2027第三屆中國(江西)國際鑄造壓鑄、鍛造、熱處理工業爐展覽會
2026-04-15 【機床商務網欄目 展會快報】【編者按】CCMT2026(第十四屆中國數控機床展覽會)于4月21-25日在上海成功舉辦,主辦方中國機床工具工業協會組織相關分會對各類展品進行專業評述,現部分編發供業界參考。文章觀點僅代表作者本人。
據筆者統計,本屆展會匯聚國內外25家超聲加工領域廠商,展品覆蓋超聲加工中心、超聲清洗設備、超聲焊接設備、機床附件式超聲加工裝備等,全面呈現我國超聲加工技術高端化、復合化、智能化、綠色化發展態勢。
一、超聲加工類機床及設備
1.超聲加工中心
超聲加工中心在超聲加工領域有著廣泛的應用,本次展會中共有6家廠商展出13臺超聲加工中心。總體上看,參展的超聲加工中心在加工效率、加工質量等方面均有所提升。
(1)五軸聯動和復雜結構件加工能力進一步增強。秦川機床集團寶雞機床的U20K-852H超聲五軸立式加工中心(圖1)搭載超聲振動主軸及大功率大扭矩數字超聲波控制輔助系統,設備主軸最高轉速8000r/min,超聲頻率20-40kHz,振幅0.5-5μm,功率范圍1-10kW。可通過一次裝夾實現多工序加工,適用于形狀復雜零件的高效加工。

圖1 寶雞機床超聲五軸立式加工中心
(2)高質量、綠色集成加工成為發展趨勢。匯專科技集團股份有限公司展出的超聲綠色加工中心(圖2),將超聲技術與超臨界CO?低溫冷卻、微量潤滑(MQL)、低溫冷風等綠色工藝融合在一起,兼顧高效加工與節能環保。

圖2 超聲綠色加工中心
(3)高速精加工能力不斷提升。意特利(上海)科技有限公司展出的超聲高速銑削加工中心(圖3)搭載西門子SIEMENS ONE系統,可選配16000r/min高扭矩主軸(最大扭矩216Nm)和24000r/min高速主軸,適用于鈦合金等難切削金屬材料的加工。

圖3 意特利超聲高速銑削加工中心
德國EXERON公司展出的HSC MP11(圖4)超聲高速加工中心配備超聲刀柄、溫度控制系統、海德漢TNC640數控系統及內置主軸伸長傳感器系統,可實現精準靈活的超聲加工。

圖4 德國EXERON公司高速加工中心
(4)難加工材料微孔加工技術取得突破。東臺精機股份有限公司展出的VU-8u超聲輔助立式加工中心(圖5),安裝HSK-A63刀柄搭配高速主軸,刀軸周期式振動(15-45kHz),可顯著減少切削阻抗與溫升,減少崩邊,獲得精細加工表面粗糙度,適用于微孔加工。

圖5 東臺精機超聲輔助型立式加工中心
安徽嘉村智能科技有限公司的DX-897H超聲波五軸加工中心(圖6)通過優化超聲振動頻率和振幅控制,針對高強度金屬材料實現高精度微孔加工。

圖6 安徽嘉村超聲波五軸加工中心
山東豪邁數控機床有限公司展出的納米超聲輔助微孔加工系統,搭配微鉆頭(圖7),可加工金屬材料、陶瓷材料及復合材料,最小加工直徑0.1mm,深徑比最高可達200:1。

圖7 山東豪邁公司的微小徑鉆頭
(5)深孔加工能力持續增強。江蘇鐫極智能科技有限公司展出的ZK214臥式超聲輔助深孔加工機床(圖8)主要面向深孔加工場景(深徑比30:1),適配鎳基合金、鈦合金等材料,刀具壽命顯著提升。

圖8 鐫極公司臥式超聲輔助深孔加工機床
(6)配套軟件與數字化支撐能力不斷增強。天控智能裝備(天津)有限公司展出的五軸高級精密磨削軟件(圖9),涵蓋CAD建模、工藝參數庫、路徑仿真、加工補償及后處理配置等模塊,具備實時監控與反饋、數據中心、故障預警和遠程控制等功能,為超聲精密加工提供軟件支撐。

圖9 天控智能的五軸高級精密磨削軟件
2. 超聲清洗設備
超聲清洗也是超聲加工技術的重要應用方向,本次展會共有8家廠商展出相關展品。
(1)多工藝復合能力持續提升。無錫杰瑞德自動化科技有限公司展出的真空溶劑清洗機(圖10),集浸洗、噴淋、超聲、紊流、蒸汽浴洗及真空干燥于一體,適用于高潔凈度、深孔、盲孔及復雜零件的清洗需求。

圖10 杰瑞德公司的真空溶劑清洗機
西安漢灃精密機械有限公司展出的旋轉紊流超聲波清洗機(圖11),將超聲波清洗與高壓水射流清洗相結合,其清洗介質顆粒度可控制在1μm以內,同時集成清洗、吹干與烘干功能,滿足精密測量與高端制造的清潔標準。

圖11 西安漢灃旋轉紊流超聲波清洗機
德國赫盛清洗機公司展出的SOLVACS系列清洗設備(圖12)可選配數字式超聲波清洗裝置,并在同一清洗機上實現水基清洗與有機溶劑清洗的復合應用。

圖12 赫盛公司的SOLVACS清洗設備
德國瑪法科清洗機公司展出的水基精細清洗設備采用旋轉噴淋、強力紊流、超聲脫氣清洗及旋轉干燥等多種工藝組合,超聲頻率覆蓋25-40kHz,主要面向液壓行業和工序間精密清洗需求。
江蘇港星方能超聲洗凈科技有限公司展出的單腔室紊流清洗機(圖13)采用噴淋與超聲清洗方式相結合的工藝路線,可用于金屬工件精加工后的除油、除屑清洗。

圖13 江蘇港星單腔室紊流清洗機
(2)清洗材料更具有針對性,清洗效率進一步提高。如圖14所示,張家港市港威超聲電子有限公司的軟磁超聲波清洗烘干線(CGZ-R-ZX-F1),適合磁性材料、電機及精密零部件的批量清潔處理。

圖14 港威超聲電子的軟磁超聲波清洗烘干線
(3)清洗精度與工藝控制能力持續提升。歐洲工業清洗與去毛刺技術聯盟(上海)展出的MAFAC SABA清洗機采用超聲波與真空干燥技術,適用于高精密零部件。
3. 超聲焊接設備
超聲焊接也是超聲加工技術的重要應用方向。中國航空制造技術研究院熱塑性復合材料超聲焊接設備適配航空壁板成形(圖15)。該設備具有焊接壓力和溫度的實時監控,焊接工藝數據記錄與過程回放,焊接路徑的示教規劃、離線編程與可視化仿真、碰撞預測和監測等功能,適用于熱塑性復合材料平板、長桁、筋條、機身壁板等結構的超聲焊接成形。

圖15 中國航空制造技術研究院的熱塑性復合材料超聲焊接設備及加工的產品
4. 機床附件式超聲加工裝備及其他設備
機床附件式超聲加工裝備具有使用靈活、改造成本低、適配性強等特點,本次展出的有超聲主軸、超聲刀柄、超聲車刀、超聲五軸頭及醫療領域相關裝備。
(1)超聲主軸
普通機床的超聲化改造能力進一步增強。深圳邁菲精密有限公司展出的超聲主軸(圖16),采用超聲技術與傳統主軸結構創新耦合設計,具有與普通主軸等比替換特點。部分電主軸最高轉速可達30000r/min,諧振頻率覆蓋20-60kHz,可調節刀具中心跳動至1μm以下。具有低速高剛性及高速低熱伸長特性,兼備低速攻鉆與高速銑削優勢。

圖16 邁菲精密公司的超聲機械主軸、電主軸及氣浮主軸
主軸系統集成化進一步提高。江蘇集萃華科智能裝備科技有限公司展出的超聲波主軸(圖17)采用機電一體化設計,最高轉速為8000r/min,具有結構緊湊、高剛性和較好動平衡性能等特點,可滿足硬脆材料和高溫合金等難加工材料的穩定加工需求。

圖17 江蘇集萃華科的超聲主軸
(2)超聲刀柄
①智能化水平、結構剛性和加工精度進一步提高。深圳邁菲精密公司展出的超聲智慧刀柄(圖18)可對加工過程中的振動、溫度、功率進行實時監測與分析,并具備AI感知刀具狀態和壽命預判功能,讓加工更智能、更高效。刀柄采用高剛性結構設計,可對金屬材料、硬脆材料及復合材料進行精密加工。

圖18 深圳邁菲精密公司的超聲智慧刀柄
②面向復合材料的專用加工能力不斷增強。寧慶空天智能裝備(南京)股份有限公司展出的超聲刀柄(圖19)主要面向碳纖維、蜂窩材料和玻璃纖維等復合材料加工。

圖19 寧慶空天的超聲刀柄
③表面強化與鏡面加工功能進一步拓展。西安超克能超聲技術研究院有限公司展出的超聲鏡面強化加工系統(圖20),通過超聲噴丸改善金屬材料的表面組織與性能,可以提高表面硬度、引入殘余壓應力和降低表面粗糙度。

圖20 超克能公司的超聲鏡面強化加工系統
(3)超聲車刀
邁菲精密公司的超聲車刀主要利用超聲的高頻振動,促進散熱和潤滑,可顯著降低刀具磨損。
(4)大功率超聲切割刀及骨切割手柄
深圳邁菲超聲醫療器械有限公司的手持替刃式大功率超聲切割刀(見圖21),具有高切割功率(150W)和長有效切割刃(27mm),可用于木板、塑料、皮革、石膏等材料的切割。其開發的超聲骨切割手柄采用40kHz的更高激勵頻率,通過調節超聲功率和液流沖洗功能,獲得在硬組織應用方面的操控能力。

圖21 邁菲超聲醫療的超聲切割刀
(5)超聲氣動手持鉆/進給鉆
匯專科技的超聲氣動手持鉆/超聲氣動進給鉆(圖22),搭配匕首鉆CDP,可提高碳纖維復合板的制孔效率和精度。

圖22 匯專科技的超聲鉆
(6)超聲五軸頭
寧慶空天公司的超聲五軸頭(圖23)集成了超聲傳感功能,具有高轉速、高剛性、高精度的特點,配套30kW電主軸,最高轉速可達24000r/min,能夠實現高動態響應與多自由度聯動。

圖23 寧慶空天的超聲五軸頭
二、未來發展方向與建議
我國超聲加工技術已從跟隨進入并跑甚至領跑階段,形成完整產業鏈與自主創新能力,但仍存在工藝數據庫不完善、行業標準缺失、中小企業同質化競爭等問題。就此對行業未來發展提出如下建議。
1.聚焦高附加值場景,推動技術發展與普惠應用。超聲加工技術在面向半導體、光電子、醫療等高端領域擴展的同時,向模具制造、3C電子等中端制造領域下沉,推動超聲加工技術的應用與發展。
2.強化數字孿生與工藝自優化,構建智能閉環制造系統。推動超聲加工設備與AI、大數據、數字孿生的融合,建立“加工-感知-仿真-優化”閉環,通過實時采集振動、溫度、切削力等多維數據,結合機器學習算法,實現工藝參數的自適應調整與刀具壽命的精準預測。
3.構建全生命周期服務體系,推動制造商向方案服務商轉型。鼓勵超聲裝備企業從賣設備向提供服務轉型,加強在工藝咨詢、設備租賃、遠程運維、產線改造等方面的服務。
4.依托標準化與認證體系建設,提升國產裝備國際話語權。在已有行業標準基礎上,加快制定超聲加工設備性能測試方法、能效等級評價、可靠性考核規范等細分標準,推動中國標準與國際標準對接,提升國產裝備的國際話語權。
總之,超聲加工技術及產品擁有廣闊的應用前景。在未來,超聲產品將朝著高精度微納化、智能數字化、綠色復合化、大功率多功能化、場景定制化與核心部件國產化方向加速演進,助力我國工業母機與先進制造技術產業提質升級。
來源:協會特種加工機床分會



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