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日本機床行業的“隱形冠軍”們 好像比你想象的更強大

2020年03月26日 10:08:50來源:機床商務網點擊:5302

  【機床商務網欄目 科技動態】“東芝機床”事件之后,全世界都見識到了日本機床的強大,也知道諸如東芝、馬扎克、大隈在內的諸多優秀機床企業。
 
  但是事實上,更多的日本機床企業并不為人所熟知,他們一直遵循著日本企業“重技術輕營銷”的傳統,即使做到了某個領域的第一,依然十分低調,不顯山不露水。直到世人真正去了解他們的時候,才會被他們的技術所折服,原來他們比想象中更加強大。
 
  岡本工作機械制作所
 
  岡本工作機械制作所(okamoto)是世界上最大的一家綜合磨床生產商和世界上唯一一家可以提供磨削整體解決方案的磨床制造商,主要生產并制造各類磨床(平面磨、內圓磨、外圓磨等)、半導體制造相關設備以及特殊定制類設備,產品主要針對固態磨削和游離態磨削兩方面。
 

 
  okamoto歷史悠久,成立于1935年。1953年,okamoto開發出日本第一臺國產平面磨床PSG-6,1955年,開發了日本第一臺切片機PSG3Ge,1968年,okamoto又開發出世界首臺CNC平面/成型磨床NFG-5。
 

 
  1982年,okamoto在日本建立安中工廠。這座工廠為半地下完全無窗廠房,廠內進行嚴格的溫控管理。屋頂和墻壁采用雙層構造,在中間加入隔熱材料,并且工廠內墻設置高達5米的混凝土,墻外堆積4.15米高泥土,充分保證工廠整體的恒溫控制。工廠設定溫度為夏天26℃,冬天20℃,全天變化為±1℃,充分保證了機床的生產精度。
 
  2007年,okamoto研制出世界上最大的超精密雙柱磨床UDG10035NC,它搭載了okamoto看家本領之一的可變靜壓導軌系統,開發它的主要目的是力求更精確 更效率的拋光大尺寸半導體元件(液晶面板 光掩膜 光罩等)
 
 
  產品特點:
 
  采用10m長,3.5m寬(通過寬度為4m)的靜壓導軌法,擁有世界上最大的尺寸,可實現30nm /m²的平面度,是磨粒表面加工的最高精度。
 
  原始可變靜壓滑動系統用于桌子的左右導軌和橫梁。該方法允許相對于負載靈活地控制流量,從而使導軌上的油膜的變化最小化,并且在整個導軌上保持間隙量恒定。
 
  基準面的直線度精度在左右方向上為0.5μm/ m,在前后方向上為0.5μm/ m。
 
  Nagase Integrex
 
  Nagase Integrex公司在20世紀80年代之前只是大批量生產小型且廉價的機床的日本制造公司。然而,在經濟波動中很多中小機床生產商被淘汰了。慢慢地,海外生產商的低價格機器開始流通,這家公司的危機感越來越強烈,意識到如果沒有能夠和其他公司產生差異化的特征就生存不下去了。
 
  這時,以世界第一的高精度機床為目標的Nagase Integrex盯上了“油靜壓導軌”。
 
  油靜壓導軌是一種引導機械運作的方式,利用油壓來保持導軌和移動體之間的微小縫隙。由于導軌和移動體是非接觸的,因此摩擦抵抗力非常小。重達30噸的工作臺也能用手輕易地移動,實現高精度定位。由于沒有磨耗,精度也就不會隨時間變化而降低,具有壽命較長的特征。
 
  1989年Nagase Integrex開發出了全世界首例的全軸采用油靜壓導軌的磨床。1991年開發出了能夠完成6×2m的加工作業的大型龍門磨床“ORIGIN6020”。之后,繼續反復研發新技術,2002年發表的精密磨床終于實現了分解能1nm。即使是在對精度要求嚴格的日本,一般的磨床的分解能為100nm,海外產品一般是1μm,相比之下它的精度具有壓倒性的優勢。
 
  Nagase Integrex的經典產品就是N2C-1300D,nagase integrex利用這臺機床為日本國立天文臺的subaru光學望遠鏡用補正鏡,廣島天文臺的世界首個望遠鏡用陶瓷副鏡,岡山天體物理觀測所的亞洲最大紅外望遠鏡用主鏡完成了超精密加工。
 
 
  產品特點:
 
非球面鏡片的超鏡面研磨:堅硬的脆性玻璃可以以納米級的精度進行鏡面加工。表面粗糙度:Ra1nm,Rz7nm,材料:清漿,尺寸:φ250×50mm。
 
  施密特校正板的超鏡面研磨:日本國家天文臺的斯巴魯望遠鏡中使用的施密特校正板制造具有0.2μm形狀精度的自由曲面(該技術獲得了Monozukuri日本大獎的首相獎)
 
  30m級天文望遠鏡的分段鏡加工:僅通過研磨步驟即可加工“ 1000×700”扇形分段鏡“ rms 80nm”,并使用拋光單元進行“ rms 2nm”加工
 
  φ1600mm非球面鏡片的制作:僅通過磨削步驟即可完成米級非球面鏡片的超鏡表面處理。大大減少了加工時間
 
  Metrol
 
  在以電氣式為主流的工業用傳感器行業,Metrol 開發出了世界上沒有先例的“精密機械式傳感器”。即使在冷卻劑、切屑飛濺的惡劣環境下也可發揮出高精度,以高度的獨創性,擁有50個以上的國內外專利。
 
  在機床行業,Metrol 用于檢測刀尖磨損的“對刀儀”已在全世界17個國家被70多家的機床生產商采用,占有頂級的世界市場份額。他們的產品有助于提高汽車、機床、半導體、機器人、醫療器械、智能手機制造等各種工業機械的精度并降低成本。
 
  他們始終堅持通過不模仿其他公司的產品開發,默默無聞地支撐著全球的生產。
 
  目前,全球許多精密機床都搭載著由日本Metrol研制的世界最高精度的微米級全自動對刀儀。對刀儀是為了應對機械在隨工作時間加長切削軸熱膨脹加劇后切削刀尖產生磨損,至使坐標跑偏的必備測量兼修正工具。
 
 
  產品特點:
 
  以1微米精度補償切削加工導致的刀具磨損、晝夜溫差導致的刀具長度的熱位移。可始終保持CNC機床原有的高加工精度。
 
  在執行切削程序時檢測刀具折損,并自動停止機械。在機床無人運行時,可將運行過程中的問題降低到最低限度,從而延長運行時間,提高生產率。
 
  將刀具的刀尖壓入傳感器,將刀具長度數值反饋至NC。無需熟練掌握傳統的試切削、測量、NC輸入等切換工序,可防止因設定錯誤而導致不合格品。
 
  除了以上的企業,日本還有如日立、松浦、amada等企業在內的諸多機床行業“隱形冠軍”。這些企業雖然默默無聞,雖然也一直被詬病“重研發輕用戶”,但是他們卻實實在在支撐著日本機床行業走向世界頂尖,支撐日本制造走向輝煌。這樣的精神又是否值得我們學習呢?雖然中國的機床企業也許要走一條不一樣的道路,但是希望通往世界頂尖的理想千萬不要忘記。
 
  (原標題:日本機床行業的“隱形冠軍”們 好像比你想象的更強大)
(本文由機床商務網原創提供,刊用本網站稿件,需經書面授權。)


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