自美國在50年代末搞出世界一臺數(shù)控車床后,機床制造業(yè)就進入了數(shù)控時代。美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機床科研、設(shè)計、制造和使用上,技術(shù)最先進、經(jīng)驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特點。
1.美國的數(shù)控發(fā)展史
美國政府重視機床工業(yè),美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費,且網(wǎng)羅世界人才,特別講究“效率”和“創(chuàng)新”,注重基礎(chǔ)科研。因而在機床技術(shù)上不斷創(chuàng)新,如1952年研制出世界第一臺數(shù)控機床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求,充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術(shù)在世界上領(lǐng)先,因此其數(shù)控機床的主機設(shè)計、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實,且一貫重視科研和創(chuàng)新,故其高性能數(shù)控機床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機床,其存在的教訓(xùn)是,偏重於基礎(chǔ)科研,忽視應(yīng)用技術(shù),且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo),致使數(shù)控機床產(chǎn)量增加緩慢,于1982年被后進的日本超過,并大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數(shù)控機床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱茫a(chǎn)量又逐漸上升。
2.德國的數(shù)控發(fā)展史
德國政府一貫重視機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研制出第一臺數(shù)控機床后,德國特別注重科學(xué)試驗,理論與實際相結(jié)合,基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作,對數(shù)控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機床質(zhì)量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機床。德國特別重視數(shù)控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件,在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng),均為世界聞名,競相采用。
3.日本的數(shù)控發(fā)展史
日本政府對機床工業(yè)之發(fā)展異常重視,通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機床元部件配套上學(xué)習(xí)德國,在質(zhì)量管理及數(shù)控機床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國,甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數(shù)控機床后,1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺),至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺,出口27,409臺,占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng),先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機床,大量出口,占去世界廣大市場。在上世紀(jì)80年代開始進一步加強科研,向高性能數(shù)控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確,仿創(chuàng)結(jié)合,針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng),在技術(shù)上領(lǐng)先,在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人,科研人員超過600人,月產(chǎn)能力7,000套,銷售額在世界市場上占50%,在國內(nèi)約占70%,對加速日本和世界數(shù)控機床的發(fā)展起了重大促進作用。
4.我國的現(xiàn)狀
我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代,通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù),“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”,我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年,我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,1998~2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%。盡管如此,進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁,從2002年開始,中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國。
《2016~2020年中國數(shù)控機床市場投資分析及前景預(yù)測報告》中指出,在數(shù)控機床的發(fā)展過程中,我國已突破關(guān)鍵核心技術(shù),形成一批標(biāo)志性產(chǎn)品。
在航空領(lǐng)域,自主研制了800MN大型模鍛壓機、120MN鋁合金板張力拉伸機等重型鍛壓設(shè)備,填補了國內(nèi)航空領(lǐng)域大型關(guān)鍵件整體成形技術(shù)空白,為軍機跨代發(fā)展和大飛機研制提供了強有力的保障。其中,800MN大型模鍛壓機已實現(xiàn)30余種航空領(lǐng)域鈦合金關(guān)鍵件整體成形,120MN級鋁合金寬厚板張力拉伸機生產(chǎn)出的高品質(zhì)鋁合金厚板已應(yīng)用于飛機機翼等主承力結(jié)構(gòu)零部件,擺脫了我國大飛機鋁合金厚板完全依賴進口的困境。
在汽車制造領(lǐng)域,大型快速高效數(shù)控全自動沖壓生產(chǎn)線在與世界一流企業(yè)的國際競標(biāo)中,贏得美國汽車本土工廠生產(chǎn)線的批量訂單,得到了國際同行的認(rèn)可和尊重。目前,汽車覆蓋件沖壓線國內(nèi)市場占有率超過70%,全球市場占有率已超過30%,有力地推動了國產(chǎn)汽車裝備自主化。
在發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,3.6萬噸黑色垂直金屬擠壓機實現(xiàn)了1000MW超超臨界火電機組所用的國產(chǎn)高端耐熱鋼大口徑厚壁無縫鋼管自主化生產(chǎn);大型開合式熱處理設(shè)備生產(chǎn)出亞洲最大的核電整鍛轉(zhuǎn)子鍛件,形成了大型轉(zhuǎn)子的批量化生產(chǎn)能力;為三代核電核島和常規(guī)島設(shè)備研制的超重型數(shù)控立式車銑復(fù)合加工機床、數(shù)控重型橋式龍門五軸聯(lián)動車銑復(fù)合機床、超重型數(shù)控落地銑鏜床、超重型數(shù)控臥式鏜車床、專用數(shù)控軸向輪槽銑床等,解決了核電壓力容器和吊籃、熱交換器、汽輪機缸體、發(fā)電機轉(zhuǎn)子等加工難題,已在多臺核電裝備上裝機應(yīng)用。
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