说到数控机床,我们都知道德国和日本。美国有高端机床吗?

我们常常提起日德的机床,相比之下,美国的机床工业水平知名度较小。美国的机床工业水平如何?有哪些高端机床品牌?下文中,我们展开介绍美国机床概况以及代表性企业。

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美国机床沿革

美国的机床发展比英国晚半个世纪,在18世纪后半期,美国还是一个农业国。其纺织工业发展所需的机器及各种机床全部需要向英国购买。自19世纪后半期起,美国后来居上,机床技术一步步取代了英国的地位。关键是美国勇于研究创新,走出了开发新技术的三大步。

第一步:因军工毛瑟枪大量生产的需要,研究出公差、零件互换性技术,制定出公差标准,开创了世界上高效、大量生产的先例,研制出一批风格独特的专用机床。在此过程中,1898年由工人泰勒研制出了钨铬合金的高速钢刀具,切削线速度提高到50m/min,美国工厂的劳动生产率普遍提高了60%。

第二步:美国福特发明了汽车(1896年),随着汽车工业发展的需要,研究出大批量生产的自动化技术。美国首先在世界上研制出各种由机、电、液控制的高效自动化机床:1932年研制出组合机床;1934年研制出世界上第一条组合机床自动线:实现大批量自动化生产汽车业发展需要的各种配套件,如轴承、电机等:1948年美国建成了世界上第一条(套)年产3000万套轴承的自动线;到1978年美国拥有各种自动生产线6084条。大批量高效自动化生产快速发展,使其制造业、工业化实力大大增强。

第三步:在为汽车、轴承、电机等行业中大批地生产高效自动化机床和自动生产线之后,因飞机制造复杂零件和加工特殊材料的需要,进行了大量的原理性和应用性技术试验。美国麻省理工学院(MIT)研制出世界上第一台数字控制(NC)机床:1958年又研制出自动换刀、多工序复合加工的加工中心(MC)。随着微电子、计算机技术的迅速发展,经过学习和仿制,NC机床在全世界得到了广泛的推广和应用。随着汽车的大批生产和自动化程度的高速发展,CNC机床已成为当今世界上竞相采用的先进现代化机床。两次世界大战期间,远在美洲的美国大量供应战争所需的军械武器,机床工业获得了迅速的壮大和发展。

美国在吸收英国的机床制造经验中,充分的加以创新研究,研发出一大批精密且高效的机床,同时由于高速钢的发明,为美国生产率的提高注入强大动力。美国麻省理工学院在1952年研制出第一台带有控制器的三轴铣床,标志着世界上第一台数控机床的诞生。1958年研制出数控加工中心,即领先于世界其他发达国家。在此后,由于政府的大力支持,加上国防对高精密制造要求的不断提高,使美国的机床产业一直与应用市场保持紧密地联系,立足航空工业,建筑设备制造,以及医疗行业,使数控化产品更加实用。如伴随汽车制造业的发展,美国的自动化生产线技术以及柔性线技术得到很大提升,相关生产线产品至今仍处于世界领先地位。行业内,拥有众多知名企业。

美国数控机床业在70年代过分着重高精尖技术的科研,疏忽对于技术的应用创新,使科研与实际应用脱节,由于无法转换成产品,无法形成生产力,致使数控机床产量增长缓慢。70年代末,80年代初被当时落后的日本赶超,日本利用美国技术进行开发创新,加上日本廉价汽车对美国汽车行业的挤压,使得日本机床占领了大部分市场。不过从90年代起,美国数控机床开始注重实用,通过扩大内需,整个行业开始全面复苏。

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代表性机床企业

1、Gleason 格里森机床

格里森是齿轮技术解决方案的世界领导者。其齿轮总体解决方案的使命涵盖从齿轮设计软件开发和销售,直至齿轮加工机床及相关配件、计量设备和自动化解决方案的开发、制造和销售。公司的产品被用于汽车、卡车、飞机、农业、采矿、能源、建筑、重型机床和海洋产业,拥有一批服务于多种产业设备市场的多样化客户群体。

格里森HFC硬精加工单元:

延伸阅读:日本三菱、美国的格里森和德国利波海尔等公司都在齿轮干切削方面做了大量工作。三菱公司推出了世界上第一台干滚切系统,其切削速度是传统滚切速度的2倍,达到了200m/min,三菱公司专门设计了涂有专有涂层的MACH7高速钢滚刀,这种涂层有助于散热和减小刀具与工件材料之间的摩擦,刀具寿命是一般湿式加工的5倍。这一系统在加工汽车末级传动齿轮、大型载重齿轮、汽车小齿轮及行星齿轮时效果均很理想,使生产成本降低40%;格里森公司用硬质合金滚刀在Phoenix机床上用干切削方法加工锥齿轮,滚切速度可达3 000r/min,与传统的高速钢刀具相比,降低切削时间50%,而且表面粗糙度显著降低。能否顺利进行干态高速滚齿,不是简单地将普通滚齿机的转速提高和关断切削液系统,而是需要在切削理论上的全面突破和刀具、机床以及工艺技术的重大改进。

2、Haas 哈斯机床

1983 年,Gene Haas 创立了哈斯自动化公司,力求为广大客户提供价格合理、经久耐用的机床系列产品。如今,哈斯自动化公司已成为西半球最大的数控机床制造商之一,生产一系列数控立式和卧式加工中心、数控车床、转台产品。公司同时也生产一系列特殊机型,包括5轴加工中心,模具加工中心、工具车床及龙门加工中心。哈斯加工中心及转台产品均一贯禀承 Gene Haas 先生的严谨风格,打造出了精确度更高、重复性更好且经久耐用的机床产品。

哈斯厂房中所用的近300台机加工机床中三分之二以上为哈斯机床——充分证明了哈斯公司对自己产品的信任。为提高产能和机床的性能,哈斯不断添加新的加工设备,得益于此,哈斯能够充分提高生产率,降低产品售价,减少客户的花销。

今天,哈斯主营四类产品:立式加工中心 (VMCs),卧式加工中心 (HMCs),数控车床和转台,以及一系列大型5轴及特殊机型。所有哈斯产品均在公司坐落于加利福尼亚州奥克斯纳德的大型工厂加工而成。

跟着我们的镜头一起走入哈斯工厂见证一下哈斯这个机床企业是什么样子的:

,时长04:55

3、Hardinge 哈挺机床

哈挺是一家在全球享有盛誉的机床设备制造引领者,能够为客户提供广泛而可靠的车削、铣削、磨削与工装夹具应用解决方案。在航空航天、汽车、医疗、能源、交通建设、农业、模具、3C产业,都可以见到哈挺的产品与解决方案应用其中。

哈挺旗下一共有八大品牌。1890年,哈挺在美国纽约州埃尔迈拉市创立,以车床和工装夹具为其主要产品,拥有许多技术专利。1995年哈挺收购了瑞士KELLENBERGER,紧接着在2000年收购瑞士HTT(HAUSER, TRIPET, TSCHUDIN)品牌,2010年收购英国磨床品牌JONES&SHIPMAN,2013年收购美国USACH磨床品牌,2014年收购内圆磨床品牌VOUMARD。哈挺集团如今已经成为一个集超精密车削、铣削、和高精磨削产品制造和工艺成套解决方案提供的专家,并且于2013年在哈挺嘉兴工厂开始组装生产HG系列高精万能内外圆磨床,为中国用户提供更加快速、便捷和优质的服务。

哈挺占领了美国和欧洲中小型超精密车削加工80%的市场。除了既有的优势车床之外,哈挺已经成为超精密加工的代名词,在军工、航空航天领域有着不可撼动的优势。

4、还有更多……

马格机床:拥有优秀的工艺技术,并可为客户提供定制化解决方案。马格机床曾向福特汽车提供了世界上最大的气缸盖生产线,包含226台数控加工中心。此外,奔驰等知名汽车制造商也大都采用马格机床及柔性线。

辛辛那提:1959年生产出世界上第一台五轴联动加工中心,所以美国是五轴机床的鼻祖。美国许多航空航天企业,以及加拿大庞巴迪、巴西航空、法国达索、意大利阿莱尼亚、日本三菱重工等都是辛辛那提的客户。辛辛那提机床被用于加工飞机零部件,还被用于制造空客a380和鱼鹰运输机,加工喷气发动机燃烧室、压气机、涡轮叶盘、轴承。

福禄:在超高压水刀技术发展及制造方面处于领先地位。马斯克的太空探索公司采购了美国福禄的全部马赫系列水刀。空客使用美国福禄的水刀机床加工A350的碳纤维增强复合材料部件。

美国善能公司:美国善能公司、德国的格林和纳格尔三家是珩磨机技术的龙头。善能公司的珩磨机常被用于加工大功率船用柴油机、火炮炮管等。

赫克:赫克的智能化数控技术在机械制造业一直处于领先地位,在15个国家拥有60个有效专利,拥有先进的、直观的智能化控制系统。

英格索尔:三菱重工用英格索尔的自动铺丝机制造波音787的机翼;美国NASA用其7轴机床制造火箭;蓝色起源也用了英格索尔的自动铺丝机制造火箭燃料箱。

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