本文目录
世界上机床品牌排名是什么
2019年赛迪顾问发表了全球精密机床排行榜,其中日本和德国以及美国全部包办,前十名全部被这三个国家包办,其中日本德国各占四席,美国占两席,中国没有一家上榜,不要说中国没有上榜的,就算其他欧洲发达国家都没有能挤进前十的。
这些精密机床企业第一名是日本的山崎马扎克,赢收入为52.8亿美元排第一,这个成立于1919年的企业,主要生产各种机床以及数控系统,全球最知名的企业,第二名是德国通快公司,赢收入为42.4亿美元,通快公司成立于1923年,主要生产顶级激光器和激光加工机床。
第三名是德国的德玛吉,成立于1870年,这个营收入为38.2亿美元,是全球数控机床的领导者之一,各种数字化生产线,智能生产线等,成为全球最顶级的精密机床生产企业之一,第四名是美国的马格公司,营收入32.6亿美元,主要服务于航空航天以及汽车制造领域。-布德鲁斯机床
第五名是日本的天田公司,营收为31亿美元,成立于1946年,主要生产各种钣金数控机床,在世界上拥有非常高的信誉度,第六名是日本的大隈,日本第一大机床生产商,世界第一大龙门数控机床生产企业,生产各种高端的数控机床,拥有100多年的历史,营收入为19亿美元。-布德鲁斯机床
第七名是日本牧野公司,营收入为18.8亿美元,成立于1937年,1956年生产出来日本第一台数控机床,目前拥有世界高端机床领域的一席之地,第八名是德国的格劳博公司,营收入16.8亿美元,第九名为美国的哈斯公司,营收入14.8亿美元,是美国各类精工产品生产的机床供应商,第十名是德国的埃玛克公司,赢收入为8.7亿美元,高端机床生产引领者之一。-布德鲁斯机床
而中国的高端机床水平相差太远,我们目前没有高端机床方面非常突出的表现,我们在中低端机床上面占领了市场,但是高端机床的份额上面几乎可以忽略不计,机床为工业之母,没有好的机床是称不上工业强国的,我们现在只是工业大国并不是工业强国,工业基础太差,从机床领域就可以看出来,其中还包括操控系统方面现在我们使用的都是日德的系统,在这上面需要更多的努力才行。-布德鲁斯机床
美国的高端机床并不是很发达,可为什么航空发动机却那么先进
现在在世界机床行业中,美国依旧是世界超一流水平。总体上来说,在整个20世纪,美国是一直领先,但在上世纪70年代至80年代时,日本的技术赶上了美国的水平。但美国机加工方面的底蕴并没有丢失,在21世纪又重视起机械加工后,技术已经形成了对日本的反超,至少也是与日本维持并驾齐驱的水平。-布德鲁斯机床
代表性的美国机床企业有:Gleason格里森机床(齿轮领域的佼佼者);Haas哈斯机床(数控机床);Hardinge哈挺机床(车床与工装夹具)。
对于美国航空发动机领域,最重要的可能就是这个Hardinge哈挺机床了。它是全球中小型机加工市场的领导者,差不多占领了欧美80%的市场份额,在军工领域内的应用特别多。欧美在军事领域内的小型精密机械加工几乎全是这家机床厂包圆了。2013年Hardinge哈挺机床还在中国嘉兴建厂,生产HG系列高精内外圆磨床。-布德鲁斯机床
至此,就可以得出结论了,那就是美国的机加工水平依旧是超一流水平,不可能成为航空发动机制造的短板所在。至少,欧美的军工领域内的中小型金属机加工,全是Hardinge哈挺机床在提供,也就变相证实,即便美国航空发动机有短板,也不会是在机加工方面。-布德鲁斯机床
世界上精度最高的机床是怎么制造出来的
世界上最精密的机床零部件,例如丝杆导轨,轴承,刀具确实是手工刮研加工出来的。
但是大部分人都有疑问?高精尖的数控机床,以及高精密的装备的精密度是怎么做出来?
从我个人熟悉的工业机器人方面说一下。
各类数控机床精度是如何确定的?
我们经常能听到,五轴磨床,铣床,五轴加工中心,这种说法。这个5轴对应的是伺服电机驱动的丝杆,导轨,形成一个空间的运动结构。
由于加工中心内部,大部分是看不到的,所以不少人理解不了多轴的概念。
下面用裸露在外面的可以看到的,机器人结构作为说明。
这个图就比较直观的能看到,所谓的5轴是一个什么概念。
三坐标结构:就是XYZ三轴,最后一轴直接接上一个工艺装置,例如点胶头,或者是锁螺丝装置。
这是三坐标结构,三坐标是所有轴都是固定的结构。
四轴结构,是带有一个导轨,可以滑动的结构。例如上图5轴机器人中的最上面部分。
这个可以滑动的部分,就是四轴相对三轴多出来的一轴。也有四轴是旋转轴。如下图
五轴,6轴,又是在哪里呢?
不管是数控机床,工业机器人,都是关节型结构,也就是控制滑动的轨迹,向前向后,向左向右这类型的直线滑动,以及圆弧的动作,都是直线,或者旋转动作复合后呈现出来的。(有学过高中物理,复合运动概念)
接下来这就到了重点的地方了!
计算一个机床的精度,一般有两种精度,一个叫绝对精度,一个叫重复定位精度。
(1)绝对精度的含义,通俗理解就是:硬件层面,伺服精度,减速机精度,轴承传导精度,组装在一起后,点到点的测量得到的精度。
你可以理解为,我指定机器人到坐标(0,1,1)点,最后机器人也向那个方向移动了。但是测量结果是偏差了0.01mm。这就是绝对精度是0.01mm。
绝对精度在应用中一般不常用,它主要是设备厂商自己出厂检测产品的时候使用。用来确定设备是否合格!
在加工产品的时候,我们经常看到的精度,其实是重复定位精度,也叫MTBS(有的地方有这个参数字样可以去看一下)。有没有企业会宣传绝对精度,这肯定是有的,但是绝对精度确实没法在工作中使用。这种宣传多数是噱头。-布德鲁斯机床
(2)重复定位精度,其实就是末端的执行机构,例如带有刀具的主轴,他在运行10000次中,平均到达目标点的误差。
你可以想象一下,一个不断工作的设备,各个轴都在运动,尤其是精雕机这种高速运动的机床。不断运动加工产品,他的精度怎么保证?单纯的依靠硬件的刚性来保证?所有的硬件都是会被磨损的。那么怎么办?
用算法进行纠偏!也就是用软件来做补偿,弥补在硬件运动中偏移的量。
数控机床在算法层面,都是有一个坐标系的,同时带有编码器或者激光距离传感器。这种传感器本身误差是很小的,并且精度非常高。
这些设备在运行中,会实时的反馈位置,根据各关节传感器带来的位置测量,计算出最后主轴的实际位置与设定位置的差距,来进行算法纠偏。也就是把硬件损耗,给弥补上。
这就是在实际的数控机床上面,控制精度的方式。
题主这里说的,如何加工出世界上最高精度的机床,以及机床零部件。其实片面的将绝对精度给方大了。
这其实就是相当于上面上说的绝对精度概念。但是绝对精度在实际生产中不作为参考标准使用。正如我们说的,所有的零部件的绝对精度都是0.001mm,但是组装起来后,他一定就不是0.001mm。这就是组装误差。当然还包括材料误差。-布德鲁斯机床
组装后影响他们精度的原因,例如材料刚性。
例如钢尺子,很直对吧,但是刚性底,如果放一个重物就会变形,就没有所谓的精度了。
还有温度,也是影响材料刚性的关键。
因此,用上面大量篇幅费力的讲精度的问题,就在说明一个事情。那就是即使你做出绝对精度非常高的零部件,你不一定能做出高端的数控机床!
但是没有超高精的零部件,肯定是没有高端数控机床的!
最典型的产品,就是前两年,国内市场一直讨论的:工业机器人的减速机,中国一直无法生产。全球的减速机都被日本两家企业垄断了。(现在可以生产了)
机器人减速机组成部门,都是各类齿轮,轴承。
那么接下来就可以说,高精尖机床和高精尖的零部件这个“鸡生蛋,还是蛋生鸡”的问题了!
工业生产是一个“往复”加工,不断调整的过程。
第一台机床很粗糙,但是在加工了粗胚之后。这个粗胚可以是应用于机床的零部件。这个粗胚想要再进一步的提高绝对精度,在没有机床的情况,就需要手工的刮研。
手工刮研,说的通俗一点,就是一点一点的划去突出的部分,慢慢的找平。
这个过程是一边刮,一边测量。看清楚了是一边刮,一边测量。不能一直刮,不然那就是在刨坑。
这个过程可以达到非常高的精度,可以达到0.0025mm以上。
工业中,一般将0.01mm叫做一个丝,这个0.0025mm,是一个丝的四分之一。
刮研是提高我们最开始看到的机床的丝杆,导轨的主要手段。这也就说回来了。手工是提高机床精度的唯一办法。
这也就说没有手工刮研,就没有高端机床。高精尖机床,可以生产高精尖的东西,是因为在绝对精度的零部件组装后的基础上,还有代码的补偿功能。
理论上重复定位精度可以无限接近绝对精度,但是有很大难度。
这里也就拓展一下说,为什么中国数控机床做不到,超高端。
问题之一也就处在算法工艺的积累上面,国内的数控系统还是处于中低端水平。
至于,有没有零部件的问题,那肯定也是有的。只是谁的限制大?算法的限制当前最大。