中國(guó)機(jī)床工具行業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃，把當(dāng)今世界機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展趨向，歸結(jié)為“復(fù)合、高速、智能、精密和環(huán)保”等幾個(gè)方面，如果我們把德國(guó)DMG公司的產(chǎn)品作個(gè)分析，就不難看出他們的技術(shù)創(chuàng)新，正代表著當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向。

1.  串并聯(lián)結(jié)合的Tri Center

自1994年美國(guó)C&L公司在芝加哥展覽會(huì)上推出VARIAX六條腿并聯(lián)機(jī)床以來(lái)，這類(lèi)新概念機(jī)床國(guó)際上發(fā)展得很快。并聯(lián)機(jī)床不僅用于切削加工，還可當(dāng)作試驗(yàn)平臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)械裝配等來(lái)使用。然而當(dāng)今并聯(lián)機(jī)床的另一個(gè)發(fā)展趨向，就是串并聯(lián)相結(jié)合，DMG的DMT100就是一個(gè)代表。所謂串并聯(lián)相結(jié)合，就是在并聯(lián)機(jī)床上串聯(lián)傳統(tǒng)機(jī)床的若干部件，以擴(kuò)大并聯(lián)機(jī)床的工作范圍，增加靈活性以及提高加工精度。在2001年EMO機(jī)床展上亮相的Tri Center(DMT100)由三桿帶動(dòng)銑頭運(yùn)動(dòng)，銑頭能繞C軸 X軸回轉(zhuǎn)，依據(jù)并行運(yùn)動(dòng)學(xué)的原理，能加工各種復(fù)雜幾何形狀的工件。DMT100快移速度100m/min，加速度2g，運(yùn)動(dòng)部件重量800kg，主軸轉(zhuǎn)速大于10000r/min，機(jī)床能耗低，刀具在空間自由運(yùn)動(dòng)使復(fù)雜工件的加工變得簡(jiǎn)單。

2.  銑頭傾斜的加工中心DMP60Linear

當(dāng)今，加工中心的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是立柱傾斜，其目的是為了更好地排屑及排放冷卻液。這種結(jié)構(gòu)是將立柱設(shè)計(jì)成和鉛垂直線成一定角度，往往是主軸軸線向操作者傾斜。德國(guó)DMG公司的DMP60，它的設(shè)計(jì)是將銑頭主軸軸線與水平面成45°交角，主要是為了在干切削時(shí)有利于排除切屑。DMP60的工作臺(tái)，不僅可以作C軸回轉(zhuǎn)，還具備繞A軸作45°翻轉(zhuǎn)功能，以轉(zhuǎn)向同主軸軸線垂直。

這是一臺(tái)適宜于高速加工的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速18000r/min，快移速度100m/min，加速度為1.5g。該機(jī)結(jié)構(gòu)也是采取斜床身形式，床身傾斜45°，鑄件成三角形筋板狀，剛性及抗振性強(qiáng)，進(jìn)給采用直線電機(jī)，機(jī)床精度高。

3.  超聲振動(dòng)加工技術(shù)

當(dāng)今，在醫(yī)療器械、光學(xué)工業(yè)以及汽車(chē)工業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)，對(duì)高硬度的零件需求日益增加，因?yàn)橹T如陶瓷、玻璃、硬質(zhì)合金等材料具有良好的抗磨損、耐高溫、抗腐蝕性能。但此類(lèi)材料的高硬度及脆性，使傳統(tǒng)的工藝方法難以加工，然而隸屬DMG的Hermann Sauer公司研制成功了超聲振動(dòng)加工技術(shù)，使硬脆材料的加工技術(shù)獲得了新的突破。

振動(dòng)切削理論是在切削過(guò)程中加入了超聲振動(dòng)。由工業(yè)金剛石顆粒制成的銑刀、鉆頭或砂輪，在加工過(guò)程中對(duì)零件表面進(jìn)行20，000次/秒的連續(xù)敲擊，即使是高硬材料，在如此高頻的振動(dòng)敲擊下，一個(gè)很小的切削力也可將其瓦解。當(dāng)然，DMG機(jī)床的進(jìn)給力還是很大的，因此在振幅的最高點(diǎn)，附在刀具上的金剛石顆粒以撞擊方式將零件表面材料以微小顆粒形式分離出來(lái)。

這種加工方式的效率要比傳統(tǒng)方式提高5倍；零件表面光潔度Ra<0.2µm；可加工φ0.3mm的精密小孔；切削溫升低，故可保護(hù)刀具及延長(zhǎng)壽命。采用超聲技術(shù)的DMS機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速3000r/min~40000r/min，X軸行程為350mm或500mm，刀具中心冷卻，冷卻液將細(xì)屑沖離加工區(qū)。機(jī)床的監(jiān)控方式有2種。ADR為控制沖擊力，將刀具的進(jìn)給量設(shè)定到最佳范圍，而ACC是通過(guò)聲音進(jìn)行控制的，即以加工過(guò)程中發(fā)出的聲音信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制，若需要取得較好的表面質(zhì)量，ACC方式為更好。

隨著電主軸及直線電機(jī)技術(shù)的日益成熟，當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的高速化發(fā)展越來(lái)越快，就金切機(jī)床領(lǐng)域而言，DMG公司的產(chǎn)品仍處于領(lǐng)先地位。

高速化不僅對(duì)機(jī)床的抗振性、抗熱變形能力要求很高，而且對(duì)裝配時(shí)的清潔度要求也非常嚴(yán)格。DMG除了對(duì)上述諸要求充分注意以外，還注重防塵處理。如對(duì)光柵、導(dǎo)軌、主軸箱等重要部位嚴(yán)加密封。除此以外，還對(duì)機(jī)床的環(huán)境適應(yīng)性以及電柜箱的空調(diào)與干燥等均下了不少功夫，這就為機(jī)床的持續(xù)高速加工提供了可靠保證。

就數(shù)控車(chē)床而言，DMG是采用直線電機(jī)最多的機(jī)床制造商。其優(yōu)點(diǎn)是除了能提高機(jī)床的進(jìn)給速度以外，也省略了傳統(tǒng)的易磨損機(jī)械零件，而且還能達(dá)到無(wú)反向間隙的高動(dòng)態(tài)性能的良好效果。

就中國(guó)市場(chǎng)的需求情況來(lái)看，多軸聯(lián)動(dòng)加工中心是進(jìn)口量最大的品種之一。如銑頭立臥轉(zhuǎn)換式、銑頭擺轉(zhuǎn)式、工作臺(tái)雙軸擺轉(zhuǎn)式等，均是我們航天航空、造船、兵器及模具行業(yè)等的招標(biāo)清單中最常見(jiàn)的。

DMG公司的多軸聯(lián)動(dòng)加工中心，主要是DMG DMU兩個(gè)系列。銑頭回轉(zhuǎn)的，如DMG60T立式加工中心，其銑頭能繞B軸回轉(zhuǎn)103°，因此對(duì)某些復(fù)雜零件的背面也能加工。而DMU160P及DMU160U其銑頭能立臥轉(zhuǎn)換，如配上回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，就能對(duì)箱體類(lèi)零件進(jìn)行五面加工，由于銑頭立臥回轉(zhuǎn)是連續(xù)控制的，因此對(duì)復(fù)雜型面的零件也能加工。

DMG165是一臺(tái)雙銑頭的門(mén)式加工中心，其結(jié)構(gòu)之所以布置成雙銑頭，主要是為了粗精加工。該機(jī)床工作時(shí)并非雙頭同時(shí)切削，而是單個(gè)驅(qū)動(dòng)。先由立銑頭Z軸下降作粗加工，然后回復(fù)至原位再由擺轉(zhuǎn)銑頭下降進(jìn)行精加工，若配上回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，機(jī)床就能多軸聯(lián)動(dòng)加工。該機(jī)床主軸最高轉(zhuǎn)速可選配30000r/min，標(biāo)準(zhǔn)配置12000r/min，其第二軸擺動(dòng)銑頭的范圍是±95°。由于采用了高動(dòng)態(tài)性能的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其快移速度達(dá)90m/min，加速度2g，機(jī)床結(jié)構(gòu)為龍門(mén)移動(dòng)式，模塊化床身重達(dá)25噸，故機(jī)床剛性好，能加工高精度大型零件。機(jī)床三向行程X/Y/Z為1650mm/1200mm/800mm。

眾所周知，DMG公司的多軸聯(lián)動(dòng)工作臺(tái)的品種繁多，主要是回轉(zhuǎn)與可傾相結(jié)合，DMU80P五軸加工中心，其轉(zhuǎn)臺(tái)型式就是非常典型的式樣。此外，DMU50/70evolution的轉(zhuǎn)臺(tái)也很別致，它安置在斜床身的底座上面，進(jìn)行2軸轉(zhuǎn)擺。除此以外DMU35M及DMU50M，還可采用手動(dòng)擺動(dòng)工作臺(tái)，一次裝夾后就能作五面加工。

激光加工也是DMG公司近年致力發(fā)展的新技術(shù)，一般有兩種形式。DML40激光加工機(jī)，是用激光直接對(duì)工件進(jìn)行加工的，以取代傳統(tǒng)的電腐蝕加工工藝，尤其適合對(duì)陶瓷、石墨及其他超硬材料的加工。它的優(yōu)越性不僅是能節(jié)省工時(shí)，更體現(xiàn)在能去除工件的某些因刀具干涉而不能切削部分，甚至對(duì)盲孔也能加工。當(dāng)然，對(duì)環(huán)保也起到積極作用。DML40的操作也很方便，將三維CAD圖紙直接輸入就能加工。機(jī)床為6軸控制，三個(gè)直線軸，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡回轉(zhuǎn)軸以及一個(gè)聚焦軸，激光束能以小于20°角度范圍內(nèi)投入到加工面上，從而完成90°垂直面的加工。DML采用新型光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。DML40的脈動(dòng)式Y(jié)AG激光平均功率為100W，Q開(kāi)關(guān)裝置發(fā)出的激光脈沖最大功率可達(dá)200kW。激光束直徑在φ0.04mm-φ0.1mm范圍之內(nèi)，切除率可達(dá)到25mm³/min。機(jī)床工作臺(tái)面積300mm×400mm，三向行程X/Y/Z為400mm/300mm/500mm，工作臺(tái)承載500kg。

DMG另一種激光加工機(jī)的型式是高速銑削與激光加工相結(jié)合。DMU60L是一臺(tái)激光加工中心，除能自動(dòng)換刀進(jìn)行高速銑削以外，還帶有激光雕刻功能，以去除銑刀難以加工區(qū)域，為加工復(fù)雜模具的型腔及雕刻細(xì)紋圖案等拓展了新的空間。機(jī)床工作臺(tái)面積600mm×1000mm，三向行程X/Y/Z為630mm/560mm/560mm，工作臺(tái)承重400kg。激光加工參數(shù)同DML40。

DMG公司之所以能不斷開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，在制造業(yè)中享有盛譽(yù)，是和他們斥巨資致力于開(kāi)拓分不開(kāi)的。該公司平均每年要推出20多個(gè)新產(chǎn)品，而每個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)一般需投入200~500萬(wàn)馬克。他們除了自己有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力之外，還和斯圖加特等大專(zhuān)院校聯(lián)手合作，及時(shí)將新發(fā)明、新專(zhuān)利轉(zhuǎn)為新產(chǎn)品。

DMG公司近期將在中國(guó)上海開(kāi)設(shè)工廠，這是該公司的第11家工廠，也是歐洲以外的第一家工廠，將首先推出CTX310數(shù)控車(chē)床和DMC64V立式加工中心，這些產(chǎn)品包含著DMG的最新技術(shù)創(chuàng)新成果，能使中國(guó)的制造業(yè)裝備得以良好武裝。