CIMT2025展品评述 | 部分刀库展品调研情况

　　CIMT2025(第十九届中国国际机床展览会)于4月21-26日在北京隆重举办。展会之后，主办方中国机床工具工业协会收到来自协会分会的展品评述文章，现部分编发供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

　　在CIMT2025展会，来自全球业界的制造商、采购商、经销商、行业组织、专业机构和新闻媒体等代表齐聚一堂，共同见证盛况。本文简述部分刀库展品的调研情况。

　　一、部分展商及展品概况

　　笔者调研的境内外机床刀库展商主要有：冈田智能(江苏)股份有限公司、德大机械股份有限公司、臻赏工业股份有限公司、方冠数控科技有限公司、德杰机械有限公司、吉辅企业有限公司。展品方面，冈田主要展出平置刀库、液压式刀库、非标定制;德大主要展出了平置刀库;臻赏主要展出平置刀库、链条式刀库;方冠主要展出平置刀库、链条式刀库;德杰主要展出平置刀库、圆盘刀库、链条式刀库;吉辅主要展出液压式刀库。刀库展品以平置刀库为主，主要用于立式五轴机床。液压刀库对技术、工艺要求较高，只有冈田、吉辅两个展商有展出。

　　二、境内外机床刀库展品概况

　　1.境内机床刀库展品

　　机床刀库主要是通过计算机程序控制完成机床的换刀动作。刀库主要部件为刀仓(储刀)、机械手及驱动装置。其品种类型主要分为斗笠式刀库、盘式刀库、链式刀库以及矩阵式刀库4种形式。

　　在机床刀库的性能方面，业界普遍认为弧面凸轮具有良好的动态特性，可以在高速工作状态下实现传动精度平稳、传动速度较高、换刀时间较短。但是弧面凸轮对加工精度的要求较高，其制造难度较大，生产成本也较高。近年来，随着数控机床加工精度的日益提高，弧面凸轮加工的难度也在降低，带弧面凸轮滚子式自动换刀装置的机床刀库系统已成为主流产品。

　　目前，机床刀库的主要提升方向是传动系统的精度保持性。如弧面凸轮滚子机构，由于弧面凸轮磨损，导致弧面凸轮槽的形状发生变化，将会降低传动精度，且无法修复被磨损的凸轮。换刀时间也是机床刀库品质优劣的一项指标，与之直接相关的因素就是检测及翻刀等装置的灵敏度，倒刀装置驱动气缸的运行速度会影响机械手的动作时间。刀库驱动装置分为倒刀装置的驱动装置、刀库机械手的驱动装置及储刀仓传动机构的驱动装置。驱动形式主要分为气压驱动、液压驱动、机械-液压式联动驱动3种类型。

　　随着数控技术的发展，数控机床向着高速、高精、复合功能方向发展，必然会对机床刀库提出更高的要求。未来的刀库系统需要储存更多的刀具，具有更加快速的换刀速度，换刀定位精度更高，且需结构紧凑并与机床床身融为一体。因此，带弧面凸轮滚子式的链式刀库和矩阵式刀库以其刀具容量大、换刀迅速、换刀精度高、结构紧凑等特点，成为未来发展的主流方向。

　　2.境外高端机床刀库

　　高端刀库方面，境外有很多机床企业为满足自我配套的需要，自行研制刀库产品，如德马吉森精机、马扎克、哈斯等。也有很多专业刀库制造企业，如西班牙SIDEPALSA、德国KTC、我国中国台湾地区的吉辅和德大公司等，拥有20年以上的生产经验，其产品代表着当今机床刀库的先进水平，主要指标如：刀库容刀数量24把至200把，抓刀重量达30kg以上，换刀时间在5s以下，刀库容重可达2.5t，稳定换刀次数可达200万次。这些刀库广泛配套应用于立卧式加工中心，其精度、稳定性、可靠性等都较好。

　　目前，高端机床刀库产品的换刀机构主要形式为油压式、齿条式、油压齿条式、伺服电机式、凸轮式等。大型高端机床刀库储刀部分的结构形式主要有整体式刀仓、矩阵式刀仓叠加结构、刀具仓库式刀仓结构等，刀具容量多，稳定性好。

　　高端刀库产品作为机床的核心功能部件，随着机床性能的提升和发展趋势的变化，刀库也要适应其发展而改进提升。

　　高速度、高精度：数控装置高速处理输入的指令，在计算出电机转动量的同时要求电机快速反应。

　　柔性化：适应市场及产品迅速更新需求，柔性化已成为机床发展的主流趋势，刀库要适应机床柔性化发展而不断提升。

　　智能化、复合化：随着人工智能的发展，为适应制造业的自动化、柔性化生产需要，智能化已成为加工中心等装备的主流方向，同时要关注工序复合化和功能复合化。

　　高性价比：采用类似于通用化部件、较高性价比组件，以新技术去除无效功能等措施，机床整体造价在降低，但性能不降。较高性价比也是产品开发的重要战略思想。

　　网络化：机床网络化对于高端机床刀库是一个创新考验。它将在很大程度上满足生产线对信息集成的需求，成为实现信息化和智能化制造模式的基础单元。

　　三、发展建议

　　经过多年发展，境内机床刀库技术水平已经实现很大的提升，但是在最大容刀量、容刀重量以及换刀时间等方面与国际领先水平还存在差距，这也是境内刀库产品的努力方向。通过调研，对机床刀库产品及企业提出以下发展建议。个人观点，欢迎业界交流探讨。

　　1.专业人才培养方面：企业内部实施科学的选拔制度，鼓励优秀技术人才脱颖而出;实施动态的管理制度，促进创新团队质量的提高;实施合理的激励机制，激发高层次技术人才的工作积极性;实施科学合理的培养机制，构筑高层次技术人才发展通道。

　　2.共性技术研究方面：(1)加强正向设计理论研究：对大量不同类型的刀库产品进行检测与反向设计分析，确认不同结构功能与作用，利用仿真技术进行分析。并根据仿制产品的性能测试验证，总结正向设计理论。(2)关键零件制造技术：针对零件要求建立新的加工制造技术标准，确认加工工艺。在试生产过程中及时反馈与修正。(3)关键零件检测技术：根据设计理论确认关键尺寸的允差范围，形成检测标准。(4)实验技术：机床刀库产品实际的性能指标与可靠性最终都会通过各种特定实验，以批量数据的形式呈现，作为指导后续设计、加工、检测方案改良的依据。其实验方案的制定及实验设备的选用均需根据设计方案进行专门定制。

　　3.企业健康发展及公平竞争：(1)建议机床刀库产品企业提升自身专利保护意识，以确保更好地掌握核心技术、提升刀库产品质量。(2)境内外行业协会间加强合作，便于境内外机床刀库企业间开展国际交流与合作。(3)规范市场秩序：相关机构及行业组织加强倡导企业健康行为规范，促进企业间公平竞争。