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中国五轴联动数控水切割机打败外国产品 出口美国 2015年04月10日 11:06来源：人民日报 作者：何勇 35人参与 5评论
超高压水泵是水切割机的核心部件，当时只有美国一家公司能生产，一个增压泵就卖12万元，相当于一台机器一多半价格。2013年，奥拓福公司开发出五轴联动数控水切割机，可以24小时连续切割，轻松切开280毫米厚的不锈钢板。
原标题：中国“水刀”显身手（行进中国·精彩故事）
水滴石穿，靠的是时间。水割板材呢？也是靠时间，不过由慢变快：3倍音速，每秒达700多米——直径仅1毫米的柔弱水流，从切割机喷嘴喷出，任意地在几公分厚的铝合金板材上变换各种姿态、角度。短短几分钟，一块四角锋利无比、却又四边坡度各异的型材便告切完。沈阳奥拓福科技股份有限公司年轻的操作工，将这块铝材递到记者手中。 鬼斧神工！端详着铝材，记者不禁感叹。
此名“水刀”，即超高压水切割机，具高能、冷态、点割等特点，相比传统的机械、火焰切割，优势明显，可对各种软、硬质材料任意切割，且不改变其物理属性。比如铝材，因为熔点较低，传统方式根本无法任意切割。公司董事长武子全介绍：“如果没这项技术，只能按弧度点焊，然后钻眼，再砸掉，相当于人纹身。”
打拼12年，沈阳奥拓福公司已成为我国超高压水切割机领域领军企业，武子全把“水刀”舞弄得出神入化——中国一重集团、中航黎明航空发动机集团、西安飞机发动机制造公司等国内装备制造业代表性企业，均为其合作伙伴。
武子全年近六十，1995年，他从国企沈阳制镜厂厂长任上下海，做玻璃生意。上世纪80年代，国外兴起水切割，垄断了技术，我国起步晚，武子全痛感被“卡脖子”，“进口设备易损件更换和设备维护特别贵，就想自己搞。”2002年，他把积累的近600万元资金投入超高压水射流技术研发，在浑南科技企业孵化器里创办了“奥拓福”公司。
“进了个全新领域，的确有点儿怕。当时是拼上老本啦。”回想往事，老武感慨万千。超高压水泵是水切割机的核心部件，当时只有美国一家公司能生产，一个增压泵就卖12万元，相当于一台机器一多半价格。
只有核心部件也国产化，才不被“卡脖子”！武子全下定决心自己攻关。活塞前面推水后面漏，密封老是做不好„„解决完这个，又冒出那个，前后10年，技术和产品才稳定下来。2014年12月，公司进入“新三板”挂牌，成为我国规模最大的超高压水切割机研发与
制造企业。目前，国内主要大型汽车制造公司进口的高压水切割机设备更换易损件时，已全部使用奥拓福配件。
2013年，奥拓福公司开发出五轴联动数控水切割机，可以24小时连续切割，轻松切开280毫米厚的不锈钢板。去年美国举办的国际机床展上，武子全把一台五轴联动数控水切割机卖给了一家美国装备制造企业，价格和美国同类产品一样高。
“就是你看到的切割铝材的那款机器，它可以随意调整姿态和角度切割。”老武说，“目前，我们正在研发六轴切割机。六轴切割起来精度更高，角度更大。”
从2014年开始，奥拓福公司还开始开发生产水切割救援车，冷态切割阻燃、防爆，可避免伤员二次受伤。“目前已经注册专利。”武子全底气十足地说，“我们这种车在交通事故救援和地震救灾时将大显神威！”
原理介绍——水切割五轴联动加工技术 工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高档数控系统，五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点。还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。水刀立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A 轴，A 轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A 轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A 轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A 轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造利息比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A 轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 另一种是依靠立式主轴头的回转。水刀主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕X轴旋转的A 轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴回转的设计，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是工作台回转式加工中心难以做到为了达到回转的高精度，高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较复杂，制造利息也较高。
满月飞明镜，归心折大刀
归华的赤子之心——【华领国家智能制造1号】
曾继跃——世界智能水刀奠基者，世界水射流领域最高奖获得者，带回民族高精尖科技专利“五轴联动智能水刀”
项目背景
主要投资于上海狮迈科技有限公司的Pre-IPO上市计划。
上海狮迈科技：上海市高新技术企业，获批上海市高新技术成果转化项目；获批国家千人计划；获得9项中国水刀关键技术授权发明专利、6项实用新型授权专利、两项外观设计专利、1项软件著作权、4项商标权，并有近10项专利在实质审查阶段。
“五轴联动智能水刀”科技世界领先。
优势点评
1.超低价格参与，保守预期收益超500%
2.技术世界领先，竞争优势突出，公司创始人“曾继跃”为世界智能水刀奠基者，世界水射流领域最高奖获得者，任世界顶级水刀公司OMAX公司技术总监
3.发展战略清晰，业绩前景爆发，团队国际资质精英五轴联动智能水刀
秋空明月悬，光彩露沾湿
活零活现——【宝京·银行承兑汇票】
项目背景
持牌机构运作：上海申创总部经济金融服务有限公司是经上海市工商行政管理局批准成立的非银行类金融服务机构
仅限于银行承兑汇票的贴现、转贴现及票据信息咨询服务
海上生明月，天涯共此时
它曾送你回家——滴滴【朝阳海外投资2号基金】
项目背景
2015年滴滴出行以全国出租车99%专车78%的市场份额、420亿人民币交易额荣登互联网出租车行业龙头。
近期新一轮F轮融资30亿美元，预计上市前滴滴出行还会继续融资，公司股权持续增值将为大概率事件。
优势点评
1.今年7月份刚完成20亿美金E轮融资，中国投资公司、淡马锡、阿里、腾讯、软银、平安等参与，公司发展及股权回报可期。
2.创始人兼CEO程维，总裁柳青（联想集团董事长柳传志之女）顶尖团队掌舵，国际知名风投在列
今夜月明人尽望，不思秋叶思归家
中概股回归——唱吧【北斗红筹回归3号】
项目背景
“唱吧”现有财务投资者红杉资本、蓝驰资本、中信产业基金合计持有唱吧约49.16%的股权。
本次融资，目的为寻找境内人民币投资者收购唱吧目前财务投资者的部分股权，以拆除VIE架构，为唱吧在国内创业板IPO上市奠定基础。
项目优势
1.强大的投资机构A轮：蓝驰资本B轮：红杉资本C轮：中信产业基金
2.“唱吧”在同类产品竞争中脱颖而出。2013 年 4 月至今“,唱吧”在 App Store娱乐类 APP 畅销排名位列前茅。长期处于畅销排名第一位
3.唱吧所包括的社交、直播、娱乐、线下标准化加盟等功能模块，分别对应着陌陌、YY、天娱、麦当劳的业务特点，线下盈利可见
中秋月圆，小编恭祝大家阖家团圆。
文章来源：一米金融互联网金融平台
王师北定中原日 举国欢庆，骄傲十一
编者的话：93阅兵时，就想到这句诗，祖国终于王师北定，不惧强敌了。
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曾继跃——世界智能水刀奠基者，世界水射流领域最高奖获得者，带回民族高精尖科技专利“五轴联动智能水刀”
项目背景
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项专利
在实质审查阶段。
“五轴联动智能水刀”科技世界领先。
优势点评
1.超低价格参与，保守预期收益超500%
2.技术世界领先，竞争优势突出，公司创始人“曾继跃”为世界智能水刀奠基者，世界水射流领域最高奖获得者，任世界顶级水刀公司OMAX公司技术总监
3.发展战略清晰，业绩前景爆发，团队国际资质精英
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项目背景
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项目背景
2015年滴滴出行以全国出租车99%专车78%的市场份额、420亿人民币交易额荣登互联网出租车行业龙头。
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优势点评
1.今年7月份刚完成20亿美金E轮融资，中国投资公司、淡马锡、阿里、腾讯、软银、平安等参与，公司发展及股权回报可期。
2.创始人兼CEO程维，总裁柳青（联想集团董事长柳传志之女）顶尖团队掌舵，国际知名风投在列
中概股回归——唱吧【北斗红筹回归3号】
项目背景
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本次融资，目的为寻找境内人民币投资者收购唱吧目前财务投资者的部分股权，以拆除VIE架构，为唱吧在国内创业板IPO上市奠定基础。
项目优势
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文章来源：一米金融互联网金融平台
世界机械制造技术与装备领域30年来的四大质变
Four Qualitative Changes of Wordwide Machinery Manufacturing Technology
and Equipment in 30 Years
中国机床工具工业协会 梁训
关心我国机械加工领域的技术进步，势必要联系世界范围的发展，因为技术与科学是没有国界的，而且是相互促进的。从这个角度来观察分析，世界机械加工的技术演变,属于“质变”性质的至少有四大方面，而其他属于“量变”（或称”渐变”）的，还可以列述更多。
梁训
教授级高工、现任中国机床工具工
业协会名誉理事长、上海交通大学和华中科技大学兼职教授，曾任机械工业部机床工具局总工程师、局长。联合国工发组织机床生产会议轮值主席。
还可以列述更多。所谓“质变”是指：其一，创新思维与传统的“量变”有根本的区别；其二，所依托的物质载体与常规的相比在原理上有本质的差异；其三，在人类的生产活动中所形成的效益与影响更为广泛而深远。五轴联动智能水刀
近30年来世界机械加工领域四大质变中，我国都一直积极参与，并作出了重要贡献，某些方面甚至已进入了世界前列。世界机械加工领域的质变表现为以下四大方面。
时代意义的发展，人类正在迎接一个智能型生产工具时代的到来”，得到了与会很多同志的赞同。马克思在经典著作中论述人类历史发展阶段划分时指出：历史发展阶段是以人类采用什么生产工具及相应的生产方法来划分的，所以分成石器时代、铁器时代等。推动历史发展，生产工具的变革是最积极、最首要的因素。人类的生产工具由手动发展到具备动力，马克思认为这是一次人类生产工具的大革命。这种具备动力的生产工具马克思称之为“工具机”（即机床），这一名称在资本论巨著中出现过两次。由于时代的局限性，马克思没有亲身经历和接触到人类生产工具具备智能的这一变化。而当工具机（机床）具备数字控制功能后，人类的智能型生产工具的雏型才有
人类智能型生产工具出现关心我国机械加工领域的技术
智能型生产工具的发展是近30进步，势必要联系世界范围的发展，
因为技术与科学是没有国界的，而且年来的一个重要发展动态。最近在是相互促进的。从这个角度来观察中南海中共中央政策研究室的一次
笔者提分析，世界机械加工的技术演变，属“战略产业选择”座谈会上，
“机床作为生产工具具于“质变”性质的至少有四大方面，出一个观点，
而其他属于“量变”（或称”渐变”）的，备智能特性是人类生产工具具有划
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航空制造技术·2009 年第5 期
可能出现，这是人类生产工具又一具有划时代意义的新发展。
数控机床的出现标示机床向智能化发展的萌芽。回溯机床的发展历史，从1952年第一台数控机床出现至今50余年，其中包括走向成熟的30年和走向大规模应用的20年，特别是近几年，陆续出现的机床智能化功能的进一步增添，标志着机床技术在发展道路上的质变。可以说计算机控制技术、网络技术、软件功能拓展为机床智能化提供了物质基础。
智能型机床尚无全面确切的定义，简单地说，是能对影响加工过程的多种参数及功能作出自我判断并修正、自我正确选择并作出决定方案的机床，即智能型机床，能够监控、诊断、评价、补偿和修正在加工过程中出现的各类偏差（如刀具半径自动检测、刀具破损检测、多轴同步差异等），并能提供最优化的加工方案（如调整机床加工时间、工艺路线、选择最佳加工参数、主轴运行状况、位置补偿、精度修正、热变形补偿等）。最早出现的具有智能控制功能特性的机床，可以追溯到自适应控制电火花加工机床，即根据加工参数变化自我调整电极与工件间的放电间隙，从而取得最佳加工效果（我国己有这类产品）。
近几年来，日本的山崎马扎克公司陆续开发了智能主轴振动控制、智能热屏障、智能防撞屏障、语言提示；日本大隈公司开发了thinc智能数字控制系统等。说明随着技术的发展，机床这种生产工具智能化的功能会越来越高级，越来越多。人类智能型生产工具的发展方兴未艾，前景光明。五轴联动智能水刀
革，与一直沿用至今的传统“去除材
料方法（切削、冲剪、切割和磨削等）”具有根本的不同，快速成型技术实际上是反其道而行之的以“材料堆积成型”或称之为“材料累加方法”、“增材制造方法”来达到制造工件原型的一种方法，即将设计构思通过计算机二维或三维成像，计算机控制“材料添加”而快速制成实体，采用复合纸、高聚物质、金属粉末、高温合金、复合陶瓷、铸造型砂等作为加工原材料；利用电热、激光束、电子束作为能量源，按分层实体制造(LOM)、熔融沉积成型(FDM)、紫外线激光固化(SLA)、激光区域烧结(SLS)等方法来实现原型工件造型，除了应用于制造机械零件原型、型砂制芯，甚至也进入立体艺术品型体塑形和人体医学仿生件（如骨关节）制造等相关领域。这是计算机科学、新材料科学、新能源科学综合集成发展的最新产物。我国在这个领域中，有华中科技大学、清华大学、西安交通大学、同济大学、中科院及上海联泰、北京瑞科达、武汉滨湖机电技术产业有限公司等国有和民营科研单位及企业积极投入。所开发的产品已进入世界先进行列。投入市场的产品品种繁多，年产几百台，技术已出口新加坡。
加工方法逆向思维的突破是
机械加工领域重要质变之一
快速成型技术是近20年来出现的一种加工方法，是加工方法逆向思维的重大突破，是加工原理的巨大变
弱环节。而并联结构机床，是通过多
杆结构在空间同时运动来移动主轴头实现加工动作，与串联结构相比，并联结构具有更为简化、刚度更高、动态性能(包括精度保证及运动效率)更好等一系列主要优点。
20年来，世界范围内大约有10几个国家20多个团队从事这方面的研发，其中瑞典TRICEPT公司己供应商品400余台，在空客、波音及通用汽车公司和卡特彼勒大型工程机械厂得到了广泛应用。另外，若干团队都曾经分别展出试制品，近几年虽然缺少进一步报道，但并未停步，据作者与其中某些团队（例如日本丰田工机、大隈、德国Index)接触，他们仍在加快攻关，努力提高性能。我国机床工具业也有五六个产学研结合体在进行这方面的研发工作，而且都有试制样机问世，目前也在继续改进提高，其中哈尔滨量具刃具集团与哈尔滨工业大学合作研发的并联结构品种（六杆结构）已批量生产5台，成功应用于哈尔滨汽轮机厂叶片加工生产线中；齐齐哈尔第二机床集团与清华大学合作开发的龙门式“混联”结构（即串联与并联混合）机床，是我国独立构思的品种，已成功用于哈尔滨电机厂的大型水电站设备制造中。
机床结构出现革命性变革在CCMT2008上，我国哈尔近20年来，世界机床设计出现滨量具刃具集团数控设备厂展出了了革命性的变革，一种“并联结构”一种具有新的突破意义的并联结构机床出现了。“并联结构”完全不同机床品种LINKS-EXE700，它是由于所有传统机床结构，传统机床结构是串联结构，即是按笛卡尔坐标沿3个坐标线方向运动和绕这3个坐标转动依次串联叠加起来，形成所需刀具的相对运动轨迹的机床结构，其所有的结构几何精度误差、力的传递和刚度的损失，都会形成串
联累积而成为致命的薄并联机床变形品种
2009 年第5 期·航空制造技术
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瑞典原TRICEPT发明人新创办的EXCHON新开发的，哈量集团作为中国独家引进此项技术进行生产并继续合作开拓应用领域的企业，新开发的LINKS-EXE700并联结构机床的特点是结构进一步简化（一般并联机床为六杆结构，TRICEPT的并联机床原结构为四杆结构，EXCHON在TRICEPT基础上新开发的这种并联机床，进一步改为三杆结构，球形关节改为旋转铰链），加工范围增大，EXCHON并联结构机床有多种规格尺寸。以EXE700这种中型规格机床为例，其加工覆盖空
Y轴方向1m、Z轴间X轴方向2m、
方向0.5m。动作快速，X、Y轴的快速进给分别达到125m/min(这是目前世界范围的最高记录)、加速度3g(也是世界最高记录)、Z轴方向45m/min、加速度1g，刚性和精度显著提高，五轴联动数控编程进一步改进便于掌握，可以加工空间曲面和五面体，在工件特别装夹的情况下，还可作六面加工，这是目前任何机床结构都做不到的。进行不同功能配置后，可广泛应用于航天、航空、机车、汽车、工程机械、模具工业作铣镗、钻削、磨削、焊接、铆接、打毛刺和装配之用，可以单机使用，也可以多台配置成生产线。对于超长机翼或巨大的机车车架加工，还可以将“并联机构”架在轨道上的或龙门框架上的移动底座上使用（加工时移动，可以分段自动精确定位），实现大尺寸工件加工。因此，为了迅速扩大使用领域，除了供应并联结构通用性机床产品外，还应当把并联结构制造厂(如哈量)提供并联结构部分与行业装备制造厂(如汽车、机车、工程机械、航空行业专业工艺装备厂)提供不同类型基座或移动框架以及和对开发专用装备有意愿的机床厂结合起来，有针对性地扩大这类机床产品的销售市场。(详见中文网站Exechonworld.net,原理及应用举
例部分。）
工具概念的变异 进一步开拓了人类的视野
传统的机械加工工艺体系一般是由机床—工具—夹具—工件组成，工具环节按传统的分类无非是车刀、
铣刀、镗刀、钻头、拉刀、砂轮、冲模、压模等。而所有这些工具（又可称为执行加工功能的载体）无非都是具有一定硬度的实体，如高速钢、工具钢、硬质合金、立方氮化硼、钻石等材料制成的工具（用来达到所谓以“硬”克“硬”）。后来氧炔高温切割方法出现了，电能源的放电加工方法（电火花加工、线电极切割）、电化学加工方法、激光加工方法、电子束加工方法、离子注入法和电解加工方法陆续出现，直到近年，属于“冷能源”、“软介质”的高压水射流（俗称“水刀”）加工方法以崭新姿态登场，用于金属钣材、塑料、橡胶切割加工等，配合多坐标数控技术在汽车工业新产品试制（如覆盖件、内饰件切边）中可以大大缩短周期，小型件切割用途更是十分广泛。我国己有南京水刀有限公司和南京工艺装备制造有限公司等向市场提供产品。高压水射流（水刀）加工在其他应用领域（管道空间联结部位加工等）正在迅速拓展。这种以“软”克“硬“ 的加工工具的出现令人应接不暇。
机械加工领域的进步属于“量变”或称之为“渐变”的还有很多，例如加工精度的提升，几乎每10年就提升一个数量级，亚微米、纳米加工不断升级等，不胜枚举。
在此，笔者想再介绍一类“渐变”（或称为量变）跨度比较大的新机床品种，即笔者从瑞典向国内引进的“Transflex”型机床（预计2009年在中国即将以首先投产的新产品
Transflex机床内部
在市场上亮相，也是世界范围第一次亮相）。Transflex，顾名思义包含Transferline（刚性传送生产线）和Flexible line（柔性生产线）两种涵义；它的原理是由多种动力头仍按生产线布局，但执行加工的出场先后或动作由数控系统控制，而夹持工件则由悬挂式机械手执行。比较新奇的是，它的机械手在动力头上方，朝下夹持工件沿桥式导轨及垂直滑枕作三坐标移动和两个旋转坐标转动，与传统的多关节机械手夹持工件相比，这种机械手刚性更好、精度更高，除了替代传送生产线的步进式传送机构（递送速度较慢、可调性较差）外，还增添具备步进传送机构所不具备的两个旋转坐标动作，机械手由数控系统指挥“喂送”工件（这就是其突出特点所在）到不同工位的动力头，与动力头上所装刀具动作配合，完成每道工序。显而易见，这种Transflex机床结构紧凑，占地面积小，节省辅助时间，可适应加工部位更为复杂的工件，属于值得关注的机床“另类”。
（责编 金卯）
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航空制造技术·2009 年第5 期