第13届中国国际机床展（CIMT2013）于2014年4月22-27日在北京新国际展览中心隆重举行。本届展会展出加工中心247台，其中立式128台，卧式50台，五轴联动41台。
　　国产大型五面体加工中心的林立，是我国机床制造业技术进步的标志，早期的CIMT展会上，台湾高明、亚葳展出的小龙门乃属稀罕之物；而今沈阳、大连、三一、新瑞等高档龙门争奇斗艳，确实使国人扬眉吐气。此外，国产卧加与五轴联动展品越来越多，制作也越来越精，这亦意味着我国制造能力与市场需求的双双提升。
    1 智能制造是技术创新的推手
　　世界进入21世纪后，据认是进入了第三次工业革命的时代。先进制造业是这个时代的象征之一，而智能化又是先进制造业的重要组成部分，它是集信息技术、光电技术、通信技术、传感技术等为一体，推动着机床制造的不断进步，从展会中也能窥见一斑。
　　在E2馆DMG-MORI SEIKI展台，陈列着一台DIXI 210龙门五轴加工中心，主轴箱中装有B、C驱动电动机，铣头可立卧连续回转。在Y轴上，置有Φ1 700 mm的C轴回转工作台，转速12 r/min，承重8 t，机床X×Y×Z三向行程为1 800 mm×2 100 mm×1250 mm，主传动44 kW。
　　DIXI是瑞士精密坐标镗床的供应商，以加工高端精密机床著称，它们被日本森精机收购后，如今3家又合在一起，此款机床由DIXI设计，在DMG的弗朗顿工厂装配，并向中国出售了1台。
　　DMG弗朗顿厂长Mr.Alfred Geissler和DIXI主管设计Mr.Tobias Steiner在展品旁和笔者介绍时，重点强调了这台机床采用了空间误差补偿技术（Volumetric Compensation）。一般数控机床的调试，通常都用激光干涉仪，对X、Y、Z这三根直线轴进行运动轨迹测试，若有误差就补偿丝杆螺距。现在该机床的三维行程空间内，设定了6 000个受激光控制的点，而机床主轴装上红宝石测头，当其与这些点在空间相遇时，激光就能测得空间位置偏差并予以补偿纠正。这项技术由西门子公司发明，日本MAZAK也予采用。
　　DIXI 210另一个关键技术是热变形控制系统，以保证机床的稳定工作精度。在机床的主轴、滚珠丝杠、驱动电动机、变速箱等多处（蓝色区域），具有大流量率的大型冷却装置，所设的热量控制点由传感系统把关，一旦超过设定温度范围，就发指令给空调系统，让温度回调正常。
　　由于采取了这些措施，而且导轨采用传统的人工刮研，故机床的精度比原来提高3倍，各轴的定位精度为4 μm。
　　大连科德数控展出的各种加工中心，其定位精度能达到5 μm，重复定位精度为3 μm，甚至还可更高，这主要是该公司的机床反馈，采用专利产品激光光栅尺，故精度特别高。
　　日本安田公司YASDA展出的YBM6J高精度卧式坐标加工中心，带有“机体温度控制装置”，在机床的底座、立柱、工作台等处，用内冷却液进行循环冷却并通过温度传感系统，保证温差变化在±0.2 ℃左右。这台卧加在现场演示调头镗技术，其定位精度可达到2.0 μm和3.0 μm。
　　德国海德汉在展会上介绍智能控制技术比较全面，主要功能有：
　　集成的自适应进给控制功能（AFC-Adaptive Feed Control）。数控系统可按照主轴功率负载大小，自动调节进给速率。当AFC工作时，进给速率调节不是来自倍率调节旋钮，而是来自主轴功率和其他工艺数据。这样既可提高加工效率，同时也加强了刀具监控，以防刀具断裂或磨损而受到损伤。
　　自动校准和优化机床精度（Kinematic Opt）
　　该功能是自动校准多轴机床精度的有效工具。当插入海德汉测头后，探测循环可全自动测量机床旋转轴，无论这个旋转轴用在回转工作台上，还是用在摆动铣头上，测量和补偿过程全自动，即可长时间保证高精度的多轴加工。
　　智能颤纹控制（ACC-Active Chatter Control）
　　在数控加工过程中，由于主轴或切削力的变化，工件上会产生颤纹，海德汉数控系统的颤纹控制功能可以大幅减小工件表面的颤纹，并且能提高切削率25%以上，以降低机床载荷，并提高刀具使用寿命。
　　智能制造不仅表现在精度控制方面，同样也反映在安全防护方面。以往开发的自适应控制，对工件毛坯体积进行设定，一旦出现与刀具干涉就马上报警；另一种是扭矩设定，凡超出主传动扭矩就停机报警；还有听声纳，当测到刀片断裂声时，也可使机床停机。
　　日本大隈公司OKUMA介绍的MμLTμS BⅢ智能化复合加工中心，独创了一种“防撞”功能，加工导航引索功能可以将加工参数导航到最佳的加工条件，防热变形功能可以将热位移控制在10 μm以下。而日本中村留公司的机床，除装有规避碰撞的3D干涉检测功能外，还具有所谓“气囊”防撞技术，即在万一发生相碰撞的瞬间，其丝杠有即时反转功能，使刀具与工件双双后退，以免更大损伤。
　　瑞士GF阿奇夏米尔集团的智能加工，一切都是环绕提高工艺水平所进行的。随着越来越高的机床动态特性和用户对工件质量和精度更高的期望，实时控制切削工艺就显得十分重要。GF阿奇夏米尔米克朗系列机床的智能加工模块可以帮助用户控制铣削工艺，以获得更高的性能、更高的质量和安全性。
　　譬如说主轴，振动可由不同元件所引起。从同心度和刀具动平衡值开始到刀夹系统形式（热缩刀柄、液压膨胀刀柄和多棱夹紧刀柄）、主轴锥柄形式（HSK、DIN）和锥柄尺寸（HSK 32、40、63），再到主轴本身（电动机、轴承）等，系统中都存在固有振动，这也与主轴的转速有关。
　　为此，GF米克朗机床主轴中都装有内置的称为APS（高级工艺控制系统）的径向加速度传感器，可以测量实时振动。这些振动可以在控制系统中以图形的方式显示。利用设定的程序，可以将振动记录下来，当达到了限定值时，会向操作员发出告警信号或停止加工。
　　此外米克朗对机床的动态进给也研究得很深，尤其是对加速度的研究。他们发现除了公差，对于加工时间影响很大的重要参数是机床的动态量。定义机床动态特性时常被引用的量是速度（V=s/t）和加速度（a=v/t）。加速度越高，机床到达其编程进给速度的时间就越快。最大可达速度和加速度由整体传动链（电动机、放大器、传送带、滚珠丝杠、编码器、标尺）和机床的机械结构以及载荷分配决定。在使用传统的滚珠丝杠传动装置时，配上工艺软件，米克朗高速铣床各个轴上的加速度可达到14 m/s2。
　　该公司还有两项专利智能软件，一是高级工艺控制系统（APS），它能将振动降低到最小水平，以延长主轴的使用寿命，减少刀具的磨损和提高工件的表面质量。这个优点保证了批量生产或单件加工中自始至终的加工质量，并可降低生产者的总成本。
　　另一项是操作员辅助系统（OSS），使用者可以自行定义工件重量、材料和刀具路径等。通过输入刀具路径，OSS就能够在了解运动轨迹（长直线路径或方向快速变化的短路线运动）的情况下，进一步自动优化机床动态特性。
    2 绿色制造将渐成机床发展的主流
　　所谓第三次工业革命，这是由互联网计算机通信技术与新能源的交汇所引发的，它将针砭前两次工业革命所带来的时弊去改进、去创新，尤其是针对环境污染及资源浪费问题，因此绿色环保势必定是今后发展的一大趋向。
就像航空和汽车制造业那样，机床的轻量化国际上已关注很久了，西班牙和意大利等许多厂商在研发零部件材料方面也取得很大进展，这次西班牙的达诺巴特在高端论坛上也作了发言。我国在机床轻量化结构单元特征研究与静态性能分析等方面成绩卓著，大连机床和大连理工合作，论文也已在《制造技术与机床》月刊上发表过。
　　德马吉-森精机及AG等都致力于节能减排机床的开发，在这方面马扎克（MAZAK）的介绍比较详细。
　　MAZAK提出，为了机床能对地球更友善，他们设计的高效主轴电动机采用抑电消费，LED的照明系统节电效果也较好；为了省电，液压单元为间歇式运行，以减少功率消耗，而主轴的冷却单元，采用的是低噪声逆变控制器，既降噪又省电；在润滑及冷却细节，MAZAK也不放过，尽量减少气体和油料的使用量，主轴轴承部位及导轨运动面都采用油脂润滑，并杜绝水和油混合使用。
　　在展会上，MAG亚太区总裁李黎先生向大家介绍了该公司开发的一套据称是颠覆传统方法的切削冷却系统——“超低温液氮冷却切削技术”，他说：“这一技术的推广使用将对机床和刀具行业产生革命性的冲击，高效和高寿命将使机床和刀具的消费量降低，同时也会降低地球资源的消耗”。
　　金切机床在切削过程中所产生的切削热，会导致刀具加工超硬材料时变得磨损快，故刀具消耗量也大，刀具消耗成本甚至可能超过机床的成本。而超低温液氮冷却切削技术的推出，可以实现通过主轴中心和刀柄中心在刀片切削刃部的微孔中喷出液氮，刀具切削产生的热量被液氮气化（液氮的沸点为零下320 ℃）的瞬间带走，尤其是在超硬材料加工和复合材料加工上会有更好的效果，切削速度可以大大提高，刀具寿命也可以大大延长。
　　该技术对于环境也友好，通常机床的冷却液或冷却油不仅污染环境，同时需要回收处理，油雾处理不好甚至会出现燃烧起火等不安全状况，而氮气是安全气体，自然排放到空气中没有任何污染，也不需回收。
　　无独有偶，日本牧野（MAKINO）从节能环保角度发明了一种水雾冷却系统，它比油雾冷却更进了一步，因为油雾多少对环境有些影响，而水对人体、对环境没有任何坏处。
　　这套水雾冷却系统的原理是，采用高压空气和高浓稀释的方式，将进水进行处理，最终达到高压、高浓度和用量少的效果，对切削刀具冷却，以实现高效率冷却并起到节能环保之目的，故称得上拥有完美平衡冷却和润滑的特点。其参数如下：喷咀直径Φ3.2 mm，长径比L/D=20，主轴转速12 000 r/min，进给量0.4 mm/r，水雾喷射量≤18 ml/h。
　　牧野还在他们的L2卧加上，推出了一种微量精确润滑装置，可以使润滑剂的使用量降到普通润滑系统的5%以下，节能减排、环保效果显著。
　　此装置包括气量调节阀、水气分离器、电磁阀、气动润滑泵（包括储油箱）、油气混合装置、进气调节阀及油气流出口等部件，结构简单轻巧，工作可靠稳定。
　　微量润滑喷油系统将压缩气体与极微量润滑液混合汽化,大大减少刀具磨损，提高加工质量。该装置适用于加工不锈钢、铝合金、铜合金等有色金属以及特殊工艺和环保要求的黑色金属加工的切削、攻丝、铣、镗孔等需要润滑的地方，也可用于加工导管阀座、凸轮轴孔等特殊孔系的精准润滑。