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車床問(wèn)世后用於加工各種軸、盤類回轉(zhuǎn)體零件，在各類大小機(jī)器中，量大面廣，zui為得用。在機(jī)器制造業(yè)中，車床的數(shù)量zui多，用途zui廣泛。在各類金切機(jī)床中，車床的比重zui大。中國(guó)1995年金切機(jī)床擁有量498萬(wàn)臺(tái)中，共有122萬(wàn)臺(tái)車床，占41%；美國(guó)、日本約占22%。

在*工業(yè)國(guó)家如美國(guó)和日本，由於毛坯質(zhì)量好，加工余量小，有些可直接進(jìn)行磨削精加工，因此粗加工的車床數(shù)量較少，比重也相對(duì)較小，而磨床比重不斷增大（如中、日、美的磨床比重分別為13%、18%、23%）。隨著毛坯與工藝的改善，車床比重在同一國(guó)家逐漸減小。如日本1952年時(shí)車床占40%，1963年為30%，1973年為26%，1994年減至22%。由此可見，工業(yè)生產(chǎn)少不了車床，而毛坯、工藝愈落后，車床數(shù)量就愈多。

發(fā)達(dá)國(guó)家車床技術(shù)水平較高

車床本身有其技術(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能加工回轉(zhuǎn)體的平面、內(nèi)外圓、螺紋、螺孔、凸臺(tái)、凹槽、曲面等，傳動(dòng)較簡(jiǎn)單，制造比磨床容易，所用刀具也較簡(jiǎn)單。世界車床技術(shù)發(fā)展有三大階段∶手動(dòng)普通車床階段、自動(dòng)化車床階段和數(shù)控（NC）車床階段。目前，車床按控制分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、數(shù)顯、程控、數(shù)控；按結(jié)構(gòu)和用途分為∶普通車床、儀表車床、單軸/多軸自動(dòng)車床、活塞車床、曲軸/凸輪軸車床、立式車床、落地臥式車床、各種車床等。車床的品種、規(guī)格繁多，為各類機(jī)床。在現(xiàn)今各國(guó)生產(chǎn)和使用中，手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、數(shù)顯、程控和數(shù)控并存，由於特點(diǎn)、功能和價(jià)格不同，使用場(chǎng)合不一，選用時(shí)應(yīng)從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面考慮。在發(fā)達(dá)國(guó)家，由於汽車、軸承、電機(jī)等大批量生產(chǎn)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化車床的數(shù)量多，NC車床發(fā)展快，中、車床比重大，總體技術(shù)水平高，因此，生產(chǎn)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率高（如美、日汽車年產(chǎn)量達(dá)1,000萬(wàn)輛以上）。在發(fā)展中國(guó)家，低檔手動(dòng)普通車床多，而中、少，總體技術(shù)水平低，生產(chǎn)率和勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低。

國(guó)外車床的技術(shù)水平與發(fā)展方向

目前國(guó)外車床生產(chǎn)中，NC車床占較大比重，日本2000年車床產(chǎn)量2.2萬(wàn)臺(tái)，NC車床2.09萬(wàn)臺(tái)，占95%，大量出口。在世界年產(chǎn)20萬(wàn)臺(tái)NC機(jī)床中，NC車床約6萬(wàn)臺(tái)，占30%。它是隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步面迅速發(fā)展，是傳統(tǒng)機(jī)床技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。也是今后努力發(fā)展的方向。目前國(guó)外NC車床的設(shè)計(jì)、制造、使用，在技術(shù)上已經(jīng)成熟，并不斷向縱、深發(fā)展。下文著重對(duì)NC車床進(jìn)行研討。

目前國(guó)外NC車床的技術(shù)水平

高性能∶目前國(guó)外NC車床全面向高性能發(fā)展，依靠改進(jìn)工藝、布局、結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和控制五方面來(lái)提高精度、效率、自動(dòng)化。如工藝上車、銑、磨結(jié)合；布局上立、臥、傾斜式、倒立式變化，結(jié)構(gòu)上多主軸、多刀架；驅(qū)動(dòng)上電主軸、滾珠絲桿、直線電機(jī)并用；控制上多軸聯(lián)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)化等。在提高復(fù)合加工性能方面更加引人矚目，量大面廣的一般NC車床不斷向高性能車削中心和車銑中心發(fā)展的配置。

高精度∶加工精度普遍提高，精密車床代替了過(guò)去的普通精度NC車床。加工精度從過(guò)去的1T6-1T7提高到1T5-1T6。重復(fù)定位精度達(dá)1-2微米（高精度車床為0.3Mm），工件精度達(dá)0.3微米，圓度達(dá)1微米，表面粗糙度達(dá)Ra 0.3微米。NC系統(tǒng)分辨率為1微米（高精度NC車床達(dá)0.1微米或0.01微米），還在繼續(xù)提高。

率∶通過(guò)高速化和復(fù)合化不斷提高加工效率。高速化方面，一般中規(guī)格NC車床主軸轉(zhuǎn)速已從過(guò)去的3000-5000r/min提高到4000-8000r/min（NC單軸自動(dòng)車床達(dá)1.2萬(wàn)、1.5萬(wàn)、甚至2萬(wàn)r/min），快速進(jìn)給從過(guò)去的10-20m/min提高到30、甚至40m/min。主傳動(dòng)功率也大大提高。在復(fù)合化方面，具有銑削功能、Y軸功能的車削中心數(shù)量大增，約占15%。具有X、Z、Y、B、C 5軸功能的也逐步增多，出現(xiàn)了車-磨結(jié)合、車床-加工中心結(jié)合的復(fù)合加工機(jī)，實(shí)現(xiàn)“全部加工”。

高自動(dòng)化∶采用現(xiàn)場(chǎng)交互式編程和機(jī)內(nèi)自動(dòng)對(duì)刀，有些還與CAD/CAM相結(jié)合；帶AWC、ATC和AJC等自動(dòng)化外圍設(shè)備的越來(lái)越多；監(jiān)控和自診斷能力日益增強(qiáng)，有些還可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷；能自動(dòng)測(cè)量和進(jìn)行誤差補(bǔ)償，包括加工誤差的實(shí)時(shí)補(bǔ)償；更易於集成入自動(dòng)化加工系統(tǒng)中。

模塊化設(shè)計(jì)∶針對(duì)市場(chǎng)需求，為加速發(fā)展系列產(chǎn)品、降低成本和縮短交貨期，國(guó)外NC車床已普遍采用模塊化設(shè)計(jì)，利用基本模塊和各種功能部件靈活配置，組成各式NC車床、車削中心等。

國(guó)外NC車床的技術(shù)發(fā)展方向

主要有幾方面∶不斷開發(fā)新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)、新元件，比如開發(fā)硬面車削工藝（HRC50-68），公差帶在5微米，表面粗糙度達(dá)Ra 0.4微米，又如開發(fā)倒立式車―磨結(jié)合的車削中心等；進(jìn)一步提高加工精度，發(fā)展精密化、超精密化車床；提率，加速發(fā)展高速化，尤其是復(fù)合化；在現(xiàn)有自動(dòng)化基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展智能化、無(wú)人化、集成化；發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化，與車間、工廠、外界聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展環(huán)?；嚧?，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、省地、干和半干切削等。

德國(guó)Emag公司的VSC400型車-磨結(jié)合的車削中心

國(guó)內(nèi)NC車床的技術(shù)水平和存在差距

在改革開放的20年，中國(guó)NC車床的技術(shù)水平提高較快，在設(shè)計(jì)、制造、使用上進(jìn)步很大。

2001年中國(guó)NC車床產(chǎn)量3900臺(tái)，進(jìn)口約3500臺(tái)。1995年中國(guó)NC車床擁有量2.1萬(wàn)臺(tái)（占NC機(jī)床之33%）。

2002年3月的上海中國(guó)數(shù)控機(jī)床展（CCMT 2002），展出200臺(tái)整機(jī)，包括64臺(tái)NC車床，代表了當(dāng)前中國(guó)NC車床的zui高技術(shù)水平，另有車削中心9臺(tái)，占14%。

沈陽(yáng)機(jī)床公司與德國(guó)合作生產(chǎn)的SSCKZ 63-5型5軸車銑中心，可控制X、Y、Z、B、C軸，床身zui大回轉(zhuǎn)直徑φ800mm，主軸2000r/min，主電機(jī)37kw，刀庫(kù)有12把刀，配西門子840D NC系統(tǒng)。成都寧江機(jī)床廠的CKE1112型NC縱切自動(dòng)車床，加工棒料直徑φ12mm，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，為5軸2聯(lián)動(dòng)，配用FANUCD-O NC系統(tǒng)。上海第二機(jī)床廠的HM-O15型倒置立式車削中心，主軸4000r/min，主電機(jī)40kw，采用INDRAMAT NC系統(tǒng)，機(jī)床帶自動(dòng)上下料裝置。

在2000年3月的CCMT展上，上海重型機(jī)床廠展出自行設(shè)計(jì)的SHZ 1044型雙主軸立式車削中心（見圖4），具有特色，可側(cè)面反映出目前中國(guó)NC車床的設(shè)計(jì)和制造水平。

該車床用於電梯曳引輪渦輪組件的半精加工和精加工，有倒置立車和正置立車兩部分。帶自動(dòng)上下料裝置，為能完成零件全部加工的車削中心。配SINUMERIK 840C NC系統(tǒng)，定位精度∶X軸0.016mm/500mm，Z軸0.032mm，C軸60"；重復(fù)定位精度∶X軸7微米，Z軸0.01mm，C軸20"，機(jī)床配用進(jìn)口的內(nèi)裝式電主軸、高精度軸承、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、高精度光柵尺、滾珠絲桿、自動(dòng)定心卡盤等。

存在的主要差距為∶在精度、效率、自動(dòng)化上存在一定差距；主機(jī)設(shè)計(jì)基本功差，缺乏創(chuàng)新，模塊化設(shè)計(jì)少；重要基礎(chǔ)元部件、NC系統(tǒng)主要依靠進(jìn)口；缺乏深入系統(tǒng)的科研工作，設(shè)計(jì)、試驗(yàn)手段較落后；在NC車床的產(chǎn)品水平和總體技術(shù)水平上，差距明顯。努力方向包括狠抓根本，解決主機(jī)、元部件*性。