專用機(jī)床的產(chǎn)生、研究動態(tài)及發(fā)展趨勢

        機(jī)床是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機(jī)床是依靠雙手的往復(fù)運(yùn)動，在工件上鉆孔。最初的加工對象是木料。為加工回轉(zhuǎn)體，出現(xiàn)了依靠人力使工件往復(fù)回轉(zhuǎn)的原始機(jī)床。在原始加工階段，人即是提供機(jī)床的動力，又是操縱者。          當(dāng)加工對象由木材逐漸過渡到金屬時(shí)，車圓，鉆孔等都要求增大動力。于是就逐漸出現(xiàn)了水力。風(fēng)力和畜力等驅(qū)動的機(jī)床。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，15~16世紀(jì)出現(xiàn)了銑床和磨床。我國明代宋應(yīng)星所著《天工開物》中就已有對天文儀器進(jìn)行銑削和磨削加工的記載。到十八世紀(jì)，出現(xiàn)了刨床。 
        18世紀(jì)末，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，提供了新型巨大的能源，使生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化。在加工過程中逐漸產(chǎn)生了專業(yè)分工，出現(xiàn)了各種類型的機(jī)床。19世紀(jì)末，機(jī)床擴(kuò)大了許多類型。這些機(jī)床多采用天軸——皮帶集中拖動，性能很低。20世紀(jì)以來，齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機(jī)床的機(jī)構(gòu)和性能發(fā)生了根本的變化。隨著電氣。液壓等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)并在機(jī)床上得到了普遍的應(yīng)用使機(jī)床技術(shù)有了迅速的發(fā)展。出通用機(jī)床外，又出現(xiàn)了許多變型品種和各式各樣的專用機(jī)床。在機(jī)床發(fā)展的這個(gè)階段，機(jī)床的動力已由自然力代替了人力。特別是工業(yè)革命以來，人只需要操縱機(jī)床。生產(chǎn)力已不受人的體力的限制。 
        由于我國歷史上長期的封建統(tǒng)治，嚴(yán)重束縛了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是19世紀(jì)以來，更受到帝國主義的侵略和掠奪，處于半封建。半殖民地的落后狀態(tài)，以致舊中國的工農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)非常落后。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1949年初全國僅擁有機(jī)床6萬臺左右，只有少數(shù)地區(qū)的部分修配廠能生產(chǎn)簡陋的機(jī)床，根本沒有機(jī)床制造業(yè)。 
        在解放初的三年恢復(fù)時(shí)期，我國重點(diǎn)發(fā)展了東北的機(jī)床工業(yè)，改建一些生產(chǎn)機(jī)床的專業(yè)廠，仿制國外的普通機(jī)床，并新建一些機(jī)床廠，使機(jī)床工業(yè)逐漸成為機(jī)械制造工業(yè)中的一個(gè)重要的新行業(yè)。第一個(gè)五年計(jì)劃期間（1953~1957），根據(jù)國民發(fā)展的需要，又新建、改建和擴(kuò)建了許多機(jī)床廠，開始自行設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)研究工作。1956年成立了綜合性的機(jī)床研究所和組合機(jī)床研究所，之后又相繼建立了廣州機(jī)床研究所和各種專業(yè)機(jī)床研究所，開展了大量的研究工作。1958年以后，在全國各地又陸續(xù)新建了大量機(jī)床廠。 
        縱觀四十余年的發(fā)展史，我國機(jī)床工業(yè)已經(jīng)從無到有，從小到大，從仿制到自行設(shè)計(jì)，從單一品種到多品種系列化，從簡單粗糙到大型精密，不斷成長壯大。前瞻數(shù)據(jù)中心監(jiān)測：2010年，中國金屬切削機(jī)床產(chǎn)量為755779臺，其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)到223897臺，同比增長分別為33.1%和66.7%；成形機(jī)床產(chǎn)量為261488臺，其中數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)到12207臺，同比增長分別為18.0%和8.1%。一些機(jī)床的性能已接近或達(dá)到了世界先進(jìn)水平。專用機(jī)床不僅能滿足我國社會主義建設(shè)的需要，還進(jìn)入了國際市場。 
        專用機(jī)床是一種專門使用特定零件和特定工序加工的機(jī)床，而且往往是組成自動生產(chǎn)線式生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，不可缺的機(jī)床品種。組合機(jī)床是專用機(jī)床的一種，它以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成。而目前一些機(jī)床廠對其生產(chǎn)的通用機(jī)床若作改動時(shí)，也習(xí)慣用專用機(jī)床來取代。專用機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)踐中占有一定的比重。據(jù)相關(guān)資料介紹，日本2001年專用機(jī)床產(chǎn)值的比達(dá)到8.8%；我國臺灣這一數(shù)字達(dá)到6.9%；而我國僅為0.67%。所以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整中，發(fā)展裝用機(jī)床是行業(yè)發(fā)展中的一個(gè)值得注意的問題。  專用機(jī)床存在的問題有：技術(shù)難度大，由于它是集加工工藝、機(jī)床、夾具、輔助、刀具、檢驗(yàn)測量、物流等一體，實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程，從而涉及技術(shù)領(lǐng)域?qū)捛覐?fù)雜，又是一次性制造，要保證一次成功，所以技術(shù)難度大；經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)高專用機(jī)床根據(jù)用戶訂單“量體裁衣”制造的，不可能有試制探索過程，要確保一次成功，有相當(dāng)大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；協(xié)作困難大，由于一次性制造，它不像汽車零部件那樣批量生產(chǎn)，找協(xié)作廠家很困難；技術(shù)依賴性強(qiáng)，因?yàn)閷Ｓ脵C(jī)床從設(shè)計(jì)、工藝編制、生產(chǎn)制造到裝配調(diào)試的全過程，都需要一批有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員、管理人員和技術(shù)工人；利潤空間小；技術(shù)成長期長；人員流動困難；技術(shù)引進(jìn)困難。 
        目前，世界機(jī)床工業(yè)發(fā)展迅猛，機(jī)床產(chǎn)品加速更新，對其功能、性能、生產(chǎn)率、質(zhì)量等要求不斷提高。我國的機(jī)床工業(yè)雖然取得了巨大的成就，機(jī)械制造技術(shù)有了很大的發(fā)展和提高，但由于原有的基礎(chǔ)薄弱，科學(xué)技術(shù)落后，因此與世界先進(jìn)水平相比，仍然存在著較大的差距，其主要表現(xiàn)為： 
1. 高精度和超精密加工還不能滿足現(xiàn)代化科技發(fā)展的需要；
2. 缺少高效自動化和數(shù)控化、柔性化的制造技術(shù)和設(shè)備；
3. 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，精度保持性差使用壽命短；    
4.對機(jī)床的基礎(chǔ)理論的研究落后，生產(chǎn)管理水平和人員素質(zhì)不高。 
        隨著世界科技水平的發(fā)展，機(jī)床工業(yè)幾經(jīng)發(fā)展到了類別品種繁多，結(jié)構(gòu)靈巧可靠，性能日臻完善，技術(shù)日益精湛的程度。分析世界各主要國家機(jī)床工業(yè)發(fā)展的動向，其技術(shù)發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：第一，要像高速、高效率、自動化的方向發(fā)展，特別是向數(shù)控化、柔性化和集成化的方向發(fā)展。第二，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍以提高機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。第三，向更精密的方向發(fā)展。