必要開發針對五軸精度維護的功能。

五軸機床的精度是很難人工調整的，有了大隈的五軸調和系統之后，不管機床狀態出現什么樣的變化，都可以進行補償，把它恢復到一個比較理想的工作狀態，從而保證加工精度。大隈的五軸調和系統能實現11個項目的補償，而且使用方便，畫面全部是對話框形式，不管是什么水平的操作者，都可以很簡單地根據系統設定的程序來完成功能實現的過程。

山尾先生強調指出，五軸調和系統這11個項目的補償，是大隈自身優勢的體現，更是其他五軸加工中心無法比擬的。

防碰撞系統

該系統是為避免因操作失誤、引發機床產生撞擊的危險而設計。一旦操作者操作失誤，機床借助于防碰撞系統會自動停機。

加工導航系統

用戶在加工時，由于加工狀態或刀具狀態不匹配就會產生振刀現象，振刀會影響工件表面的質量和刀具壽命等諸多方面。針對振刀問題，一般用戶會對加工條件進行許多嘗試，如提高主軸鉆速、或降低進給速度等。而加工導航系統要做的就是讓機床根據工件的加工狀態，反過來對操作工給出機床的建議，以便操作工盡快找到最合適的加工狀態。

山尾先生介紹說：“在日本的許多用戶中，加工導航系統是非常受歡迎的，實際使用的機會也非常大，因為它可以大大提高生產效率，提高操作者的能力水平，這就是加工導航系統的意義。但是在中國市場，由于各種各樣的原因，這個系統并沒有更多地被中國用戶所了解和選用。所以，我們也希望更多地宣傳大隈這些獨一無二的技術，為用戶提高生產效率和產品質量提供幫助。”

伺服導航

伺服導航的設立可以應對機床的兩種工作狀態。

第一種情況：若在工作臺上放置的一個工件，由于輕重不同，加工速度應該有所區別。簡單地理解就是：對于輕的工件，可以讓它走刀快一些，加工效率高一些；對于重的工件，可以讓它走得慢一點，加工質量高一點。山尾先生說：“基于這點考慮，我們運用機床伺服導航，自動對工件稱重，從而選擇最合適的伺服參數和機床運行狀態。”

第二種情況：如果機床長期使用之后，傳動部件會有些磨損，造成機床運動狀態變化。針對機床的磨損和長期運轉的狀態，伺服導航可以自動地由機床來設定最合適的伺服參數和狀態，相當于對機床加工精度的長期維持有一個幫助。

“對于大隈機床的五大智能化技術，我們根據市場情況和自身技術能力一直在推陳出新。”山尾先生總結道：“我們的一些智能化技術推出之后，競爭對手也會陸續推出類似的一些功能；而我們的推陳出新則包括增加新的機能和對原有機能的提升。這是基于我們在這方面有大隈獨一無二的技術作為支撐，使得我們的技術能夠一直走在行業的最前列，處在一個被追趕的領先地位。我們基于為客戶提供附加值的附加技術，從而能夠推動銷售和市場。”