【正文】 。22致謝23第一章 現(xiàn)代機(jī)床簡介和發(fā)展方向第一節(jié) 機(jī)床概述機(jī)床是工作母機(jī)，機(jī)床制造業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要作用。建國初期，在優(yōu)先發(fā)展重工業(yè)的方針指導(dǎo)下，機(jī)床制造業(yè)迅速發(fā)展，按國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃建立了一大批機(jī)床制造廠，專業(yè)分工明確，機(jī)床型號齊全，形成了完整的通用機(jī)床制造體系。向各行各業(yè)提供了大量的工作母機(jī)，有力地推動了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 　 　　 應(yīng)用數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù)，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，滿足高質(zhì)量、高效率和高靈活性的要求是現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展特征，并成為世界各機(jī)床廠家正在為之努力的目標(biāo)。因此，國內(nèi)很多廠家也在引進(jìn)數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)品，生產(chǎn)了各種類型的數(shù)控機(jī)床，從歷屆機(jī)床展覽會可見一斑，可以說中國的機(jī)床制造業(yè)的技術(shù)水平有了很大提高。但是，不能不看到，大多數(shù)廠家在日趨激烈的市場競爭中，特別是在國際市場的競爭中仍顯得能力不足。應(yīng)當(dāng)指出，新產(chǎn)品開發(fā)不是引進(jìn)或仿制其他廠家的機(jī)型。引進(jìn)或仿制的產(chǎn)品對制造廠家是新產(chǎn)品，對市場卻不是新產(chǎn)品。引進(jìn)或仿制在一定時(shí)期是必要的，正如在建國初期我們通過仿制前蘇聯(lián)的產(chǎn)品建立了中國的機(jī)床制造業(yè)體系一樣，在改革開放初期引進(jìn)技術(shù)可以使我們的機(jī)床制造業(yè)快速跟上世界先進(jìn)水平。但是，這不應(yīng)是我們的唯一發(fā)展方向和最終目標(biāo)。新產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)該是指全新機(jī)型或現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn)型。目前，在新產(chǎn)品開發(fā)方面，美國的機(jī)床公司處在世界前列。為了適市場需求，Gamp。L公司不惜重金開發(fā)出RAM系列高速加工中心。采用整體床身，提高機(jī)床的剛性；選用滾動導(dǎo)軌，適應(yīng)高速要求。換刀速度(切屑到切屑)～5s，運(yùn)行速度達(dá)38m/min，贏得了大量用戶。INGERSOLL公司開發(fā)的HVM800型加工中心用直線電動機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的伺服電動機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠的傳動系統(tǒng)，簡化機(jī)床的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度76m/min，現(xiàn)已投放市場。新產(chǎn)品的開發(fā)往往對控制系統(tǒng)提出更高的要求，通用控制系統(tǒng)不能滿足要求時(shí)，還要進(jìn)行控制系統(tǒng)的開發(fā)。美國的Gamp。L公司、CINCINNATI公司和德國的HELLER公司等均針對自己的系列產(chǎn)品，開發(fā)專用控制系統(tǒng)，并相繼建立起相當(dāng)規(guī)模的控制系統(tǒng)研制中心，生產(chǎn)專用控制系統(tǒng)，為各自的系列產(chǎn)品配套。而不直接采用專業(yè)電氣公司的通用控制系統(tǒng)，避免功能浪費(fèi)，彌補(bǔ)功能不足。這些才是新產(chǎn)品開發(fā)。我們應(yīng)當(dāng)在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的新產(chǎn)品，或開發(fā)某些領(lǐng)先技術(shù)改進(jìn)我們的產(chǎn)品。當(dāng)然，開發(fā)新產(chǎn)品需要大量資金投入，只有將現(xiàn)有產(chǎn)品以高質(zhì)量的品位占領(lǐng)市場才可能積累資金，用于產(chǎn)品開發(fā)工作，即人們常說的“以老養(yǎng)新”。 　　2. 通用機(jī)床與專用機(jī)床 　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是改革開放以來，專用組合機(jī)床的需求量增加，通用機(jī)床的需求量相對減少。于是，各通用機(jī)床廠紛紛建立專機(jī)車間或?qū)C(jī)分廠，生產(chǎn)組合機(jī)床。由于設(shè)計(jì)、制造、組裝和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不足，使之在市場特別是國際市場中缺乏競爭力。組合機(jī)床作為一種現(xiàn)代機(jī)床，它不是通用部件、各種元件、刀夾輔具和控制系統(tǒng)的簡單組合，從設(shè)計(jì)制造到組裝調(diào)試都有其專業(yè)特征。通用機(jī)床是成熟產(chǎn)品，即使是改進(jìn)型也是經(jīng)過一輪或幾輪試制后，方能投產(chǎn)。通用機(jī)床的整機(jī)和零部件可以有少量庫存，生產(chǎn)時(shí)間充裕。而組合機(jī)床一般是單機(jī)一次性生產(chǎn)，不可能進(jìn)行試制，而且要求在一定的時(shí)間內(nèi)完成制造。這就要求機(jī)床廠家有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)隊(duì)伍，特別是資深的方案工程師。在訂購組合機(jī)床時(shí)，用戶往往將技術(shù)方案作為前提之一，因?yàn)橐粋€(gè)好的方案可以為用戶帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，也使機(jī)床制造廠家便于組織生產(chǎn)。好的技術(shù)方案是用最簡捷的形式，滿足工藝要求，并且易于操作、調(diào)整和維修。這就要求通用部件的選擇，刀具的設(shè)計(jì)和選擇，夾具的設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及液壓和氣動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等都要相對合理。專用組合機(jī)床一般用于大量生產(chǎn)，需要加工精度長期穩(wěn)定，因此，對其質(zhì)量的要求與通用機(jī)床有很大不同，通常要求工序能力系數(shù)CPK≥。國內(nèi)一知名機(jī)床廠為用戶設(shè)計(jì)制造一條殼體生產(chǎn)線，用戶要求在技術(shù)協(xié)議中將工序能力系數(shù)CPK≥，廠家明確表示達(dá)不到這一要求。他們只能同意按被加工零件圖紙給定公差的75%作為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這一驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與工序能力系數(shù)CPK≥。有的廠家甚至不了解工序能力系數(shù)這一概念。應(yīng)當(dāng)指出，CPK=，有的國外用戶將CPK≥。提高機(jī)床的質(zhì)量是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它要求制造廠家建立一套完整的質(zhì)量控制體系。從方案論證到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從原料進(jìn)貨到元件采購，從工藝編制到加工制造，從安裝調(diào)試到售后服務(wù)，都必須嚴(yán)格控制。才能有效保證整機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，得到市場的認(rèn)可。為了占領(lǐng)市場，世界各廠家爭相提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。美國的一家機(jī)床公司向用戶承諾，訂購該公司設(shè)備時(shí)，他們“不是在拿到訂單之后就一走了之，再見面時(shí)設(shè)備已經(jīng)制造完畢并請你付款，這時(shí)你所看到的只是設(shè)備的外表，而看不到內(nèi)在質(zhì)量。例如，你知道主軸的精度和硬度嗎？”他們的做法是：向你報(bào)告從方案設(shè)計(jì)、元件采購、加工制造到裝配調(diào)試的全過程并接受你的檢查。他們之所以能夠做到這一點(diǎn)是因?yàn)橄翊蠖鄶?shù)機(jī)床制造廠家一樣，機(jī)床在投入制造后，每個(gè)零件都備有一張卡片，將每道工序檢驗(yàn)結(jié)果填寫在卡片上并輸入計(jì)算機(jī)，使制造的全過程處于受控狀態(tài)，從而保證了機(jī)床的出廠質(zhì)量。這些都是值得我們借鑒的質(zhì)量管理方法。 　通用機(jī)床一般不需要制造廠家到用戶安裝調(diào)試，即使需要也很簡單。而組合機(jī)床則需要制造廠家到用戶安裝調(diào)試，且過程復(fù)雜，周期較長。要求廠家培養(yǎng)和建立一支有經(jīng)驗(yàn)的安裝調(diào)試隊(duì)伍。此外，因?yàn)榻M合機(jī)床均用于大量生產(chǎn)，如果機(jī)床故障不能及時(shí)排除，其他設(shè)備很難替代，勢必造成停產(chǎn)，將給用戶帶來重大損失。因此，售后服務(wù)也是組合機(jī)床生產(chǎn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。鑒于這種情況，通用機(jī)床廠家應(yīng)當(dāng)揚(yáng)長避短，利用自己的專業(yè)特點(diǎn)開發(fā)和生產(chǎn)專用機(jī)床。例如，車床廠家可以生產(chǎn)制造曲軸專用車床，磨床廠家可以生產(chǎn)制造曲軸和凸輪軸專用磨床等。 　　3. 自動生產(chǎn)線與加工中心 　　大家知道，由組合機(jī)床組成的自動生產(chǎn)線因?yàn)榫哂懈咝У奶攸c(diǎn)廣泛用于大批量生產(chǎn)。但是，隨著機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，目前自動生產(chǎn)線有被加工中心取代的趨勢，這是由自動生產(chǎn)線和加工中心兩方面原因所致。自動線所加工的零件品種單一，若改變加工品種需要對自動線進(jìn)行改造；自動線中有一臺機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，將造成全線停產(chǎn)，這對企業(yè)的發(fā)展和組織生產(chǎn)都是不利的。近年來，加工中心發(fā)展很快，新型的加工中心已具備了用于大量生產(chǎn)的能力，而且克服了自動線的缺點(diǎn)。在加工中心上只需更換夾具和程序，即可改變加工品種；在加工中心上一般采用工序集中的方式加工零件，由多臺加工中心完成同一工作，某一臺機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，對生產(chǎn)影響不大。現(xiàn)在，由加工中心組成的柔性生產(chǎn)線集中了自動生產(chǎn)線和加工中心的優(yōu)點(diǎn)，倍受一些大型用戶青睞。在美國CINCINNATI公司為一家用戶設(shè)計(jì)制造的柔性