机床是发展机器制造业以至整个工业必不可少的复杂生产工具,既是生产力要素,又是重要商品。而NC机床是机电一体化现代机床,对复杂件、难削件的加工起到攻坚作用,又特别适合于中小批多品种柔性生产。在大量大批生产自动化实现之后,必须要努力发展中小批多品种柔性生产自动化,以适应社会产品多样化的需求。
目前全世界机床拥有量约1400万台,其中NC机床100万台,约占7%,世界年产机床100万台,NC机床约20万台,占13%。随着微电子计算机技术的发展,今后NC机床在数量、品种上将不断增多。NC机床的发展与CAD、CAM、CAE互相促进,相辅相成。CAD的发展,可以加速NC机床的设计;CAM的发展,可加速NC机床在实际生产中的应用;CAE的发展,使NC机床在整个机器制造业中应用更加广泛。
总之,随着科学技术的进一步发展,市场经济活动的不断深入,中国在加入WTO参与世界市场激烈竞争中,无论是国内市场、国际市场,对NC机床的需求将日益增多,NC机床的发展前景非常广阔。中国机床工业能否振兴、NC机床技术能否迅速提高、产量能否迅速扩大,关键在于中国是否有此实力。
一、我国NC机床发展过程及现状美国于1952年应飞机生产的需求,在世界上首先研制出第一台NC机床,并立即生产100台。中国与日本于1958年同年研制出首台NC机床。我国于1958~1960、1962~1965、1973~1978年曾先后三次在全国掀起NC机床的研制、生产、攻关高潮,但由于缺乏技术基础,机床车体设计实力差、各种机、电、液、气配套基础元部件、NC系统不过关,工作不可靠,故障频繁,且由于发展NC机床整个方针、政策、方法、步骤、措施错误,形成一哄而上,又一哄而下,三起三落。到1979年为止,我国NC机床无法正式生产,也无法在生产中正式使用。
在此20年中,可称之为在沙滩上建大厦阶段,交了许多学费,做了不少虚功,浪费了无数人力、物力、财力,教训至为深刻。而日本在此阶段,规划周密、科学行事、步子扎实,在努力发展大量大批生产自动化、高效自动化机床、自动线的基础上,确实使主机设计本领过硬,配套元部件、NC系统过关,不断发展NC机床,至1979年日本NC系统年产量达14,235套,NC机床年产量达14,317台,超过了美国的当年产量7,925台,从此年起,日本NC机床之年产量长期居世界第一。
我国从1980年起,先后引进了日、德、美、西班牙的NC系统,各种NC机床,各类机、电、液、气基础元部件等进行合作生产。采用国外先进产品配置,学习国外先进生产技术,有的使用国外关键元部件,对NC机床的有关主机,NC系统和基础部件进行生产,由此改变了过去产品质量、可靠性问题,NC机床才逐步开始批量生产并正式用于生产制造。
在1980~2000年20年间,我国NC机床在品种上、技术上、产量上提高较快,取得了较大的成绩。1980年我国NC机床产量692台,至1999年,产量达9,007台,2000年超万台。在品种上,各类NC全切机床、成形机床、激光加工机床等均能生产,也较齐全,在设计、制造技术上也有了很大提高。许多国产NC机床,已在广大用户生产现场使用,有的取得了用户的好评。但是,由于主机设计本领不过硬,许多NC机床,特别是较先进的高性能机床,基本上是与国外合作的产品。许多关键配套基础元部件、重要NC系统,仍采用国外进口产品,目前中国生产的NC机床,约70%配用日、德、美、西班牙进口NC系统,在改革开放20年间,我国NC机床的发展,可称之为撑着拐仗走路。各种先进技术,由于缺乏系统深入研究、消化、创新,由于技术人员、技术工人素质较低,缺乏各方面人才,NC机床基本上处于仿制阶段。可以明确地指出:由于缺乏正确的发展方针、政策、方法、步骤、措施,
我国NC机床的整个发展过程,道路是漫长的,与日本相比,可说是在缓步前进。我国NC机床的现状,可用下面3句话来描述:“进步很大,问题不少;拥有量较多,但利用率不高;产量较少,高性能产品缺乏。”据1995年全国调查,我国机床拥有量383万台,其中NC机床7.28万台。虽然机床总拥有量数字很大,居世界第一,但普遍性能落后、结构陈旧,NC机床所占比重不大。但在1996~1999年间,每年用户购买约1.7万台,共计约7万台,2000年我国NC机床拥有量约为14万台,平均利用率约为40%。而日本的NC机床利用率约在80%以上,1987年机床拥有量(全切和成形)79万台, NC机床7万台,汽车产量达1,225万辆。1994年日本机床拥有量100万台,NC机床拥有量16万台,目前中国NC机床的拥有量,已接近日本1994年数字。中国1999年NC机床产量为9,007台,1997年日本为56,113台(1/2以上出口),德国为22,960台,美国为17,414台,相比之下,中国NC机床年产量较少,需大量进口。1999年进口NC机床11,489台,出口1,365台,消费量(产量+进口量-出口量)为19,131台。
二、我国NC机床发展中存在的主要问题我国在发展NC机床中存在的主要问题,归纳起来,主要有以下八