中国机床发展历程

　　2009 年 1~11 月，机床工具行业累计完成工业总产值 3495 亿元，同比增长 12%;实现产品 销售收入 3319 亿元，同比增长 12.2%。2009 年，我国机床产值从世界第三跃居世界第一。 在市场规模总体急剧萎缩， 全球主要机床生产国经济指标大幅度下滑的形势下， 我们取得的 成绩实属不易。 在应对国际金融危机冲击的一年里， 机床行业运行出现了一些新的特点： 一是企业产品结 构调整取得较大进展：从全行业看，低档产品生产少了，中高档、专用产品生产多了;二是 自主创新成果显著：开发了一批高速、精密、复合、多轴联动数控机床，以及一批大规格、 大吨位数控机床新产品，特别是重型金切机床发展迅速;三是固定资产投资高速增长：

        2009 年 1~11 月固定资产投资完成额同比增长 35.8%， 一批重大技改项目相继完工并发挥了作用， 特别是重型机床生产能力有了较大提高;四是企业经营方式开始转变。 如大力提高生产效率， 降低制造成本， 企业供应链进一步优化， 为用户技术服务工作进一步加强等。 罗百辉表认为， 在出现以上积极变化的同时，行业内一些深层次矛盾也更加突出。比如，行业生产的主导产 品与国民经济发展需求不相适应， 行业低档产品产能过剩与高档产品能力不足， 国产高性能 功能部件与主机发展配套失调，科研计划成果多但产业化应用效果不明显等。

        罗百辉指出， 针对机床行业发展趋势，全行业必须突出战略重点，明确主攻方向，进一步加快结构调整和 转变发展方式，积极以信息科技为核心，掌握产品未来趋势，提高产品附加价值，为行业健 康持续发展创造条件和环境。

       1、进一步加快机床产品结构调整。 压缩低档、普通产品生产;淘汰落后、污染、高耗能产品;发展技术含量和经济附加值高的 产品;由提供单机向提供成套成线设备方向发展等。

       2、进一步完善产业链。 加大政策扶持力度，突破数控机床产业发展瓶颈，大力发展数控系统和功能部件，提高数 控系统、功能部件在产业中的比重;鼓励发展数控刀具、复杂刀具、精密量仪、高档磨具磨 料和超硬材料及制品。 

        3、实施企业结构调整。 发挥重点骨干企业批量制造能力优势，鼓励通用型主机制造适度集中生产;扶持“专、特、 精”数控机床制造企业;扩大功能部件制造企业、 制造技术服务企业规模;鼓励企业资产优化重 组，推动企业结构向“大而强”、“小而专”的方向转变;发展精益管理和敏捷制造等。

        4、提高制造工艺专业化生产水平。 改进企业生产组织方式，合理配置资源，整合区域内铸造、锻造、热处理、表面处理四大 基础工艺能力，建设专业化生产中心;推广先进制造技术和清洁生产方式，提高材料利用率 和生产效率，降低能耗和污染物排放。

        5、调整行业进出口贸易结构。 不断提高进口装备和技术的门槛，努力提高出口产品的档次，下决心减少高耗能、高污染 及资源性产品出口，提高中高档数控产品出口的比重，努力扩大技术服务出口，不断提高行 业出口的效益。 罗百辉表示，2010 年是“十一五”规划实施的最后一年和关键的一年，也是充满希望的一 年。全行业将在中央关于 2010 年经济工作方针指导下，把技术创新作为推动产业升级的战 略措施， 把技术改造作为提高产业化水平的重要手段， 把发展制造技术服务业作为培育新增 长点的重要方向，促进企业自主创新，积极引导行业重点骨干企业在技术进步、行业发展中 起到引领作用。

        大型机床研发的新趋势大型零件主要指被装配在大型、重型设备或产品上，最大尺寸超过 1 m 的主要零件。诸 如装配在采矿业的采矿设备、 运输车辆， 由铍材料制成的经过精密加工用以测量星球距离的 天文望远镜，有由铸铁、钢和不锈钢制成的建筑、能源、通用机械设备,还有由铝合金、钛 合金和超耐热合金制成的高精度航空航天产品以及大型模具、印刷机和造纸机等的主要零 件。

        对于目前研发的大型零件加工用机床，经合理选择大都能满足大型零件加工的特殊要 求。现还继续朝着高精度、更大型，模块化设计和专用，高速、高自动化和高效率，多功能、 多用途的新趋势向前发展。“用户必须在加工前了解好加工零件的外形轮廓尺寸、关键尺寸 精度、 加工表面粗糙度及各加工表面间相对位置精度要求， 以及对零件材料的机械性能要求 等。”CMS 公司(在威斯康星州的 Wisconsin Oshkosh)经理 John Lenz 说，“一旦将以上要求了 解清楚，即能选择出规格合适、满足加工精度要求和提高生产效率的机床。 

　　高精度、更大型

        新研发机床大都能满足大型零件要求的高精度。例如，为加工 18 个由铍材料制成的 James Webb 太空望远镜的外接圆直径为 1.5 m 六棱柱型镜片(由 18 个六棱柱型镜片组装出一个 总镜片面积达 25m2 的望远镜镜头)，Axsys 技术公司(在美国康乃狄格州的 Rocky Hill)特 地从 Mitsui Seiki 美国公司(在新泽西州的 Franklin Lakes)购买了 8 台 HS6A 1m 托盘 HMC。

        HS6A 1m 托盘 HMC 以能加工铍材料在内的难加工材料和加工零件精度高、能使主轴 定位精度在整个加工中保持在几微米之内为主要特点。 为能给夹具留出足够空间， 设计将机床Z 轴工作行程限制在 980mm 以内，X 和 Y 轴工作行程分别为 2000mm 和 1500mm。
 
        在加工 James Webb 太空望远镜的六棱柱型镜片时，将 338kg 重的铍零件坯料用夹具垂 直装夹在托盘上的倾斜夹具定位底板上。需在镜片零件的背面加工出 600 个边长为 63mm， 加强筋厚度只为 0.51mm 的方形型腔，用以安装定位器时定位等。为减轻零件重量，还要在 方形槽的中心处，钻出一个孔，共挖出 250 个孔，以将零件重量减轻至 124kg，再将重 22～ 27kg 材料沿零件圆周切除，最终使零件只剩 12.7kg。
 
        Mitsui Seiki 公司还为日本建筑业新开发了大于 1.5m 的 HS8A HMC 更大型号，扩大了 X、 和 Z 轴的工作行程。 Y “这些机床主要用于专门加工大型建筑装备， ”分司经理 Scott Walker 说，“但是这种机床平时用得非常少，只有在其它机床加工不了时才使用。”

        但这些先进的专用设备，却产生了极好的加工效果。例如，使用 HS8A HMC 加工某大
型号卡车电子后轮驱动系统中的重 4.5t 的行星齿轮，比普通机床减少加工时间 50%。加工 中采用了两项新加工技术， 自动激光检测仪和连接主轴与多直径孔加工刀具的高刚性刀具接 口。

        每个机床制造商都具有制造大型(大于 1m 托盘)HMC 机床的商业机会， 他们可以开发出 适合发挥其技术优势的产品， 例如， 制造出大型铣镗床以下与小型加工中心以上的空档机床。 为市场研制出容易排除切屑、实现高速度和高自动化程度的机床占领市场。

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