近年來，日本制造業(yè)在降低生產(chǎn)成本，提高生加工效率方面一直面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。許多公司都選擇將生產(chǎn)設(shè)施轉(zhuǎn)移到國外的方法來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。盡管這種轉(zhuǎn)移作為一種商業(yè)決策是可以理解的，我們對這一趨勢也并不該多加指責(zé)，但隨著生產(chǎn)基地向海外轉(zhuǎn)移，日本的技術(shù)和專長也會(huì)隨之帶出**，這就勢必造成將日本本土的制造公司“空洞化”的事實(shí)。今天，日本制造業(yè)不僅面臨著降低成本、提高生產(chǎn)率的雙重挑戰(zhàn)，而且還面臨著遠(yuǎn)比這更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，那就是如何生產(chǎn)出高于當(dāng)前現(xiàn)有水平的高質(zhì)量產(chǎn)品。讓我們著眼于此，去審視一下三豐在日本國際機(jī)床展覽會(huì)（JIMTOF）上展出的設(shè)備。

確保高生產(chǎn)率和高質(zhì)量生產(chǎn)有兩條路線可走：（1）安裝由高精度零部件組成的高精度設(shè)備，或（2）建立一組高精度測量儀器的自主加工生產(chǎn)線系統(tǒng)。**條路線需要投入大量的設(shè)備安裝成本，不太適合大規(guī)模生產(chǎn)，在很大程度上要受生產(chǎn)條件的影響，也不能完全保證其有效性。**條路線則需要重新設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)線，將具有高可靠性的測量儀器連接到加工生產(chǎn)線上。這種方法已經(jīng)引起了一些人的關(guān)注，因?yàn)樗谔岣呱a(chǎn)效率和保證高質(zhì)量方面似乎都有效。以下就是三豐選擇**條路線實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率和高質(zhì)量生產(chǎn)的實(shí)例，讓我們共同了解一下三豐新型三坐標(biāo)測量機(jī)產(chǎn)品MACH-V。

 

MACH-V產(chǎn)品圖

對三坐標(biāo)測量機(jī)的要求

三坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）是一種將工件的尺寸和其它幾何值轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)值的測量儀器。它事實(shí)上是一種相當(dāng)**的測量儀器，能對任何3D曲面進(jìn)行高精度測量。測量數(shù)據(jù)一經(jīng)轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)值，可即刻反饋到機(jī)床。因此，三坐標(biāo)測量機(jī)是建立自主加工處理系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。從前，一般主要將三坐標(biāo)測量機(jī)用于高精度、高效測量，通常安裝在檢測室內(nèi)。然而，隨著上述需求的變化，三坐標(biāo)測量機(jī)現(xiàn)正向著加工現(xiàn)場使用方向靠近，它可以在加工現(xiàn)場作為加工設(shè)備的一部分而發(fā)揮自己的作用。現(xiàn)在就讓我們來分析一下當(dāng)今用戶對三坐標(biāo)測量機(jī)的一些具體需求。

讓我們以汽車制造業(yè)為例。汽車制造業(yè)是一個(gè)對利用機(jī)床開展生產(chǎn)活動(dòng)依賴性極強(qiáng)的行業(yè)。（1）需要在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，這就意味著有很多時(shí)候需要測量服務(wù)，因此就要求測量服務(wù)快速有效。（2）零部件進(jìn)入加工生產(chǎn)線之后，每段加工完畢，必須立即進(jìn)行工件測量，這就需要測量儀器具有效強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和溫度補(bǔ)償功能。（3）還有就是將停機(jī)時(shí)間減少到*低水平，這就需要提高其可靠性、耐用性和可維護(hù)性。（4）如今，許多公司都有自己獨(dú)特的質(zhì)量管理方法和檢測能力，再加上無人自動(dòng)化的要求，在考慮到質(zhì)量管理和構(gòu)筑生產(chǎn)線時(shí)，各個(gè)公司會(huì)按照其獨(dú)特的加工生產(chǎn)線的特點(diǎn)來特別定制各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備。正因?yàn)槿绱?，MACH-V被推崇為能夠?yàn)檫@些要求提供全方位測量解決方案的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。

MACH-V的機(jī)械結(jié)構(gòu)

MACH-V的結(jié)構(gòu)是三豐多年積累的高可靠性機(jī)械設(shè)計(jì)能力的結(jié)晶。為滿足上述用戶需求，機(jī)械結(jié)構(gòu)必須能夠?qū)崿F(xiàn)在線或旁線連接，必須便于目標(biāo)工件的輸送。自1968年起，三豐就利用立柱固定橋式結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)造出**的成績。*早將這一結(jié)構(gòu)成功地用于CMM，即制造出A型和F型三坐標(biāo)測量機(jī)，公司憑借在不斷創(chuàng)造高可靠性的過程中長期積累的經(jīng)驗(yàn)和在長期的產(chǎn)品開發(fā)中獲得的**技術(shù)，制造出這一外型獨(dú)特的系列產(chǎn)品。在工件輸送方面，三豐CMM采用了特有的懸臂結(jié)構(gòu)，既可從前面取放工件，也可從側(cè)面取放。

出于對現(xiàn)場環(huán)境的考慮，三坐標(biāo)測量機(jī)還采用了線性導(dǎo)軌系統(tǒng)。三豐CMM的小型化基座設(shè)計(jì)可有效節(jié)省空間。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還采用了特有的高剛性鑄鐵和一個(gè)X測臂中心驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（三豐**技術(shù)）。各軸和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)部件都緊密安裝在一起，所有零部件全部帶有防護(hù)罩，以避免氣溫變化和其它環(huán)境因素的影響。要在減少定期檢修和停機(jī)時(shí)間的同時(shí)確保實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)加工生產(chǎn)線的另一個(gè)關(guān)系因素是要確保機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于人員維護(hù)。因此，機(jī)器周邊應(yīng)盡可能保留開闊的空間也是非常重要的。

MACH-V規(guī)格

已經(jīng)成功開發(fā)出X軸測量范圍為900mm的MACH-V系列9106型產(chǎn)品，正在計(jì)劃開發(fā)測量范圍為500mm和700mm的新型產(chǎn)品。這些型號的指示誤差（E）僅為2.5+3L/1000μm，*大驅(qū)動(dòng)速度為866mm/s，測量速度為20mm/s，加速度為0.86G?？纱_保精度的溫度范圍為15^oC至35^oC。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中已將汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)工件考慮在內(nèi)。三豐還專為高速大吞吐量測量設(shè)計(jì)了臥式MACH型號產(chǎn)品。

表1 MACH-V規(guī)格

MACH-V565 MACH-V796 MACH-V9106 測量范圍mm X 500 700 900 Y 600 900 1000 Z 500 600 600 指示誤差 2.5+3L/1000μm（根據(jù)溫度分級） *大速度 866mm/s（3軸） 測量速度 20mm/s *大加速度 0.86G（3軸） 溫度 15～35oC

將測量機(jī)連接到加工生產(chǎn)線時(shí)遇到的問題

以下就MACH-V測量機(jī)或類似開發(fā)概念的其它測量儀所面臨的課題，作補(bǔ)充說明。為了滿足用戶的要求而進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是，現(xiàn)在已完成的僅僅是測量解決方案的一部分。因此，要滿足客戶的需求，還要進(jìn)行許多技術(shù)上的開發(fā)和改進(jìn)。需要解決的**個(gè)問題就是生產(chǎn)線一體化問題。這要求符合不同客戶的具體需求，也就是說要按照客戶的需求進(jìn)行“定身制作”，而這樣一來會(huì)需要耗費(fèi)大量成本。而要想將成本降至*低，就需要建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。但要順應(yīng)系統(tǒng)的操作環(huán)境和編制支持系統(tǒng)運(yùn)行所需的每項(xiàng)工程個(gè)別的工件測量程序還是會(huì)產(chǎn)生大量費(fèi)用。測量位置增加，所需編程的工時(shí)也越多。如果采用學(xué)習(xí)模式來創(chuàng)建這些程序，測量儀器被用來編程，從而影響了生產(chǎn)線的使用效率。因此，就需要一種可進(jìn)行離線編程系統(tǒng)，或者儀器本身具有以CAD為基礎(chǔ)的自動(dòng)程序生成功能。另外，還需要道入生產(chǎn)線加工物的工件溫度管理，或者溫度補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)。現(xiàn)在，三豐正努力綜合解決這些問題，致力于為用戶提供滿意的測量解決方案。也就是說，我們面臨的挑戰(zhàn)是要在開發(fā)出精度*高、速度*快的測量儀器的同時(shí)，還要跟上機(jī)床技術(shù)發(fā)展的步伐，只有這樣，我們才能在確保品質(zhì)的情況下取得進(jìn)一步發(fā)展。

支撐著日本制造業(yè)的所有新技術(shù)都會(huì)在日本國際機(jī)床展覽會(huì)（JIMTOF）展出，它為工程技術(shù)人員提供了一個(gè)**的平臺(tái)去展示他們的才華和智慧。在這里，三豐的工程技術(shù)人員不僅能夠了解到競爭對手們都在做些什么，同時(shí)還能夠了解到相關(guān)行業(yè)的動(dòng)向，清楚地看到整個(gè)制造業(yè)的基準(zhǔn)框架體系，并切實(shí)地為之努力。他們能夠在著眼于更新更好的解決方案的同時(shí)，從多種展品中獲得能夠反映相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的*有價(jià)值的信息。