绪论绪论 机床的历史机床的历史 我国的机床发展我国的机床发展一 机床的地位及其发展简史地位工作母机 ――制造机器的机器国民经济发展水平的标志国家繁荣富强的象征机床工业强 ,则工业兴地 位机床设备 ――占一个工厂总设备的50-60%机床工作量 ――占整个机器加工工作量的40-60%一个国家机床工业的技术水平,机床拥有量及其先进程度――在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平.机床工业的发展简史1765 年,Watt 发明蒸汽机1769 年,Smeaton 制成汽缸镗床 ,镗削蒸汽机汽缸内孔 ,水力驱动回转刀具 ,铰盘和绳索牵引工件进给1797 年,诞生滑动刀架的车床1817 年,创造了龙门刨床1873 年,第一台凸轮控制的自动车床机床工业的发展简史1952 年,美国 ,第一台数控 (Numerical Control)铣床 ,CAM 的开端1958 年,美国 ,自动换刀加工中心 (Machining Center)1962 年,第一台工业机器人 (Industrial Robot)1967 年,英美联合制成 FMS (Flexible Manufacturing System )80 年代 ,CIMS (Computer Integrated Manufacturing System)计算机集成制造系统我国机床工业发展情况1949 年,年产量 1582 台,拥有量约 6 万台1949-1952 年,改建机械修配厂为机床厂1953-1957 年,“一五 “:扩建 ;新建 ;成立一批机床研究所1958-1962 年,“二五 “,年产量 9 万台1963- “三五 “成套装备机械制造厂1978- 第二次技术大引进 ,合作生产为主我国机床工业的现状年产量 13 万台 ,拥有量 320 万台 ,世界第二役龄 ≥20 年 50%低:中:高档 =75:20:5 国外为 5:75:20三多三少 :质量差 ,低档多 ; 中高档少 .手动机床多 ; 高效自动化少 .低精度粗加工多 ; 高精度精加工少 .构成比落后 :质量 ,可靠性 ,基础元部件的先进性 ,刀具及测量仪器的寿命 ,机床性能,工作精度 ,效率 ,自动化程度等较落后 .关键技术不过硬 ,关键元件 ,刀具不过关 结构调整使我国机床工业进入快速发展时期 我国机床行业近几年通过不断加大结构调整力度,使国产数控机床的技术水平和质量有了明显的提高 ,2000 年以来国产数控机床的销售达到了历史最高水平,机床行业的经济效益开始了恢复性的增长.在北京第一机床厂数控装备车间,这家企业从 94 年开始实施数控产业化战略,现在他们的全部产品中数控产品品种已达到90%,销售收入也占到一半以上.据统计显示 ,2000 年上半年数控机床的销售额已经占到机床行业销售额的23%,达到了历史最高水平 ,国产数控机床的市场占有率已经从30%多上升到 60%.目前国产数控机床的品种已有过去的100 多种发展到 500 多种 ,依靠自主技术创新开发的五轴联动加工中心已能批量生产,凸轮轴磨床的数控部分也已开发成功.中国机床工业发展战略陈循介 北京机床工具研究所教授级高工 中国机床工具协会高级顾问人类已经进入 21 世纪 ,知识经济时代很快到来 ,中国加入已经 WTO.今后世界市场竞争将更加激烈.中国要实现四个现代化 ,必须加速发展作为机器制造业以至整个工业基础的机床工业.在新的时代和新的形势下,中国机床工业今后发展应采取如下策略1.必须深入研究世界工业发展史,找出机床工业与世界工业发展的相互关系及其发展规律 ,以理论与实践为依据 ,制订出我国机床工业发展的策略.世界工业强国发展史充分证明:机床工业强 ,则工业兴 .今后 ,在整个国民经济发展规划中必须进一步明确坚决确立机床工业的战略地位,上下认识一致坚定地 ,持久地在各方面支持我国机床工业的加速发展.机床工业奋斗的目标 ,就是要以各种先进装备武装整个机器制造业乃至整个厂业,达到世界先进工业国家的同等水平.2.任何事 ,都是人干出来的 ,人是一切事业成功的决定因素.要加速发展我国机床工业,关键在于切实提高人员的素质,加速培养各方面人才 ,特别是政府 ,协会 ,企业各级领导人员 ,应懂得机床工业的特点与发展规律,运用科学精神和方法 ,采用正确的战略战术 ,高效地发展机床工业 .因此 ,对目前机床工业的人员 ,应大力整顿 ,充实在思想上 ,组织上 ,技术上切实加以培训 ,提高和优化 ,使之能充分发挥个体集体的战斗力,竞争力 ,创造力 .3.组织各个专业 ,调动各方面力量 ,对国内外远近期市场需求,国内机床工业实际现状,水平 ,问题 ,生产能力进行调查分析整理,上下左右结合 ,制订出我国机床工业近远期发展方针 ,政策 ,方法 ,步骤 ,措施 ,切实执行 ,定期检查 ,不断改进提高 ,由低向高有序地向前推进 .对所需各行业 ,各专业 ,各类机床 ,配件产品的重大科研课题应分门别类,详细列出 ,分清轻重缓急 ,一一切实解决 .4.认真汲取过去经验教训 ,在机床工业发展的战略战术上,必须彻底改变 ,切实做好三点 : 一是从过去以攻打城市方式孤立发展NC 机床转变为以农村包围城市的方式切实打好各种技术基础 ;二是坚持在战略上藐视 ,在战术上重视的正确战略战术;“企研学 “三结合 ,制造与用户相结合 ,机械与电子部门相结合 ,实事求是 ,科学精神 ,以切实提高生产率和劳动生产率为目标,切切实实解决好用户 ,质量 ,信誉三大关键 ,在世界市场激烈竞争中立于不败之地.5.学习先进工业国家发展工业和机床工业的道路,针对我国国情和社会需求,应面向汽车工业等支柱产业加速发展大量大批生产的自动化装备,进一步发展中小批多品种柔性生产自动化装备.针对我国机床拥有量和产量构成比落后的情况,减少低档 ,加速中 ,高档机床发展 ,特别要解决好质量 ,可靠性 ,稳定性等老大难问题 .6.针对机床工业人力 ,物力 ,财力 ,生产能力进行调查剖析 ,拟订计划 ,提出具体调整方案 ,实施战略性结构调整和产品结构调整;加强整个机床工业铸 ,锻,切削 ,成形 ,工具 ,测量 ,NC 系统等之间的技术协作 ,进行结构优化 ,切实提高劳动生产率 ;特别是在加强系统科研 ,开发创新上 ,应充分发挥 “企研学 “三结合 ,个体群体的战斗作用 . 7.我国高效自动化机床 ,NC 机床 ,高性能 ,高精尖机床之所以长期上不去的三大原因:一是主机本体机械设计本领不过硬,二是各种配套基础元部件,控制系统不过关 ,三是缺乏深入系统科研工作,在技术上存在的薄弱环节太多.这一切大家都知道 ,但谁也没有去切实解决 ,造成先进机床品种发展缓慢.今后在方针 ,政策 ,方法 ,步骤 ,措施上必须改进解决 .8.任何时候 ,都必须引进国外先进技术和自力更生,加强消化和创新两条腿走路.互相促进 ,缺一不可 .最后 ,必须着重指出 ,机床是人类发展工业的复杂生产工具,是社会需求 ,科技水平 ,人员素质三者结合的产物 ,只有切实提高人员素质 ,才能提高科技水平 ,也才能不断满足日益增长的社会需求 .中国人口众多 ,缺少的是知识 ,机床工业也是如此 .提倡终生学习 ,终生教育 ,终生培训 ,采取正确的发展方针 ,政策 ,方法 ,步骤 ,措施和战略战术 ,中国机床工业方能进入发展快车道.CIMT2001 巡礼第七届中国国际机床展览会(CIMT2001) 中国机床工具工业协会 行业发展部二 00 一年六月八日自 50 年代末期出现的数控机床,在经历短短半个世纪的发展,已成为当今制造业的主流装备 .尤其是 90 年代高速加工中心的诞生,使数控机床得到了更为广泛的应用. 在大批量生产的汽车工业,广泛采用由高速加工中心组成的敏捷制造系统,柔性生产线 ,替代传统的组合机床自动线,以适应汽车工业产品快速换型的要求.在中小批量生产的模具制造业,航天航空 ,发电设备制造业 ,为实现复杂形面的加工 ,采用五轴联动加工中心和数控镗铣床,以其高效率 ,高质量的功能 ,替代传统的仿形机床,成为这些行业的首选装备. 我国数控机床经历曲折发展,随着 “九五 “数控机床产业化工程的实施,“九五 “后三年开始进入了发展的快行道.本届展会上 ,一批国产高速加工中心 ,五轴联动加工中心 ,数控龙门镗铣床的展出 ,反映了行业的发展与进步,标志着我国机床工具行业企业在与强者的对垒中,朝着更高 ,更快的方向发展 . 一,高速加工技术的发展促进了机床高速化 由于在高速切削加工时 ,切削力 ,切削热等难题 ,从切削机理上取得了突破;刀具材料和工艺技术上也取得新的进展,使高速加工有了较快的发展.机床主轴转速从过去的每分钟几百转,千余转 ,提高到上万转 ,几万转 . 从本届展品看 ,主轴转速提高了 ,快速移动和进给速度加快了,换刀时间缩短了 ,机床的工作效率在不断提高.本届展会上 ,最高的主轴转速达42000r/min,展品中高速机床普遍比上一届有较大提高 ,主轴最高转速从上届的8000r/min～12000r/min,普遍提高到本届的15000r/min～18000r/min. 瑞士 MIKRON 公司展出的 HSM700 高速铣削中心 ,主轴转速100r/min～42000r/min,快速进给 40m/min;日本新泻公司展出的SPN50-H.O 卧式加工中心 ,主轴转速 50r/min～15000r/min,快速进给 60m/min,换刀时间 1.4s(T-T)/3.8s(C-C);意大利 PARPAS GROUP 公司展出的 PHS812 高速龙门加工中心 ,主轴转速12000r/min～24000r/min,快速进给 30m/min,加速度 1g. 国内展品中 ,北京第一机床厂VRA400 立式加工中心 ,主轴转速100r/min～20000r/min,快速进给 45m/min,换刀时间 3.4s;北京机电研究院展出的5C-VMC1250 五轴联动立式加工中心 ,主轴转速35r/min～15000r/min,快速进给 20m/min;大连机床集团公司展出的DHSC-500 高速加工中心 ,主轴最高转速 18000r/min,换刀时间 2.5s 等.二,精密和超精密制造技术成为本届展会亮点信息技术和信息产业已被公认为是当今世界上最先进的生产力,大量事实证明 ,当代的科技创新 ,经济发展和社会进步 ,在很大程度上都是依赖于信息技术的发展.为信息产业提供先进的装备是机床工业义不容辞的责任.本届展会上 ,围绕信息产业的需求 ,一批超精密 ,小型数控机床展品颇受关注. 北京机床研究所的NAM-800 型超精密数控车床是我国首创的大型纳米级数控车床.它标志着我国超精密机床的制造水平达到了新的高度,为我国航天航空 ,天文 ,光学,激光等尖端技术行业所需的大型极高精度的核心部件提供了纳米级的切削加工手段和相关的技术支持 .该机床应用了先进的数控技术,伺服技术 ,精密制造及测量技术 ,成功地解决了超精加工有关的一系列技术难题,机械进给系统可实现5nm 的微小移动 ,达到了极高的加工精度和表面加工质量.其主轴回转精度为0.3μm,溜板移动直线性为0.15μm/200mm,粗糙度Ra<0.008μm,形面精度 <0.3μm/φ100mm. 瑞士 DIXI 机械公司展出的DHP50 高精度卧式加工中心是一台坐标镗床精度的加工中心 ,其定位精度为 4μm,重复定位精度 2μm(按 ISO230-2 标准 ),测量分辨率0.5μm.德国 SPINNER 公司展出的 PDCNC 双主轴车削中心 ,适用于 IT 产业等精密零件加工,机床光栅分辨率0.1μm,定位精度为 0.4μm,加工圆度 0.2μm,表面粗糙度Ra0.3μm,加工尺寸误差 <3μm.展会上还有服务于IT 产业的高速数控铣床 ,精密磨床和数控高速冲床,以适应 IT产业发展对精密 ,高速 ,小型设备的需求 .三,机床复合化向着更高层次发展机床功能的复合化的快速发展,从工序复合向多工种复合发展,出现了各种复合化机床 ,如车磨中心 ,车铣中心。