數(shù)控技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控銑床加工技術(shù)數(shù)控銑床的應(yīng)用及要求

1、畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 評(píng)定成績(jī)： 題 目 數(shù)控銑床加工技術(shù) 副標(biāo)題 數(shù)控銑床的應(yīng)用及要求 性 質(zhì)： 畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 年 級(jí) 數(shù)控08（一）班 系 別 機(jī)電工程系 專 業(yè) 數(shù)控專業(yè) 指導(dǎo)教師 黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘 要本論文介紹的是數(shù)控銑床加工技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展?fàn)顩r，還介紹了數(shù)控銑床在加工過(guò)程中銑刀和銑削的特點(diǎn)，并由點(diǎn)帶面充分的論述我國(guó)數(shù)控技術(shù)遇到的發(fā)展問(wèn)題和世界機(jī)床行業(yè)的現(xiàn)狀數(shù)控銑床加工技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)中很重要的一個(gè)方面。本文通過(guò)對(duì)數(shù)控銑床加工技術(shù)的從無(wú)到有，從有到優(yōu)，從優(yōu)到精做了充分的闡述。并通過(guò)詳細(xì)的舉例和解釋說(shuō)明讓大家更深入的了解這門技術(shù)！現(xiàn)在的數(shù)控銑床加工技術(shù)還在不斷

2、的發(fā)展和完善，這需要們不斷的總結(jié)和學(xué)習(xí)。讓數(shù)控銑床加工技術(shù)在未來(lái)的工業(yè)制造中發(fā)揮其應(yīng)有的重要作用，但是更要調(diào)動(dòng)人的主觀能動(dòng)性，這樣變被動(dòng)為主動(dòng)的學(xué)習(xí)，數(shù)控銑床加工技術(shù)才會(huì)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和發(fā)展！總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮自己學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，讓數(shù)控銑床加工技術(shù)登上一個(gè)新的臺(tái)階！關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床 銑刀 銑削 機(jī)床發(fā)展目 錄摘 要i第1章 緒 論1.課題背景1.數(shù)控銑床的類型1第2章 數(shù)控加工技術(shù)2.數(shù)控銑床的主要功能2.高速銑削對(duì)加工前準(zhǔn)備及工藝新要求32.2.1加工前的準(zhǔn)備3.銑削銑床和銑刀52.3.1銑削52.3.2銑床62.3.3銑刀6第3章 數(shù)控銑床的延伸8.由數(shù)控銑床的發(fā)展技術(shù)看我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及走

3、向83.1.1 科技創(chuàng)新取得了一批原創(chuàng)性技術(shù)成果83.1.2 高性能數(shù)控機(jī)床的技術(shù)創(chuàng)新取得突破10.由數(shù)控銑床的發(fā)展看世界機(jī)床發(fā)展特點(diǎn)123.2.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展特點(diǎn)及其發(fā)展條件123.2.2數(shù)控機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)及其發(fā)展條件123.2.3 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的條件123.2.4 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展數(shù)控機(jī)床的主要經(jīng)驗(yàn)133.2.5中國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展中的主要問(wèn)題14結(jié) 論20致謝21參考文獻(xiàn)22第1章 緒 論.課題背景 最早的銑床是美國(guó)人e.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人布朗，j.r.于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，是為升降臺(tái)銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門銑床

4、。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。 .數(shù)控銑床的類型銑床種類很多，一般按布局形式和適用范圍加以區(qū)分。升降臺(tái)銑床：有萬(wàn)能式、臥式和立式等，主要用于加工中小型零件，應(yīng)用最廣。龍門銑床：包括龍門銑鏜床龍門銑刨床和雙柱銑床，均用于加工大型零件。單柱銑床和單臂銑床：前者的水平銑頭可沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)，工作臺(tái)作縱向進(jìn)給；后者的立銑頭可沿懸臂導(dǎo)軌水

5、平移動(dòng)，懸臂也可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整高度。兩者均用于加工大型零件。工作臺(tái)不升降銑床：有榘形工作臺(tái)式和圓工作臺(tái)式兩種，是介于升降臺(tái)銑床和龍門銑床之間的一種中等規(guī)格的銑床。其垂直方向的運(yùn)動(dòng)由銑頭在立柱上升降來(lái)完成。儀表銑床：一種小型的升降臺(tái)銑床，用于加工儀器儀表和其他小型零件。工具銑床：用于模具和工具制造，配有立銑頭、萬(wàn)能角度工作臺(tái)和插頭等多種附件，還可進(jìn)行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床：如鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等，是為加工相應(yīng)的工件而制造的專用銑床。按控制方式，銑床又分為仿形銑床、程序控制銑床和數(shù)字控制銑床。 第2章 數(shù)控加工技術(shù).數(shù)控銑床的主要功能 各種類型數(shù)控銑床

6、所配置的數(shù)控系統(tǒng)雖然各有不同，但各種數(shù)控系統(tǒng)的功能，除一些特殊功能不盡相同外，其主要功能基本相同。 1、 點(diǎn)位控制功能 此功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相互位置精度要求很高的孔系加工。 2、 連續(xù)輪廓控制功能 此功能可以實(shí)現(xiàn)直線、圓弧的插補(bǔ)功能及非圓曲線的加工。 3、 刀具半徑補(bǔ)償功能 此功能可以根據(jù)零件圖樣的標(biāo)注尺寸來(lái)編程，而不必考慮所用刀具的實(shí)際半徑尺寸，從而減少編程時(shí)的復(fù)雜數(shù)值計(jì)算。 4、 刀具度補(bǔ)償功能 此功能可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒叩拈L(zhǎng)短，以適應(yīng)加工中對(duì)刀具長(zhǎng)度尺寸調(diào)整的要求。 5、 比例及鏡像加工功能 比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標(biāo)值來(lái)執(zhí)行。鏡像加工又稱軸對(duì)稱加工，如果一個(gè)零件的形狀關(guān)于坐標(biāo)

7、軸對(duì)稱，那么只要編出一個(gè)或兩個(gè)象限的程序，而其余象限的輪廓就可以通過(guò)鏡像加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。 6、 旋轉(zhuǎn)功能 該功能可將編好的加工程序在加工平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)任意角度來(lái)執(zhí)行。 7、 子程序調(diào)用功能 有些零件需要在不同的位置上重復(fù)加工同樣的輪廓形狀，將一輪廓形狀的加工程序作為子程序，在需要的位置上重復(fù)調(diào)用，就可以完成對(duì)該零件的加工。 8、 宏程序功能 該功能可用一個(gè)總指令代表實(shí)現(xiàn)某一功能的一系列指令，并能對(duì)變量進(jìn)行運(yùn)算，使程序更具靈活性和方便性。.高速銑削對(duì)加工前準(zhǔn)備及工藝新要求2.2.1加工前的準(zhǔn)備 在實(shí)現(xiàn)高速銑削后，對(duì)加工前的準(zhǔn)備提出了新的要求，主要在機(jī)床、刀具及網(wǎng)絡(luò)方面提出了新的要求： 一、機(jī)床 對(duì)于機(jī)床

8、必須實(shí)現(xiàn)其高速化，為此采用了高動(dòng)平衡的機(jī)電一體化主軸結(jié)構(gòu)、油霧潤(rùn)滑的混合陶瓷軸承、電子傳感器控制及水冷或油冷循環(huán)系統(tǒng)以其保持恒溫等措施，以可以使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到010，000r/min。另外，機(jī)床的高速走刀機(jī)構(gòu)也是必須的，目前最先進(jìn)的高速加工中心都采用線性的滾動(dòng)導(dǎo)軌來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌,其移動(dòng)速度、摩擦阻力動(dòng)態(tài)響應(yīng)都很優(yōu)秀，并采用雙v型結(jié)構(gòu)提高了機(jī)床的抗扭能力，使得進(jìn)給和快速移動(dòng)速度從6m/min提高到2060m/min以上。 二、刀具 高速銑對(duì)刀具提出了更高的要求：首先刀柄需采用短圓柄,即hsk刀柄。其次要有較高的動(dòng)平衡性,常加上動(dòng)平衡環(huán),在刀具裝卡后,利用動(dòng)平衡儀進(jìn)行平衡。另外在材料上刀具多采

9、用通體硬質(zhì)合金刀或在硬質(zhì)合金上采用涂層cbn, tic等, 或采用人造金剛石pcd等, 使得線速度可達(dá)300500m/min，一般來(lái)說(shuō)陶瓷(alo, sin)/金屬陶瓷和pcbn刀具等適合加工鋼；鐵等黑色金屬; pcd/cvd等刀具適合加工鋁, 鎂, 銅等有色金屬。在刀具性能方面要求徑向跳動(dòng)很?。ㄐ∮?.015mm）；刀長(zhǎng)與刀具直徑比小于4。 三、網(wǎng)絡(luò) 在數(shù)據(jù)處理能力方面，機(jī)床需配備多個(gè)cpu,達(dá)到每數(shù)據(jù)塊處理不多于4ms，線性插補(bǔ)達(dá)到520microns/nurbs插補(bǔ)，使線性移動(dòng)加速度達(dá)12g，并要求機(jī)床具備程序的預(yù)覽/前視功能。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，傳統(tǒng)的rs323接口已經(jīng)不適合高速加工對(duì)

10、數(shù)據(jù)傳輸速度的要求，rs232接口的處理速度基本為8,6009,200bit/min，而高速銑機(jī)床上要求外接插口的數(shù)據(jù)傳輸速度快,現(xiàn)多配以太網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)10mb/min100mb/min。 2.2.2.工藝改進(jìn) 高速銑削對(duì)工藝的改進(jìn)也提出了新的要求，主要體現(xiàn)在：實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的平穩(wěn)過(guò)渡，控制系統(tǒng)支持先進(jìn)的nurbs插補(bǔ)功能。 一、加工過(guò)程的平穩(wěn)過(guò)渡。保證加工過(guò)程中拐角處以及尖角處通過(guò)圓角過(guò)渡。cimatrone軟件能夠很好的實(shí)現(xiàn)這方面有很多的策略: 在進(jìn)退刀的方式多種多樣：輪廓的切向、圓弧進(jìn)退刀，曲面的切向進(jìn)退刀，z向的螺旋式進(jìn)刀。 在拐角走刀處：等圓角半徑連接、圓環(huán)式連接。 在

11、行間有向內(nèi)空間圓環(huán)式、向外空間圓環(huán)式以及高爾夫球棒式連接。 在層間及環(huán)向的側(cè)向移動(dòng)有空間螺旋式移刀 二、nurbs表示的曲線/曲面可以方便地實(shí)現(xiàn)曲線/曲面的局部變更：在修改曲線（或曲面）的一部分時(shí)不會(huì)對(duì)其他部分帶來(lái)影響。用nurbs曲線表達(dá)的nc后置程序小，產(chǎn)生的加工精度高、加工時(shí)間比普通插補(bǔ)方法的時(shí)間短，也更適合于高速銑削。因此采用的編程軟件是否能夠很好的支持nurbs插補(bǔ)至關(guān)重要。cimatrone軟件不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的直線和圓弧插補(bǔ)，而且具有nurbs插補(bǔ)功能。 .銑削銑床和銑刀2.3.1銑削用旋轉(zhuǎn)的銑刀作為刀具的切削加工。銑削一般在銑床或鏜床上進(jìn)行，適于加工平面、溝槽、各種成形面(如花鍵、

12、齒輪和螺紋)和模具的特殊形面等。銑削的特征是：銑刀各刀齒周期性地參與間斷切削；每個(gè)刀齒在切削過(guò)程中的切削厚度是變化的。 1幾種常見(jiàn)的銑削方式切削速度v(米/分)是銑刀刃的圓周速度。銑削進(jìn)給量有3種表示方式：每分鐘進(jìn)給量vf(毫米/分)，表示工件每分鐘相對(duì)于銑刀的位移量；每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f(毫米/轉(zhuǎn))，表示在銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)與工件的相對(duì)位移量；每齒進(jìn)給量af(毫米/齒)，表示銑刀每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀齒的時(shí)間內(nèi)工件的相對(duì)位移量。銑削深度ap(毫米)是在平行于銑刀軸心線方向測(cè)量的銑刀與工件的接觸長(zhǎng)度。銑削切削弧深度ae(毫米)是垂直于銑刀軸心線方向測(cè)量的銑刀與工件接觸弧的深度。用高速鋼銑刀銑削中碳鋼的切削速度一般為

13、2030米/分；用硬質(zhì)合金銑刀可達(dá)6090米/分。 銑削一般分周銑和端銑兩種方式。周銑是用刀體圓周上的刀齒銑削，其周邊刃起切削作用，銑刀的軸線平行于工件的加工表面。 2兩種周銑方式端銑是用刀體端面上的刀齒銑削，周邊刃與端面刃同時(shí)起切削作用，銑刀的軸線垂直于一個(gè)加工表面。 3三種端銑方式周銑和某些不對(duì)稱的端銑又有逆銑和順銑之分。凡刀刃切削方向與工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相反的稱為逆銑；方向相同的稱為順銑。逆銑時(shí)，銑刀每齒的切削厚度是從零逐漸增大，所以刀齒在開(kāi)始切入時(shí)，將與切削表面發(fā)生擠壓和滑擦，這對(duì)銑刀壽命和銑削工件的表面質(zhì)量都有不利影響。順銑時(shí)的情況正相反，所以順銑能提高銑刀壽命和銑削表面質(zhì)量，并能減

14、小機(jī)床的功率消耗。但順銑時(shí)銑刀所受的切削沖擊力較大，當(dāng)機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有間隙或鑄鍛毛坯有硬皮時(shí)不宜采用順銑，以免引起振動(dòng)和損壞刀具。 銑刀是一種多齒刀具，同時(shí)參與切削的切削刃總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，并可使用較高的切削速度，又無(wú)空行程，故在一般情況下銑削的生產(chǎn)率比用單刃刀具的切削加工(如刨削、插削)為高，但銑刀的制造和刃磨較為困難。 普通銑削的加工精度不高，一般粗銑精度為it1110，表面粗糙度為ra202.5微米；精銑精度可達(dá)it97，表面粗糙度為ra2.50.16微米。 2.3.2銑床 用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，

15、在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。 2.3.3銑刀 用于銑削加工的、具有一個(gè)或多個(gè)刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。工作時(shí)各刀齒依次間歇地切去工件的余量。銑刀主要用于在銑床上加工平面、臺(tái)階、溝槽、成形表面和切斷工件等。 銑刀按用途區(qū)分有多種常用的型式 各種銑刀圓柱形銑刀：用于臥式銑床上加工平面。刀齒分布在銑刀的圓周上，按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數(shù)分粗齒和細(xì)齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數(shù)少，刀齒強(qiáng)度高，容屑空間大，適用于粗加工；細(xì)齒銑刀適用于精加工。面銑刀：用于立式銑床、端面銑床或、龍門銑床、上加工平面，端面和圓周上均有刀齒，也有粗齒和細(xì)齒之分。其結(jié)構(gòu)有整體式、鑲齒式和可轉(zhuǎn)位式3種。立銑刀：用于加工溝槽和臺(tái)階面

16、等，刀齒在圓周和端面上，工作時(shí)不能沿軸向進(jìn)給。當(dāng)立銑刀上有通過(guò)中心的端齒時(shí)，可軸向進(jìn)給。三面刃銑刀：用于加工各種溝槽和臺(tái)階面，其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。角度銑刀：用于銑削成一定角度的溝槽，有單角和雙角銑刀兩種。鋸片銑刀：用于加工深槽和切斷工件，其圓周上有較多的刀齒。為了減少銑切時(shí)的摩擦，刀齒兩側(cè)有151的副偏角。此外，還有鍵槽銑刀 燕尾槽銑刀 t形槽銑刀和各種成形銑刀等。 銑刀的結(jié)構(gòu)分為4種。整體式：刀體和刀齒制成一體。整體焊齒式：刀齒用硬質(zhì)合金或其他耐磨刀具材料制成，并釬焊在刀體上。鑲齒式：刀齒用機(jī)械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭，也可以是焊接刀具材料的刀頭。

17、刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內(nèi)刃磨式；刀頭在夾具上單獨(dú)刃磨的稱為體外刃磨式?？赊D(zhuǎn)位式：這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于面銑刀、立銑刀和三面刃銑刀等。 a.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片端面銑刀 b.苞米棒型硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片立銑刀 可轉(zhuǎn)位銑刀 銑刀按齒背的加工方式分為兩類。尖齒銑刀：在后面上磨出一條窄的刃帶以形成后角，由于切削角度合理，其壽命較高。尖齒銑刀的齒背有直線曲線和折線3種形式。 尖齒銑刀的齒背形狀直線齒背常用于細(xì)齒的精加工銑刀。曲線和折線齒背的刀齒強(qiáng)度較好，能承受較重的切削負(fù)荷，常用于粗齒銑刀。鏟齒銑刀：其后面用鏟削(或鏟磨)方法加工成阿基米德螺旋線的齒背，銑刀用鈍后只須重磨前面，能保持原有齒形不變，用于制

18、造齒輪銑刀等各種成形銑刀第3章 數(shù)控銑床的延伸.由數(shù)控銑床的發(fā)展技術(shù)看我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及走向我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展與展望 “十五”期間，通過(guò)國(guó)家相關(guān)計(jì)劃的支持，我國(guó)在中高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果和核心技術(shù)，打破國(guó)外的技術(shù)封鎖，在五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床、車銑復(fù)合加工機(jī)床、高速加工機(jī)床、納米級(jí)分辨率數(shù)控車床等重大數(shù)控裝備上均有突破。開(kāi)發(fā)出多種中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品，多軸控制的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)了商品化。各類功能部件，如轉(zhuǎn)塔刀架、電主軸、刀庫(kù)、滾珠絲杠等發(fā)展迅速，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平、質(zhì)量水平、可靠性、外觀及工藝水平等取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的結(jié)

19、構(gòu)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化。 3.1.1 科技創(chuàng)新取得了一批原創(chuàng)性技術(shù)成果 “ 十五” 期間， 通過(guò)科技創(chuàng)新，在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域取得了一批原創(chuàng)性科技成果，其中具有代表性的產(chǎn)品有： 1 超精密球面加工機(jī)床 北京機(jī)床所自主研制的超精密球面加工設(shè)備， 采用整體減震結(jié)構(gòu)、超精密氣浮主軸和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、精密的兩軸氣浮導(dǎo)軌，可滿足薄壁易變形、表面粗糙度要求高的球面和整球零件的超精密加工，加工超精密半球時(shí)，表面粗糙度ra0.025m。同時(shí)，通過(guò)大量有針對(duì)性的工藝試驗(yàn)，摸索出了較完整的球體超精密加工的工藝技術(shù)，為批量生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。該類設(shè)備也可服務(wù)于如透鏡模具、照相機(jī)塑料鏡片、條形碼閱讀設(shè)備、激光加工機(jī)光路系統(tǒng)用聚焦反射鏡等高

20、技術(shù)產(chǎn)品。 2 數(shù)控砂帶凸輪軸磨床 上海機(jī)床廠有限公司在周勤之院士的帶領(lǐng)下，研制的采用共扼原理的數(shù)控砂帶凸輪軸成形磨床，可同時(shí)加工所有的凸輪型面。 3 金屬板料無(wú)模成型制造系統(tǒng) 由吉林工業(yè)大學(xué)研制成功的金屬板料無(wú)模成型制造系統(tǒng)，以多點(diǎn)成形技術(shù)為核心，利用計(jì)算機(jī)控制一系列規(guī)則排列的沖頭點(diǎn)陣，通過(guò)調(diào)整沖頭高度形成所需的成形曲面，代替模具實(shí)現(xiàn)金屬板殼類件的無(wú)模、快速、數(shù)字化成形。通過(guò)攻克快速調(diào)形機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)、柔性壓邊、起皺與壓痕控制及回彈補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出分段成形、反復(fù)成形、多道成形、閉環(huán)成形以及薄板多點(diǎn)成形等新工藝，研制出3150kn、2000kn、630kn和200kn四種規(guī)格的無(wú)模多點(diǎn)

21、成形集成系統(tǒng)及配套的cad/cam專用軟件，并在長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司使用多點(diǎn)成形系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)了流線形火車頭覆蓋件的無(wú)模多點(diǎn)成形。 4 大型龍門式五軸聯(lián)動(dòng)混聯(lián)機(jī)床 由齊齊哈爾二機(jī)床集團(tuán)、清華大學(xué)和哈爾濱電機(jī)廠有限公司“產(chǎn)學(xué)研用” 密切合作開(kāi)發(fā)的xnzd2415大型龍門式五軸聯(lián)動(dòng)混聯(lián)機(jī)床，是我國(guó)在并聯(lián)機(jī)床研究方面的一個(gè)突破。該機(jī)床取得了/項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，結(jié)合串聯(lián)結(jié)構(gòu)與并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，采用雙柱龍門工作臺(tái)移動(dòng)式，用直線驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)虛擬空間坐標(biāo)位置變換，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多自由度運(yùn)動(dòng)能力強(qiáng)，具有較高的柔性和工藝集成度。并聯(lián)運(yùn)動(dòng)采用兩組平行四邊形機(jī)構(gòu)，a/c擺角銑頭采用雙蝸桿消隙機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，交叉滾柱軸承支撐，剛度高

22、，保證了主軸進(jìn)給剛度及精度，實(shí)現(xiàn)a軸轉(zhuǎn)角105，c軸連續(xù)轉(zhuǎn)角0400，可實(shí)現(xiàn)葉片、導(dǎo)葉等復(fù)雜空間曲面的加工。由清華大學(xué)開(kāi)發(fā)的基于rt-linux的數(shù)控系統(tǒng)采用高精度控制算法，應(yīng)用數(shù)控后置處理系統(tǒng)將標(biāo)準(zhǔn)刀位文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)加工代碼。 由于混聯(lián)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)集中在并聯(lián)構(gòu)件上，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量輕，運(yùn)動(dòng)速度快， 可以完成高速切削加工。相比之下，機(jī)床重量可降低四分之一，制造周期可以縮短40%。xnzd2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機(jī)床通過(guò)在哈爾濱電機(jī)廠水電分廠近兩年時(shí)間的生產(chǎn)應(yīng)用，在加工水輪機(jī)葉片和導(dǎo)葉曲面中，表明該機(jī)床性能可以滿足加工要求。 由哈爾濱量具刃具集團(tuán)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的并聯(lián)機(jī)床采用典型的并聯(lián)機(jī)構(gòu)加一

23、臥置（或立置）數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，形成并、串聯(lián)的七軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，能實(shí)現(xiàn)五坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。在并聯(lián)機(jī)床裝自動(dòng)刀庫(kù)，在機(jī)床上可自動(dòng)標(biāo)定及在線檢測(cè)。目前已有4臺(tái)用于哈爾濱汽輪機(jī)廠的葉片加工。 上述新型結(jié)構(gòu)機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的混并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床開(kāi)始步入實(shí)用階段。 5 納米精度微型數(shù)控磨床 納米精度微型數(shù)控磨床是上海機(jī)床廠有限公司與國(guó)外合作開(kāi)發(fā)的具有國(guó)際水平的外圓磨床。該機(jī)床的床身采用整體式大理石結(jié)構(gòu)，具有精度高、抗震性好的特點(diǎn)。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到60000r/min，砂輪架軸采用空氣密封冷卻系統(tǒng)，機(jī)床長(zhǎng)度150mm，砂輪架進(jìn)給50mm， 采用最小直徑可達(dá)0.2mm的金剛石砂輪，可滿足高精度小孔、槽、臺(tái)階

24、面的加工，尤其適合小型液壓閥芯的超精密磨削，是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的精度最高、規(guī)格最小的磨床。 6 磁懸浮軸承高速主軸單元 山東大學(xué)研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的內(nèi)裝式電機(jī)驅(qū)動(dòng)磁懸浮軸承高速主軸單元樣機(jī)。山東大學(xué)通過(guò)采用遺傳算法對(duì)電磁軸承進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)展了磁懸浮軸承的仿真研究、磁懸浮軸承起浮試驗(yàn)、轉(zhuǎn)速試驗(yàn)、軸承剛度測(cè)試以及工業(yè)磨削試驗(yàn)，該主軸單元樣機(jī)的最高轉(zhuǎn)速達(dá)到34,000/min，剛度達(dá)到645.9n/m， 回轉(zhuǎn)精度達(dá)到0.0015mm。數(shù)字控制器采用dsptms320系列負(fù)責(zé)控制算法，采用tms320vc33為系統(tǒng)硬件平臺(tái)，基于g(hi的功率放大器設(shè)計(jì)，pc機(jī)監(jiān)視狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。通過(guò)在濟(jì)南四機(jī)

25、數(shù)控機(jī)床有限公司研制的j4k-095數(shù)控內(nèi)外圓復(fù)合磨床上進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)，目前磨出的鋼試件內(nèi)孔表面粗糙度為ra0.89m雖然距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離，但為我國(guó)跟蹤國(guó)際先進(jìn)技術(shù)發(fā)展打下了初步基礎(chǔ)。磁懸浮軸承如應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電機(jī)、腐蝕液體電鍍系統(tǒng)及其他高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和潔凈環(huán)境等領(lǐng)域，可發(fā)揮磁軸承高轉(zhuǎn)速、無(wú)摩擦、長(zhǎng)壽命、不用潤(rùn)滑、無(wú)污染、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。 3.1.2 高性能數(shù)控機(jī)床的技術(shù)創(chuàng)新取得突破 1 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)高速立式加工中心 北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司研究開(kāi)發(fā)的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)高速立式加工中心，通過(guò)對(duì)具有高加速度和高速度性能的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給部件及其防護(hù)裝置的合理設(shè)計(jì)，攻克了相關(guān)控制系統(tǒng)和軟件的匹配及調(diào)

26、試、關(guān)鍵零部件的加工工藝及直線電機(jī)部件的裝配調(diào)試等關(guān)鍵技術(shù)，解決了在高加速及高速運(yùn)動(dòng)條件下保證機(jī)床剛性和精度的機(jī)床結(jié)構(gòu)布局問(wèn)題，研制出了我國(guó)第一臺(tái)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速加工中心。主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸1400mm630mm，主軸轉(zhuǎn)速1015000r/min；直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸x、y軸，最大快移速度分別為100m/min和120m/min，最大加速度分別為0.8g和1.5g；y、z軸重復(fù)定位精度分別為0.0056、0.0030 和0.0021， 主軸軸端徑向跳動(dòng)0.0008mm。 2 高速五軸數(shù)控龍門銑床 濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司通過(guò)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，掌握了銑頭內(nèi)油霧潤(rùn)滑冷卻、橫梁預(yù)應(yīng)力反變形控制等關(guān)鍵技

27、術(shù)，并利用諧波傳動(dòng)原理，開(kāi)發(fā)了a/c擺角銑頭，自行研制出高速五軸數(shù)控龍門銑床，主要滿足大型水泵葉片曲面加工精度的需要，提高了生產(chǎn)效率，也可用于大型模具加工。桂林機(jī)床股份有限公司通過(guò)與大專院校合作，自主開(kāi)發(fā)了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控龍門銑床，已實(shí)現(xiàn)銷售十余臺(tái)。 此外，濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)公司、江蘇多棱數(shù)控機(jī)床公司、中捷機(jī)床有限公司、北京航空制造工程研究所等單位還研制開(kāi)發(fā)了橫梁移動(dòng)式高速五軸數(shù)控龍門銑床，特別適合航空大型板類結(jié)構(gòu)件及大型模具的高速加工。 3五軸車銑復(fù)合加工中心 沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)通過(guò)與國(guó)外聯(lián)合設(shè)計(jì)，攻克了動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元、大直徑大通孔的高速?gòu)?qiáng)力主軸、刀架、機(jī)床熱平衡、精度補(bǔ)償?shù)榷囗?xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，主傳動(dòng)兼顧了大扭矩

28、輸出和高速輸出，動(dòng)力刀具主軸的設(shè)計(jì)也實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速與大扭矩的兼顧，y/b軸部分的設(shè)計(jì)功能更完善，剛性更高，尾臺(tái)的設(shè)計(jì)充分考慮剛性及高的自動(dòng)化和安全性，高性能車銑復(fù)合機(jī)床的刀庫(kù)及機(jī)械手換刀裝置為完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。開(kāi)發(fā)出五軸車銑復(fù)合加工中心并完成了系列化、規(guī)格化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。主軸最高轉(zhuǎn)速700r/min，可滿足形狀復(fù)雜的大型回轉(zhuǎn)體零件加工要求，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸、起落架、船用發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、增壓器蝸桿差速換向器、螺旋葉片合裝的高速高效加工等。 大連機(jī)床集團(tuán)公司、北京北一數(shù)控有限公司等通過(guò)與國(guó)外技術(shù)合作，也研制成功了五軸車銑復(fù)合加工中心并投入使用。 此外，國(guó)內(nèi)部分機(jī)床企業(yè)還先后為國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)工程和裝備制

29、造業(yè)提供了一大批各類數(shù)控機(jī)床，包括用于鐵路提速機(jī)車車軸及零部件、磁懸浮列車軌道梁、高速電力機(jī)車及零部件；大型發(fā)電機(jī)組和輸變電設(shè)備；萬(wàn)噸級(jí)輪船尾軸、大型船用柴油機(jī)及零部件；壓力機(jī)部件；大型鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，大型閥門和大型水泵；連鑄連軋?jiān)O(shè)備及零部件等的制造。為國(guó)防工業(yè)建設(shè)提供各類大型、精密數(shù)控機(jī)床，用戶涉及航空、航天、船舶、兵器、核工業(yè)、電子等行業(yè)。 .由數(shù)控銑床的發(fā)展看世界機(jī)床發(fā)展特點(diǎn) 3.2.1數(shù)控機(jī)床的發(fā)展特點(diǎn)及其發(fā)展條件 當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床工業(yè)高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，歐、美、亞在國(guó)際市場(chǎng)上相互展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)，已形成

30、一條無(wú)形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以後加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國(guó)際機(jī)床展上各國(guó)機(jī)床制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)、爭(zhēng)奪用戶、擴(kuò)大市場(chǎng)的焦點(diǎn)。中國(guó)加入wto后，正式參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，今後如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。 3.2.2數(shù)控機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)及其發(fā)展條件 1948年美國(guó)空軍部門為制造飛機(jī)雜零件，提供設(shè)備研經(jīng)費(fèi)，由g&l公司與mit合作研究四年，於1952年試制出世界第一臺(tái)數(shù)控銑床，立即生產(chǎn)100臺(tái)交付軍工使用。在成果上顯示了它是社會(huì)需求、科技水平、人員素質(zhì)三者的結(jié)晶；在技術(shù)上則顯示出機(jī)電一體化機(jī)床在

31、控制方面的巨大創(chuàng)新。 3.2.3 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的條件 任何事物都有其特點(diǎn)與發(fā)展條件，人們掌握後才能加速其發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展條件主要包括： 它是機(jī)、電、液、氣、光多學(xué)科各種高科技的綜合性組合，特別是以電子、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)為基石，必須具有鞏固的技術(shù)基礎(chǔ)，互相配套，缺一不可。如不齊備，則數(shù)控機(jī)床難以順利發(fā)展. 數(shù)控機(jī)床是由主機(jī)、各種元部件(功能部件)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成，還需先進(jìn)的自動(dòng)化刀具配合，才能實(shí)現(xiàn)加工，各個(gè)環(huán)節(jié)在技術(shù)上、質(zhì)量上必須切實(shí)過(guò)關(guān)，確保工作可靠、穩(wěn)定，才能保數(shù)控機(jī)床工作的精度、效率和自動(dòng)化，否則，難以在生產(chǎn)實(shí)際中使用； 它是社會(huì)需求、科技水平和人員素質(zhì)三者的結(jié)合，缺一不成。

32、如果人員素質(zhì)差、科技水平達(dá)不到，則難以滿足社會(huì)需求。人是一切活動(dòng)的主體，需要各種精通業(yè)務(wù)的專家、人才和熟練技術(shù)工人，互相配合，共同完成。否則，數(shù)控機(jī)床難以順利發(fā)展。 3.2.4 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展數(shù)控機(jī)床的主要經(jīng)驗(yàn) 數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國(guó)是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。因其社會(huì)條件不同，各有特點(diǎn)。 美國(guó)的特點(diǎn)是，政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù)和提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952

33、年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成fms、1987年首創(chuàng)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國(guó)首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國(guó)不僅生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，也為中小企業(yè)生產(chǎn)廉價(jià)實(shí)用的數(shù)控機(jī)床(如haas、fadal公司等)。其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，於1982年被後進(jìn)的日本超過(guò)，并大量進(jìn)口。從9

34、0年代起，糾正過(guò)去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱茫a(chǎn)量又逐漸上升。 德國(guó)政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。特別講究“實(shí)際”與“實(shí)效”，堅(jiān)持“以人為本”，師徒相傳，不斷提高人員素質(zhì)。在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，於1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床後，一直堅(jiān)持實(shí)事求是，講求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進(jìn)。德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對(duì)用戶產(chǎn)品、加工工藝、機(jī)床布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。

35、德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和heidenhain公司之精密光柵，均為世界聞名，競(jìng)相采用。 日本政府對(duì)機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過(guò)規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國(guó)，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國(guó)，甚至青出於藍(lán)而勝於藍(lán)。日本也和美、德兩國(guó)相似，充分發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化，繼而全力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床。自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床後，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過(guò)美國(guó)(5,688臺(tái))，至

36、今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，占59%)。戰(zhàn)略上先仿後創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。在策略上，首先通過(guò)學(xué)習(xí)美國(guó)全面質(zhì)量管理(tqc)，變?yōu)槁毠ぷ杂X(jué)群體活動(dòng)，保產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)而加速發(fā)展電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)入世界前列，為發(fā)展機(jī)電一體化的數(shù)控機(jī)床開(kāi)道。日本在發(fā)展數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，狠抓關(guān)鍵，突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)。日本fanuc公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人，科研人員超過(guò)600

37、人，月產(chǎn)能力7,000套，銷售額在世界市場(chǎng)上占50%，在國(guó)內(nèi)約占70%，對(duì)加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。 3.2.5中國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展中的主要問(wèn)題 1.數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀目前，中國(guó)機(jī)床工業(yè)廠多人眾。2000年，金切機(jī)床制造廠約358家(20.6萬(wàn)人)，成形機(jī)床制造廠191家(約6.5萬(wàn)人)，共計(jì)549家(27.1萬(wàn)人)。其中生產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床的約150家，生產(chǎn)數(shù)控成形機(jī)床的約30家，共計(jì)約180家，占廠家總數(shù)的1/3。2001年金切機(jī)床產(chǎn)量19.2萬(wàn)臺(tái)，內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床17,521臺(tái)，約占9%。 總的來(lái)說(shuō)：數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，2001年為1991年的3.6倍；進(jìn)口量增長(zhǎng)較快，達(dá)2

38、9倍，出口量有所增加，但數(shù)目較小，為4.8倍；數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量增加較快，達(dá)7.9倍。產(chǎn)量滿足不了社會(huì)發(fā)展的需求。 從金額上看，2001年數(shù)控機(jī)床進(jìn)口17,679臺(tái)，計(jì)14.1億美元，出口2,509臺(tái)，計(jì)0.44億美元，進(jìn)口額為出口額之32倍。進(jìn)口大、出口小。 2.發(fā)展數(shù)控機(jī)床存在的主要問(wèn)題 中國(guó)於1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過(guò)程大致可分為兩大階段。在19581979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無(wú)法用於生產(chǎn)而停頓。主要存在的問(wèn)題是盲目性大，

39、缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。 在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過(guò)合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過(guò)利用國(guó)外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開(kāi)始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握

40、及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處?kù)稄姆轮谱呦蜃孕虚_(kāi)發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問(wèn)題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。 3.加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路 中國(guó)今後要加速發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，既要深入總結(jié)過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，切實(shí)改善存在的問(wèn)題，又要認(rèn)真學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，沿正確的道路前進(jìn)。建議切實(shí)做好以下幾點(diǎn)： 中國(guó)廠多人眾，極需正確的方針、政策對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)

41、展進(jìn)行有力的指引。應(yīng)學(xué)習(xí)美、德、日經(jīng)驗(yàn)，政府高度重視、正確決策、大力扶植。在方針政策上，應(yīng)講究科學(xué)精神、經(jīng)濟(jì)實(shí)效，以切實(shí)提高生產(chǎn)率、勞動(dòng)生產(chǎn)率為原則。在方法上，深入用戶，精通工藝，低中高檔并舉，學(xué)習(xí)日本，首先解決量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，批量生產(chǎn)，占領(lǐng)市場(chǎng)，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口。在步驟措施上，必須使國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)先進(jìn)、可靠，狠抓產(chǎn)品質(zhì)量與配套件過(guò)關(guān)，打好技術(shù)基礎(chǔ)。近期重在打基礎(chǔ)，建立信譽(yù)，擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額，遠(yuǎn)期謀求趕超世界先進(jìn)水平，大步走向世界市場(chǎng)； 必須狠抓根本，堅(jiān)持“以人為本”，加速提高人員素質(zhì)、培養(yǎng)各種專家人才，從根本上改變目前低效、落後的狀態(tài)。人是一切事業(yè)成敗的根本，層層都要重

42、視“培才、選才、用才”，建立學(xué)習(xí)型企業(yè)，樹(shù)立企業(yè)文化，加速培育新人，培訓(xùn)在職人員，建立師徒相傳制度，舉辦各種技術(shù)講座、訓(xùn)練班和專題討論會(huì)，甚至聘請(qǐng)外國(guó)專家、顧問(wèn)等，盡力提高數(shù)控。300家機(jī)械廠技術(shù)改進(jìn)數(shù)控機(jī)床需求高.根國(guó)家計(jì)委投資研究所預(yù)測(cè)：“十五”期間，我國(guó)固定資產(chǎn)總投資額達(dá)到22萬(wàn)億元，年平均增長(zhǎng)幅度為37%。按以往固定資產(chǎn)投資與機(jī)械市場(chǎng)消費(fèi)之間的互動(dòng)關(guān)系推斷，“十五”期間，我國(guó)機(jī)械市場(chǎng)所孕育的商機(jī)高達(dá)320400億元。 據(jù)預(yù)測(cè)，至2010年：汽車市場(chǎng)將達(dá)44008000萬(wàn)輛規(guī)模，其中轎車產(chǎn)量每增加1%，機(jī)械市場(chǎng)可增長(zhǎng)0.54%；交通方面，“十五”期間僅西部鐵路開(kāi)發(fā)就將投入1000億元，未

43、來(lái)10年西部交通則將投資70008000億元，車輪車床、勾舌銑床、2m大型鋸床、螺旋焊管擴(kuò)徑機(jī)械等專用設(shè)備大有用武之地；水利工程未來(lái)5年將投資5300億元，環(huán)保一期投資1888億元，二期投資2600億元，相應(yīng)機(jī)械設(shè)備需求巨大；300家機(jī)械廠商將進(jìn)行技改，求購(gòu)數(shù)控機(jī)床數(shù)量十分可觀； 目前，國(guó)內(nèi)有模具廠1.7萬(wàn)家，年產(chǎn)值約220億元，預(yù)計(jì)到2005年產(chǎn)值將達(dá)到460億元，所需的機(jī)械偏向于高精度、高效率、高速化銑削設(shè)備、虛擬軸機(jī)床、復(fù)合加工機(jī)及慢走絲切割機(jī)等。國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)占有率下滑即將有轉(zhuǎn)機(jī)。 隨著世界科技進(jìn)步和機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床作為機(jī)床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實(shí)現(xiàn)裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備

44、，是國(guó)防軍工裝備發(fā)展的戰(zhàn)略物資。數(shù)控機(jī)床的擁有量及其性能水平的高低，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。加快發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)也是我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)要求。 根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)組織用戶調(diào)查表明，航天航空、國(guó)防軍工制造業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效數(shù)控機(jī)床；汽車、摩托車、家電制造業(yè)需求高效、高可靠性、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床和成套柔性生產(chǎn)線；電站設(shè)備、造船、冶金石化設(shè)備、軌道交通設(shè)備制造業(yè)需求高精度、重型為特征的數(shù)控機(jī)床；it業(yè)、生物工程等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)需求納米級(jí)亞微米級(jí)超精密加工數(shù)控機(jī)床；工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等傳統(tǒng)制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，特別是民營(yíng)企業(yè)的蓬勃發(fā)展，需要大量數(shù)控機(jī)床進(jìn)行裝備。 目前我國(guó)

45、數(shù)控機(jī)床的數(shù)量和品種，尚不能完全滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)總干事長(zhǎng)吳柏林(右圖)近日透露，國(guó)家數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃草案已經(jīng)制訂完成，目前正由國(guó)家發(fā)改委修改，修改完成后，將報(bào)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)審閱批準(zhǔn)，然后正式施行。據(jù)了解，規(guī)劃施行以后，困擾我國(guó)機(jī)床工具業(yè)發(fā)展的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化和自主開(kāi)發(fā)能力偏低的問(wèn)題將得到一定程度的解決，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率連年下滑的局面將被扭轉(zhuǎn)。 4. 國(guó)家政策扶持?jǐn)?shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè) 按照規(guī)劃，未來(lái)5年機(jī)床工具行業(yè)將營(yíng)造20個(gè)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地和為之配套的10個(gè)基礎(chǔ)功能零部件產(chǎn)業(yè)基地，基地企業(yè)將享受國(guó)家政策和資金上的支持。規(guī)劃中明確指出，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地企

46、業(yè)所開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的新產(chǎn)品和高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品實(shí)行增值稅返還政策。當(dāng)問(wèn)及在東北老工業(yè)基地改造中已經(jīng)實(shí)行了消費(fèi)型增值稅的大連和沈陽(yáng)的企業(yè)是否會(huì)因此享受雙重稅收優(yōu)惠時(shí)，吳柏林給予了肯定的回答。東北地區(qū)增值稅改革以后，全國(guó)其他地區(qū)，尤其是中西部地區(qū)增值稅轉(zhuǎn)型的呼聲很高。規(guī)劃實(shí)施后，東北以外地區(qū)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)很可能率先實(shí)行消費(fèi)型增值稅，從而也得到雙重稅收優(yōu)惠。 事實(shí)上，國(guó)家已經(jīng)對(duì)機(jī)床工具行業(yè)的部分企業(yè)給予了增值稅返還政策，只是力度太小，新政策有望加大力度。但是吳柏林認(rèn)為，應(yīng)該按照企業(yè)生產(chǎn)新產(chǎn)品和高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品銷售額的比例進(jìn)行返還，并且返還比例在3%5%。 吳柏林還談到了進(jìn)口關(guān)稅問(wèn)題?！白龉δ懿考?，

47、需要進(jìn)口一些零件和散件，目前零件和散件的進(jìn)口關(guān)稅還是很高，這就增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。但是另一方面，整機(jī)進(jìn)口關(guān)稅卻可以大幅度地往下降，甚至可以免稅?！彼f(shuō)，“在若干關(guān)稅政策方面還有待調(diào)整。” 另?yè)?jù)了解，規(guī)劃還將對(duì)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)給予國(guó)債項(xiàng)目資金的支持。對(duì)企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心和技術(shù)工程研究中心的初期建設(shè)，以及首臺(tái)、首套新產(chǎn)品，也將給予一定的風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)貼。 5. 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 加強(qiáng)功能部件開(kāi)發(fā)制造能力 中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化程度低是規(guī)劃要解決的問(wèn)題之一。“中檔數(shù)控機(jī)床我們能做，但是我們做出來(lái)的東西，從質(zhì)量、交貨期，到售后服務(wù)，都缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?！眳前亓终f(shuō)，“不要說(shuō)跟歐美比，就連中國(guó)臺(tái)灣我們現(xiàn)在都比不過(guò)。他以

48、中檔數(shù)控機(jī)床中典型的普通立式加工中心作例子：2004年內(nèi)地約消耗了1萬(wàn)臺(tái)，但是大陸所有企業(yè)加起來(lái)共生產(chǎn)2000臺(tái)左右，而只有八九個(gè)生產(chǎn)加工中心工廠的臺(tái)灣竟向大陸銷售了3300臺(tái)。這說(shuō)明我們的競(jìng)爭(zhēng)能力差，產(chǎn)業(yè)化水平低?！?在發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)方面，吳柏林認(rèn)為，提高產(chǎn)業(yè)化水平，從政府導(dǎo)向來(lái)說(shuō)，還是要大力提倡專業(yè)化生產(chǎn)?！案銠C(jī)床，尤其是普及型或經(jīng)濟(jì)型機(jī)床，大而全、小而全的生產(chǎn)方法是不行的?！?他還特別提到我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)問(wèn)題，就是主機(jī)廠多，關(guān)鍵功能部件專業(yè)生產(chǎn)廠少且弱。以數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，我們的數(shù)控系統(tǒng)80%以上是進(jìn)口的。不僅價(jià)格高，進(jìn)口周期也不能滿足主機(jī)廠的要求。而且，使用進(jìn)口的東西組裝起來(lái)的機(jī)床，可靠性和質(zhì)量也會(huì)受到影響。 吳柏林因此認(rèn)為，提高產(chǎn)業(yè)化水平，首先要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)功能部件的開(kāi)發(fā)和制造能力。其次，企業(yè)的技術(shù)改造也要加強(qiáng)，而這方面過(guò)去企業(yè)欠賬太多?！爸圃旄呔鹊臋C(jī)床，用低精度的普通機(jī)床去做，難度是很大的?！?6.提升高檔數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)能力 如果說(shuō)中檔數(shù)控機(jī)床我們還能做，只是產(chǎn)業(yè)化水平低的話，那么在高檔數(shù)控機(jī)床方面，開(kāi)發(fā)能力不足的問(wèn)題就顯得尤為突出。規(guī)劃明確了以企業(yè)為主體提高開(kāi)發(fā)能力的方針。吳柏林提到有希望進(jìn)入國(guó)家數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)，像大連、沈陽(yáng)、北京、上海、濟(jì)南、秦川、齊齊哈爾的幾家企業(yè)，都具備一定的水平，而且這幾年發(fā)展勢(shì)頭很好?！叭绻麌?guó)家再