文獻(xiàn)綜述一個(gè)國(guó)家要繁榮富強(qiáng)，必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備，即各種機(jī)器、儀器和工具等。然而，一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)床制造業(yè)做后盾。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部” 、 “總工藝師” ，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此，許多國(guó)家都十分重視本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高，使本國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。機(jī)床是人類(lèi)在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。然而木制機(jī)床是最原始的，一般都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)來(lái)所有運(yùn)動(dòng)，主要包括陶瓷制品的泥坯、石料和加工木料，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它們并不是一種完整機(jī)器。從 18 世紀(jì)中葉才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)現(xiàn)代意義上的可用來(lái)加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床。當(dāng)時(shí)，一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家，開(kāi)始了從工場(chǎng)手工業(yè)向機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過(guò)度，這就需要更多的各種機(jī)器，從而推動(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使發(fā)明的蒸汽機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)用，1770 年前后創(chuàng)制了鏜床來(lái)鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔。1797 年發(fā)明了車(chē)床并能帶有機(jī)動(dòng)刀架的，開(kāi)創(chuàng)了由機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)的先聲，不僅人的雙手被解放了，起了一個(gè)飛躍的是機(jī)床的加工精度和工效，現(xiàn)代機(jī)床的雛型從而初步形成了。續(xù)車(chē)床之后，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，也陸續(xù)被創(chuàng)制出來(lái)了其他各種機(jī)床。至 19 世紀(jì)末，已先后形成了銑床、鉆床、拉床、車(chē)床、鏜床、刨床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類(lèi)型的機(jī)床。上世紀(jì)初以來(lái)，由于相繼出現(xiàn)了硬質(zhì)合金和高速鋼等新型刀具材料，不斷提高了刀具切削性能，促使機(jī)床沿著增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度、加大驅(qū)動(dòng)功率和提高主軸轉(zhuǎn)速的方向發(fā)展。與此同時(shí)，由于液壓、齒輪、電動(dòng)機(jī)、電氣和軸承等技術(shù)有了很大的發(fā)展，也相應(yīng)的改進(jìn)了機(jī)床的控制、結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動(dòng)等方面，顯著提高了加工精度和生產(chǎn)率。此外，為了使機(jī)械制造業(yè)越來(lái)越多的各種使用要求得到滿足，也與日俱增發(fā)展了機(jī)床的品種，例如，各種高效率精密機(jī)床、重型機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)床以及特殊材料需要和適應(yīng)加工特殊形狀的特種加工機(jī)床相繼問(wèn)世。50 年代，數(shù)控機(jī)床是在綜合應(yīng)用機(jī)床設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、計(jì)算技術(shù)、電子技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域最新研究成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，與早期發(fā)展的僅適用在大批量生產(chǎn)的繼電器接觸器控制和純機(jī)械控制的自動(dòng)化相比，機(jī)床自動(dòng)化具有很高柔性，即使在小批量和單件生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用，從而使機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段?？偟目礄C(jī)床的發(fā)展史，它總是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高擴(kuò)大產(chǎn)品品種、自動(dòng)化程度、加工精度和生產(chǎn)效率而進(jìn)行的，現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢(shì)仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。一 機(jī)床的行業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在 1949 年新中國(guó)成立后才開(kāi)始建立起來(lái)的。我國(guó)既沒(méi)有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)使得我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后是由于 19 世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪和解放前長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治的原因。到解放前夕，一些規(guī)模比較小的機(jī)械廠在全國(guó)只有少數(shù)城市中制造少量簡(jiǎn)單的砂輪、牛頭刨床和皮帶車(chē)間等；1949 年全國(guó)的機(jī)床產(chǎn)量?jī)H 1000 多臺(tái)，品種不到10 個(gè)。解放后，機(jī)床工業(yè)的發(fā)展受到黨和人民政府的十分重視。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期，專(zhuān)業(yè)廠就是就把一些原來(lái)的機(jī)械修配廠改建的；隨后又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠是在開(kāi)始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間。我國(guó)機(jī)床工業(yè)從小到大，從無(wú)到有的過(guò)程是經(jīng)過(guò)了 50 多年的建設(shè)，現(xiàn)在已經(jīng)具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，且門(mén)類(lèi)比較齊全，能生產(chǎn) 5000 多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床 1500多種；不僅每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口，而且裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)。我國(guó)機(jī)床行業(yè)的成就是巨大的，發(fā)展也是迅速的。但起步晚、底子薄的原因?qū)е铝伺c世界先進(jìn)水平相比，還有很大的差距。為了適應(yīng)我國(guó)國(guó)防、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)的需要，在國(guó)際市場(chǎng)上為了提高機(jī)床產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，深入開(kāi)展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，大力開(kāi)發(fā)重型、精密數(shù)控機(jī)床，使我國(guó)的機(jī)床工業(yè)盡早進(jìn)入世界先進(jìn)行列?，F(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。我國(guó)加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷(xiāo)兩旺的良好勢(shì)頭，截至 2005 年 4 月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000 余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá) 3.9 個(gè)億以上，較 2004 年同比增長(zhǎng)了 10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷(xiāo)售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好二 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于 1908 年在美國(guó)問(wèn)世，30 年代后在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展的是組合機(jī)床。至今，成為它的關(guān)鍵設(shè)備之一是現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工） 。從各個(gè)角度來(lái)看現(xiàn)代制造工程對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展 [1]。1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀我國(guó)加入 WTO 以后，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如全員工資總額、產(chǎn)品銷(xiāo)售率、出口交費(fèi)值、組合機(jī)床行業(yè)增加值等均有不同程度的增長(zhǎng)，新技術(shù)、新產(chǎn)品較去年年均有大幅度提高，可判斷行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。（1）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)內(nèi)燃機(jī)、摩托車(chē)、汽車(chē)、化工機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、軍工、家電、輕工及能源行業(yè)提供專(zhuān)用設(shè)備，與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌是隨著我國(guó)加入 WTO 后，產(chǎn)品開(kāi)始向柔性化、數(shù)控化轉(zhuǎn)變?cè)诮M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)。從企業(yè)生產(chǎn)近兩年的情況來(lái)看，加工中心與數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求量在上升，有下降趨勢(shì)的為傳統(tǒng)的銑、鏜、鉆組合機(jī)床，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，截至 2005 年 4 月份，加工中心、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)值已接近 2003 年全年水平，故市場(chǎng)在向成套工藝裝備、高精制造技術(shù)和數(shù)控方面發(fā)展。（2）行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，只有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造。而從 2001 至 2002 年不到兩年的時(shí)間，有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制就先后進(jìn)行了改造，幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)的是一些小廠，現(xiàn)在也在醞釀股份制改造的是一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔， “民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了 4 個(gè)階段后分別從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視，煥發(fā)勃勃生機(jī)。 ”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以民營(yíng)化、股份制等多種形式快速發(fā)展。（3）組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜合自動(dòng)化度較高且集機(jī)電于一體的成套工藝裝備和制造技術(shù)的為組合機(jī)床及其自動(dòng)線。它的特征是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高質(zhì)、高效，因而被廣泛應(yīng)用在家電行業(yè)、工程機(jī)械、軍工、能源、輕工、交通。傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線在我國(guó)主要采用液壓控制、機(jī)、電、氣，生產(chǎn)批量比較大的大中型的軸類(lèi)零件和箱體類(lèi)是它的加工對(duì)象主要（近年也占一定份額的為研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等） ，完成鉆、擴(kuò)、鉸孔后接著加工各種鏜孔、螺紋、車(chē)凸臺(tái)和端面，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削成型面和平面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多，有小型組合機(jī)床和大型組合機(jī)床，有傾斜式、復(fù)合式、單面、雙面、三面、立式、臥式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)床等；隨著不斷進(jìn)步的技術(shù)，一種新型的柔性組合機(jī)床組合機(jī)床越來(lái)越受人們的青睞，它應(yīng)用可換主軸箱、多位主軸箱、刀具的自動(dòng)更換和編碼隨行夾具，配以數(shù)字控制（NC） 、可編程序控制器（PLC）等，能任意改變驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和工作循環(huán)控制，可調(diào)可變的組合機(jī)床能靈活適應(yīng)多種加工。另外，近年來(lái)，在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大的是機(jī)床輔機(jī)、數(shù)控組合機(jī)床、組合機(jī)床加工中心等。由于技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專(zhuān)用產(chǎn)品的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，是根據(jù)用戶特殊需求而設(shè)計(jì)的，它涉及到測(cè)量、控制、加工工藝、刀具、診斷監(jiān)控、清洗、試漏和裝配等技術(shù)。我國(guó)在組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線方面總體水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些比較高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都依靠國(guó)外進(jìn)口。產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高是由于工藝裝備的大量進(jìn)口以致投資規(guī)模的擴(kuò)大的原因。因此，市場(chǎng)要求我們不斷研制新產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向“柔性”化方向發(fā)展來(lái)滿足用戶需要，成為柔性高的自動(dòng)化裝備。2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀80 年代以來(lái)，在滿足效率和精度要求的基礎(chǔ)上，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)正朝著具備柔性和綜合成套的方向發(fā)展。組合機(jī)床的機(jī)床配置的靈活多樣方面、多品種加工的柔性以及加工精度均有突破性的新進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、多功能監(jiān)控、高效短節(jié)拍和工序高度集中。三 組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）數(shù)控技術(shù)廣泛應(yīng)用系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件在國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家很通用，在組合機(jī)床上應(yīng)用數(shù)控技術(shù)的不僅是一般動(dòng)力部件，而且?jiàn)A具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的定位與自動(dòng)分度也是，從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作加工精度和可靠性。廣州標(biāo)致汽車(chē)公司的就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的缸蓋加工生產(chǎn)線，其全部動(dòng)作均為數(shù)控，包括環(huán)形主軸箱庫(kù)、自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、夾具的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力部件。(2)柔性技術(shù)發(fā)展80 年代以來(lái)，國(guó)外采取了一系列的可換、可變、可調(diào)措施對(duì)于中大批量生產(chǎn)，多品種加工裝備，使加工裝備具備了一定的柔性。如先后發(fā)展了可換主軸箱、轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭等組成的組合機(jī)床；同時(shí)開(kāi)發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元是根據(jù)加工中心的發(fā)展來(lái)做的，并在此基礎(chǔ)上組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化，既可以使機(jī)床配置更加靈活多樣，又可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整快速靈敏變化。(3)綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了很多新的需求是隨著汽車(chē)工業(yè)的大發(fā)展來(lái)進(jìn)行的，由于大批量生產(chǎn)高效率，這就要求制造系統(tǒng)不但能完成一般的機(jī)械加工工序，而且能完成從毛坯進(jìn)線到成品下線的零件加工全部工序，以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范是 1987 年德國(guó)大眾汽車(chē)公司的KASSEL 變速箱廠投入使用的離合器殼和齒輪箱生產(chǎn)線。一批專(zhuān)門(mén)從事檢測(cè)、試驗(yàn)、裝配、清洗等裝備的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家是隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的，制造系統(tǒng)的配套水平進(jìn)一步提高了。(4)工序集中程度進(jìn)一步提高國(guó)外對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品，繼續(xù)采取各種措施是為了節(jié)省占地面積，減少機(jī)床數(shù)量，進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用雙頭鏜孔車(chē)端面頭、十字滑臺(tái)、移動(dòng)主軸箱、多坐標(biāo)通用部件等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù)，可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能可以通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中，獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。四、參考文獻(xiàn)[1]《數(shù)控銑床設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社[2]《金屬切削機(jī)床概論》 機(jī)械工業(yè)出版社[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 高等教育出版社[4]《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 國(guó)防工業(yè)出版社[5]《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 [6]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （第二版） （上冊(cè)） 冶金工業(yè)出版社[7]《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴 主編 （第七版） 高等教育出版社 [8]《數(shù)控技術(shù)》 王永章、杜君文主編 高等教育出版社[9]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （1-3 冊(cè)） 機(jī)械工業(yè)出版社 1980 年[10]《異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及其應(yīng)用》鄧想珍主編 華中理工大學(xué)出版社[11]《幾何量公差與檢測(cè)》 甘永立主編 （第七版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社[12] 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