車刀發展歷史

A. 數控刀具的發展概括是什麼

刀具的發展在人類進步的歷史上佔有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。戰國後期(公元前三世紀)，由於掌握了滲碳技術，製成了銅質刀具。當時的鑽頭和鋸，與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。
然而，刀具的快速發展是在18世紀後期，伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年，法國的勒內首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產。
那時的刀具是用整體高碳工具鋼製造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特製成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和．懷特發明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發明硬質合金。
在採用合金工具鋼時，刀具的切削速度提高到約8米/分，採用高速鋼時，又提高兩倍以上，到採用硬質合金時，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質量和尺寸精度也大大提高。
由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間，美國開始在車刀上採用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法，生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發展了物理氣相沉積法，在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。表面塗層方法把基體材料的高強度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結合起來，從而使這種復合材料具有更好的切削性能。
刀具按工件加工表面的形式可分為五類。加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具，包括鑽頭、擴孔鑽、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；螺紋加工工具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。
按切削運動方式和相應的刀刃形狀，刀具又可分為三類。通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀和鋸等；成形刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。
各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上，藉助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。
刀柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，並藉助摩擦力傳遞扭矩；圓柱柄一般適用於較小的麻花鑽、立銑刀等刀具，切削時藉助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼製成，而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分，如鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。
刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃；焊接結構是把刀片釺焊到鋼的刀體上；機械夾固結構又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上，另一種是把釺焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質合金刀具一般製成焊接結構或機械夾固結構；瓷刀具都採用機械夾固結構。
刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響。增大前角，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減小切屑流經前面的摩擦阻力，從而減小切削力和切削熱。但增大前角，同時會降低切削刃的強度，減小刀頭的散熱體積。
在選擇刀具的角度時，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等，必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指製造和測量用的標注角度在實際工作時，由於刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變，實際工作的角度和標注的角度有所不同，但通常相差很小。
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，並不易變形。
通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。
聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。
硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積法塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具，也可用於高速鋼刀具，如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1～3倍以上。
由於在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積塗層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的塗層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的製造精度，減小產品質量的差別，並使刀具的使用實現最佳化。
刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
這里主要提下陶瓷，陶瓷用於切削刀具的時間比硬質合金早，但由於其脆性，發展很慢。但自上世紀70年代以後，還是得到了比較快的發展。陶瓷刀具材料主要有兩大系，即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具，具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優點，有很好的前景。

B. 數控機床車刀的發展與保養~~,高分

數控機床維護與保養的內容

預防性維護的關鍵是加強日常保養，主要的保養工作有下列內容：
1. 日檢

其主要項目包括液壓系統、主軸潤滑系統、導軌潤滑系統、冷卻系統、氣壓系統。日檢就是根據各系統的正常情況來加以檢測。例如，當進行主軸潤滑系統的過程檢測時，電源燈應亮，油壓泵應正常運轉，若電源燈不亮，則應保持主軸停止狀態，與機械工程師聯系。進行維修。

2. 周檢

其主要項目包括機床零件、主軸潤滑系統，應該每周對其進行正確的檢查，特別是對機床零件要清除鐵屑，進行外部雜物清掃。

3. 月檢

主要是對電源和空氣於燥器進行檢查。電源電壓在正常情況下額定電180V-220V，頻率50Hz，如有異常，要對其進行測量、調整。空氣於燥器應該每月拆一次，然後進行清洗、裝配。

4. 季檢

季檢應該主要從機床床身、液壓系統、主軸潤滑系統三方面進行檢查。例如，對機床床身進行檢查時，主要看機床精度、機床水平是否符合手冊中的要求，如有問題，應馬上和機械工程師聯系。對液壓系統和主軸潤滑系統進行檢查時，如有問題，應分別更換新油6oL和20L，並對其進行清洗。

5. 半年檢

半年後，應該對機床的液壓系統、主軸潤滑系統以及X軸進行檢查，如出現毛病，應該更換新油，然後進行清洗工作。

全面地熟悉及掌握了預防性維護的知識後，還必須對油壓系統異常現象的原因與處理有更深的了解及必要的掌握。如當油泵不噴油、壓力不正常、有雜訊等現象出現時，應知道主要原因有哪些，有什麼相應的解決方法。對油壓系統異常現象的原因與處理，主要應從三方面加以了解：

(1) 油泵不噴油

主要原因可能有油箱內液面低、油泵反轉、轉速過低、油粘度過高、油溫低、過濾器堵塞、吸油管配管容積過大、進油口處吸人空氣、軸和轉子有破損處等，對主要原因有相應的解決方法，如注滿油、確認標牌，當油泵反轉時變更過來等。

(2) 壓力不正常

即壓力過高或過低。其主要原因也是多方面的，如壓力設定不適當、壓力調節閥線圈動作不良、壓力表不正常、油壓系統有漏等。相應的解決方法有按規定壓力設置拆開清洗、換一個正常壓力表、按各系統依次檢查等。

(3) 有雜訊

雜訊主要是由油泵和閥產生的。當閥有雜訊時，其原因是流量超過了額定標准，應該適當調整流量；當油泵有雜訊時，原因及其相應的解決辦法也是多方面的，如油的粘度高、油溫低，解決方法為升油溫；油中有氣泡時，應放出系統中的空氣等等。

總而言之，要想做好數控機床的預防性維護工作。

C. 日本刀的刀具歷史

最早成型的日本刀的形制，根據現代考古界的說法，是來自於平安時期的刀工天國，其作品為著名的太刀小烏丸。自此之後，經過鐮倉時代、南北朝時代、室町時代、安土桃山時代、江戸時代的發展，日本刀的形制逐漸成為了今人所見的樣式，其中，刀身長度也在安土桃山時期和江戶時期受到了規定。
根據戰爭形態和使用方式的發展和改變，日本刀的形制也逐漸發生了演變。其主要表現為京反的轉移從莖反、腰反向切先推進。很多造型長大豪壯的平安、南北朝古刀也接受了磨上甚至大磨上的處理來縮短長度。在江戶時期，日本刀的主要應用不再是戰場功能而轉變為劍術的具象化表現工具，因而江戶時期的日本刀反也就相比起之前時代的的刀劍要弱很多。
日本刀的製作，從平安後期到鐮倉時代，出現了大和傳、備前傳、山城國、相州傳、美濃傳等並稱為「天下五傳」的制刀流派，並且各地名匠輩出。尤其以備前國的長船町為盛。

上古時期
平安時代末期之前的刀劍被歸類為上古刀，刀形有別於常見的日本刀，或為直刃，或帶雙鋒。上古刀極為罕見，是重要的考古材料。
日本古墳時代已經出現鐵制刀劍。譬如崎玉縣的稻荷山古墳和島，根縣的造山古墳都有鐵劍出土。從稻荷山古墳出土的「金錯銘鐵劍」製作於公元471年，是為紀念服侍雄略天皇的功績而作，刀上刻有115個漢字。這個時代的刀劍多已銹蝕。
現代遺留下來的平安時代初期的刀劍數量相當稀少。學術關於日本刀風格的變遷，以及日本是何時怎樣創造出獨特的彎刀等疑問，還未能充分闡明。普遍認為，平安時代中期 （10世紀左右）承平之亂和天慶之亂發生以後，直刀逐漸轉變為彎刀。同時，製作工藝也由平造轉為類似菱形的鎬造刀。製作工藝的改進使日本刀更加堅固而且鋒利。這一過渡期的典型的樣式是刀身刀把為整塊鐵打制而成的「毛拔形大刀」以及帶有鋒兩刃構造並有彎曲刀反的「小烏丸」型刀，毛拔形大刀以伊勢神宮所藏傳為藤原秀鄉使用過的一把最為著名。 平安時代後期，尤其是武士勢力最活躍的「前九年之役」和「後三年之役」時期，武士門第勢力增大，由此日本刀有了大發展。如出產優質鐵礦砂的伯耆國和備前國，還有作為政治文化中心的山城國，大和國等地，出現了不同流派的刀工，這個時候的日本刀主要被用於馬上決戰，所以多為太刀。這一時期的代表作品有源賴光在大江山斬了「酒吞童子」的「童子切」（伯耆國的安綱制，日該國寶），和傳說讓狐狸幫忙打造過的「小狐丸」（山城國的三條宗近制，二戰時被毀）。除了安綱以外，山城（今京都）的三條小冶宗近，古備前友成等，被認為是現存刻有製作者名字作品的最古的刀工。
平安時代太刀特徵為：鎬造，庵棟（いおりむね，Iorimune），小切先，京反，前窄後寬，刀形優美。
鐮倉時代初期日本刀與平安時代末期相似，鐮倉幕府的武家政治體制的確立，使刀劍界十分活躍。後鳥羽上皇甚至設置了御番鍛冶，月月召刀工鍛刀，積極的鼓勵制刀。
鐮倉時代中期，由於重視使用性的結果，刀幅寬，整體寬窄變化小。刀鋒為豬首切先，品質實在刀風剛健。此時短刀製作開始繁榮。
鐮倉時代末期，兩次元軍入侵以及原有政治體制的崩潰帶來的社會大動亂，使得制刀業繁榮。這個時期的日本刀比鐮倉中期風格更加豪放。繼承和發揚了刀幅廣，刀體寬窄變化小的特點，切先也更長了。短刀，刀，太刀都同樣的出現比其他時期更長的特點。
南北朝時代，大量出現了和以往不同的稱為大太刀，野太刀的大型刀。 室町時代中期以後，日本刀由刀刃向下佩帶的太刀轉為刀刃向上 佩戴的打刀。由於轉入了和平時期，日該國內刀劍需求量降低，日本刀開始作為貿易品大量生產，因此日本刀的品質開始下降。由應仁之亂再度引發的戰亂，刀劍的需求量又再度膨脹，為適應需求出現了大量的粗製濫造品，使得日本刀的品質更加下降了。
到了江戶時代，江戶（今東京），大坂（今大阪）各地鍛造業繁榮，各地名刀工涌現。隨著太平盛世的持續，日本刀開始盲目追求華美的刃文，漸漸離實用性的本質脫離。另外，這個時代開始鐔、小柄、目貫、笄等刀具裝飾開始發達。
幕末期的騷亂開始後，以水心子正秀等為中心的主張古刀鍛錬法復元派，再度將實戰性強的日本刀製作法發揚。此後的刀被稱為新々刀。正當制刀開始再度繁栄之時，明治維新展開了，1873年開始禁止武鬥，1876年禁止警察，軍人以外的人帶刀的廢刀令出台，日本刀急速衰退。現代則作為一項傳統工藝，古式制刀法仍在各地流行。

D. 數控車床的發展史

數控車床是目前使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用於軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。 20世紀中期，隨著電子技術的發展，自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動化技術帶來了新的概念，用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發展。

其採用數字技術進行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實現的。他們在製造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理，並考慮到刀具直徑對加工路線的影響，使得加工精度達到±0.0381mm（±0.0015in），達到了當時的最高水平。
1952年，麻省理工學院在一台立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實現了同時控制三軸的運動。這台數控機床被大家稱為世界上第一台數控機床。
這台機床是一台試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專利的基礎上，第一台工業用的數控機床由美國本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產出來。
在此以後，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現並獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而，由於當時的數控系統採用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門使用外，在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以後，點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展，據統計資料表明，到1966年實際使用的約6000台數控機床中，85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床，它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月，由美國卡耐•;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鑽頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動選擇刀具，並通過機械手將刀具裝在主軸上，對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種，不僅有立式、卧式等用於箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用於回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾台數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性製造系統（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之後，美、歐、日等也相繼進行開發及應用。 1974年以後，隨著微電子技術的迅速發展，微處理器直接用於數控機床，使數控的軟體功能加強，發展成計算機數字控制機床（簡稱為CNC機床），進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。

80年代，國際上出現了1～4台加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性製造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見效快，既可單獨長時間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成製造系統中使用。
目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展，從中小批量加工向大批量加工發展。
所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。

那什麼是車床呢？據資料所載，所謂車床，是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，並手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，並於1800年採用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨採用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床，不久他又製成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰後，由於軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於60年代開始用於車床，70年代後得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用於單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用於成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用於大批、大量生產。

多刀半自動車床有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前後或上下，用於加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用於形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直於水平面，工件裝夾在水平的回轉工作台上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用於加工較大、較重、難於在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑嚮往復運動，用於鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用於加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用於車削加工，但附加一些特殊部件和附件後，還可進行鏜、銑、鑽、插、磨等加工，具有「一機多能」的特點，適用於工程車、船舶或移動修理站

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什麼復雜性和科技含量。

我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬於勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全乾好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一台數控車床後，機床製造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但後來中國進入了什麼年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什麼叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多台專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代後，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了， ;西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的「東芝」事件，就是日本東芝賣給蘇聯了幾台五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的製造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床製造業也落後了，他們落後，我們就更不用說了。雖然，美國搞出了世界第一台數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。

但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化後大量仿造，經過努力，日本在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床製造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但「做秀」的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家製造業水平高低的象徵，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，佔80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什麼用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什麼沒有能成為數控機床製造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比製造劃算。機床屬於投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但後來美國發現，機床屬於戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的製造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什麼競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。義大利、英國、法國屬於二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少??借錢總是要還的。

韓國、台灣的數控機床製造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點，它有自己製造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。台灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，台灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。台灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著「國產」的旗號。

近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床製造商「馬扎克」在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說製造水平相當高，號稱「智能化、網路化」工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000台數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今後五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

1.美國的數控發展史

美國政府重視機床工業，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展方向、科研任務,並且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究「效率」和「創新」，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀80代政府一度放鬆了引導，致使數控機床產量增加緩慢，於1982年被後進的日本超過，並大量進口。從90年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

2.德國的數控發展史

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研製出第一台數控機床後，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相採用。

3.日本的數控發展史

日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出於藍而勝於藍。自1958年研製出第一台數控機床後，1978年產量(7,342台)超過美國(5,688台)，至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604台，出口27,409台，佔59%)。戰略上先仿後創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人，科研人員超過600人，月產能力7,000套，銷售額在世界市場上佔50%，在國內約佔70%，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用

E. 焊接式車刀的歷史和研究現狀

車刀的創新之路小小車刀，從遠古時代的制陶技術歷經慢慢的數千年蝸牛爬的進程，走到近代，西方科學的顛覆保守歷史，發明了一大批現代設備並不斷發展改良，車刀也從那時起開始了大跨越的發展，從最初整體材質到現代合金焊接，再到機械加固，可轉位，到如今適合精確定位，模塊化的數控車刀，現代機加工業已到了對車刀要求越來越高的地步，而且自始至終從車床加工的原理來說，佔百分之99的刀身其實都只是為著百分之一的刀尖服務的，這個刀尖就是車刀技術和發展的絕對重點，而後面起到支承作用的刀體也同樣有著相輔相成不可或缺的重要作用。冷兵器時代的刀作為一種攻擊武器，有對肉體起到大創面傷害的優勢而稱霸整個古代社會，熱兵器時代的槍卻靠可分離出去的子彈對人造成貫穿傷害，而超越冷兵器成為近代殺手，車刀的發展同樣有和武器一樣的趨勢，最早的車刀為單一材質的整體形勢，如材質功用多樣的高速鋼車刀，但由於造價高，加工效率低下，逐漸為焊接合金車刀代替，焊接合金車刀可以說開創了一段歷時最長，最普遍民用化的時期，因為其造價低廉，易加工製作，但他畢竟還是逃脫不了一體式的宿命，曾幾何時，全球發生了一次普及機械夾固車刀的改革，但由於限於當時設備的落後，車刀的製作成本，還有強度問題，還有刀片的普及性，都受到了嚴重的制約，所以至今，機械夾固車刀都是代表一段轟轟烈烈，但結局慘淡的時期，為了突破瓶頸，全世界優秀的機械方面專家開始從設備方面著手研發適合現代工業效率的新機器，也就如同先造出好的發射器，在研究子彈，從雙方面協調開創新局面，從此以後的時間，無數的智能化數控設備如雨後春筍出生面世。機器的智能化也在加速淘汰曾經不可一世的霸主焊接車刀的地位，但由於世界經濟發展的極度不均衡，焊接車刀目前還有相當大的落後地區依舊使用，而且隨著發達國家為自身環境問題逐漸遷移工廠到不發達地區，甚至直接采購欠發達地區的生產部件，為下游中小生產企業提供了大量的空間，當然缺少資金和技術優勢的這些企業會逐漸改善設備至精良，但短期內發達國家的核心技術不外泄，等因素，也只會從時間上制約欠發達地區的發展，但隨著自身的成長，這些草根一定會越來越強的增強自己的研發能力，直到秘密不再是秘密，因為知識也是會隨著認知能力的增加被更多人掌握，甚至會超越保守者，我所要說的，是，焊接車刀在短期內不會被完全淘汰出局，但其前途也是有限的。但任何事物都具有雙面的功用，車刀尤其具有，焊接車刀雖境況日下，但其優點還是顯著的，首先第一點，在現今倡導環保節能的時代，更高的成本，損耗代價，都為人們所不取，而由技術保守者們開發的數控設備，數控車刀，以及新型塗層刀片等產品，有道是價格高昂，成本高的佼佼者，另一般的使用者望而生畏，另外操作方面更需一定的知識程度來配合，雖然信息時代帶來的是技術資訊的翻天覆地的變化和效率的成倍加速，但也增強了開發者的自我保護意識，和自私自利意識的滋長，這樣對弱勢和基層創業是不利的，08年金融海嘯我想大家記憶猶新吧，至今全球經濟尚處於所謂的緩慢回升，當時靠的是什麼來力挽狂瀾，就是那些千千萬萬不可數計的弱勢和底層，所謂草根來支撐的，如果這個世界陷入危機，那麼當年的諾亞做得正確，保留作物的種子，保留健康動物的雌雄，說明什麼，再巨大的企業，不可一世，在金危面前都是不健康的，只有那些微小的個體煥發著最純粹的生命之美，車刀也是這樣，我可以這樣說，機械製造業正是由數以億計的焊接車刀在危難時默默承受，無私奉獻，發揮著縫補撕裂瘡口的功能，數控車刀在做什麼，他們為發達國家製造者精巧，細密，製造著奢侈，舒適而不是實用，當然航天業，武器，智能機器，精密設備，越來越充斥我們的腦海，一個國家的強弱要靠這些尖端科技來維持發展，誠然這些沒有數控設備是做不來的，但是可以這么說絕大多數的民用產品是不需要精雕細琢的，也許我們的生活越來越精緻，也越來越離不開精緻的生活，但我們這個階段是不會大跨越式的走到未來，甚至連未來都大吃一驚，一個土著人來到了他的面前。還有一個過程，不是短期的，但我相信是可能的，樂觀的，但是我們還需要腳踏實地的來持續自己螞蟻似的生活，靠眾多的積累實現偉大的復興，生活就是有很多的平凡構成，傳奇壯舉畢竟少之又少，何妨做一個焊接車刀生產者，那種創造的樂趣也是很愜意的，恢復傳統鍛造，以使刀身強度更大，恢復傳統的焊接保溫，以使刀片更加強韌耐用，恢復當年由廣大工人師傅們由實踐中創造的絕技，讓這把小小的車刀發揮出他最大的作用，想想都很美了！！

F. 數控銑刀的歷史發展

刀具的發展在人類進步的歷史上佔有重要的地位。中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。戰國後期(公元前三世紀)，由於掌握了滲碳技術，製成了銅質刀具。當時的鑽頭和鋸，與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。
然而，刀具的快速發展是在18世紀後期，伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年，法國的勒內首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產。
那時的刀具是用整體高碳工具鋼製造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特製成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和．懷特發明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發明硬質合金。
在採用合金工具鋼時，刀具的切削速度提高到約8米/分，採用高速鋼時，又提高兩倍以上，到採用硬質合金時，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質量和尺寸精度也大大提高。
由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間,美國開始在車刀上採用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法，生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發展了物理氣相沉積法，在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。表面塗層方法把基體材料的高強度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結合起來，從而使這種復合材料具有更好的切削性能。
刀具按工件加工表面的形式可分為五類。加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等；孔加工刀具，包括鑽頭、擴孔鑽、鏜刀、鉸刀和內表面拉刀等；螺紋加工工具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等；齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪加工刀具等；切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等等。此外，還有組合刀具。
按切削運動方式和相應的刀刃形狀，刀具又可分為三類。通用刀具，如車刀、刨刀、銑刀(不包括成形的車刀、成形刨刀和成形銑刀)、鏜刀、鑽頭、擴孔鑽、鉸刀和鋸等；成形刀具，這類刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或接近相同的形狀，如成形車刀、成形刨刀、成形銑刀、拉刀、圓錐鉸刀和各種螺紋加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件，如滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪刨刀和錐齒輪銑刀盤等。
各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。
刀具的裝夾部分有帶孔和帶柄兩類。帶孔刀具依靠內孔套裝在機床的主軸或心軸上，藉助軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩，如圓柱形銑刀、套式面銑刀等。
帶柄的刀具通常有矩形柄、圓柱柄和圓錐柄三種。車刀、刨刀等一般為矩形柄；圓錐柄靠錐度承受軸向推力，並藉助摩擦力傳遞扭矩；圓柱柄一般適用於較小的麻花鑽、立銑刀等刀具，切削時藉助夾緊時所產生的摩擦力傳遞扭轉力矩。很多帶柄的刀具的柄部用低合金鋼製成，而工作部分則用高速鋼把兩部分對焊而成。
刀具的工作部分就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。有的刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；有的刀具的工作部分則包含切削部分和校準部分，如鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、內表面拉刀和絲錐等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校準部分的作用是修光已切削的加工表面和引導刀具。
刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃；焊接結構是把刀片釺焊到鋼的刀體上；機械夾固結構又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上，另一種是把釺焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質合金刀具一般製成焊接結構或機械夾固結構；瓷刀具都採用機械夾固結構。
刀具切削部分的幾何參數對切削效率的高低和加工質量的好壞有很大影響。增大前角，可減小前刀面擠壓切削層時的塑性變形，減小切屑流經前面的摩擦阻力，從而減小切削力和切削熱。但增大前角，同時會降低切削刃的強度，減小刀頭的散熱體積。
在選擇刀具的角度時，需要考慮多種因素的影響，如工件材料、刀具材料、加工性質(粗、精加工)等，必須根據具體情況合理選擇。通常講的刀具角度，是指製造和測量用的標注角度在實際工作時，由於刀具的安裝位置不同和切削運動方向的改變，實際工作的角度和標注的角度有所不同，但通常相差很小。
製造刀具的材料必須具有很高的高溫硬度和耐磨性，必要的抗彎強度、沖擊韌性和化學惰性，良好的工藝性(切削加工、鍛造和熱處理等)，並不易變形。
通常當材料硬度高時，耐磨性也高；抗彎強度高時，沖擊韌性也高。但材料硬度越高，其抗彎強度和沖擊韌性就越低。高速鋼因具有很高的抗彎強度和沖擊韌性，以及良好的可加工性，現代仍是應用最廣的刀具材料，其次是硬質合金。
聚晶立方氮化硼適用於切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用於切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。
硬質合金可轉位刀片現在都已用化學氣相沉積法塗覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層。正在發展的物理氣相沉積法不僅可用於硬質合金刀具，也可用於高速鋼刀具，如鑽頭、滾刀、絲錐和銑刀等。硬質塗層作為阻礙化學擴散和熱傳導的障壁，使刀具在切削時的磨損速度減慢，塗層刀片的壽命與不塗層的相比大約提高1～3倍以上。
由於在高溫、高壓、高速下，和在腐蝕性流體介質中工作的零件，其應用的難加工材料越來越多，切削加工的自動化水平和對加工精度的要求越來越高。為了適應這種情況，刀具的發展方向將是發展和應用新的刀具材料；進一步發展刀具的氣相沉積塗層技術，在高韌性高強度的基體上沉積更高硬度的塗層，更好地解決刀具材料硬度與強度間的矛盾；進一步發展可轉位刀具的結構；提高刀具的製造精度，減小產品質量的差別，並使刀具的使用實現最佳化。
刀具材料大致分如下幾類：高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、聚晶立方氮化硼以及聚晶金剛石。
這里主要提下陶瓷，陶瓷用於切削刀具的時間比硬質合金早，但由於其脆性，發展很慢。但自上世紀70年代以後，還是得到了比較快的發展。陶瓷刀具材料主要有兩大系，即氧化鋁系和氮化硅系。陶瓷作為刀具，具有成本低、硬度高、耐高溫性能好等優點，有很好的前景。

G. 數控機床的發展史

車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。
古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，並手持刀具而進行切削的。1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，並於1800年採用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨採用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床；1848年，美國又出現回輪車床；1873年，美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床，不久他又製成三軸自動車床；20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
第一次世界大戰後，由於軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於60年代開始用於車床，70年代後得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生產效率低，適用於單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用於成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重復加工一批同樣的工件，適用於大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前後或上下，用於加工盤、環和軸類工件，其生產率比普通車床提高3～5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環，適用於形狀較復雜的工件的小批和成批生產，生產率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。
立式車床的主軸垂直於水平面，工件裝夾在水平的回轉工作台上，刀架在橫粱或立柱上移動。適用於加工較大、較重、難於在普通車床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時，刀架周期地作徑嚮往復運動，用於鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用於加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。
聯合車床主要用於車削加工，但附加一些特殊部件和附件後，還可進行鏜、銑、鑽、插、磨等加工，具有「一機多能」的特點，適用於工程車、船舶或移動修理站上的修配工作。

美國、德國、日本三國數控機床

美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上，技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同，各有特點。

1. 美國的數控發展史

美國政府重視機床工業，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展方向、科研任務 , 並且提供充足的經費，且網羅世界人才，特別講究 「 效率 」 和 「 創新 」 ，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如 1952 年研製出世界第一台數控機床、 1958 年創制出加工中心、 70 年代初研製成 FMS 、 1987 年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求，充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線，而且電子、計算機技術在世界上領先，因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實，且一貫重視科研和創新，故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術，且在上世紀 80 代政府一度放鬆了引導，致使數控機床產量增加緩慢，於 1982 年被後進的日本超過，並大量進口。從 90 年代起，糾正過去偏向，數控機床技術上轉向實用，產量又逐漸上升。

2. 德國的數控發展史

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於 1956 年研製出第一台數控機床後，德國特別注重科學試驗，理論與實際相結合，基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作，對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究，在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統，均為世界聞名，競相採用。

3. 日本的數控發展史

日本政府對機床工業之發展異常重視，通過規劃、法規 ( 如 「 機振法 」 、 「 機電法 」 、 「 機信法 」 等 ) 引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國，在質量管理及數控機床技術上學習美國，甚至青出於藍而勝於藍。自 1958 年研製出第一台數控機床後， 1978 年產量 (7,342 台 ) 超過美國 (5,688 台 ) ，至今產量、出口量一直居世界首位 (2001 年產量 46,604 台，出口 27,409 台，占 59%) 。戰略上先仿後創，先生產量大而廣的中檔數控機床，大量出口，佔去世界廣大市場。在上世紀 80 年代開始進一步加強科研，向高性能數控機床發展。日本 FANUC 公司戰略正確，仿創結合，針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統，在技術上領先，在產量上居世界第一。該公司現有職工 3,674 人，科研人員超過 600 人，月產能力 7,000 套，銷售額在世界市場上占 50% ，在國內約占 70% ，對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。

看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒什麼復雜性和科技含量。我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡單，基本屬於勞動密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車和銑，車床發展為數控車床，銑床發展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個復雜零件，以前由很多種工人：車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全乾好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長，可靠性好。

由普通發展到數控，一個人頂原來的十個，在精度上，更是沒法說，適應性上，零件變了，換個程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰要時會車渦輪、蝸桿，沒個10年8年的不行，要是誰掌握了，那牛得很。現在用數控設備，只要你會編程，把參數輸進去就可以了，很簡單，剛畢業的技校學生都會，而且批量的產品質量也有保證。

自美國在50年代末搞出世界一台數控車床後，機床製造業就進入了數控時代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但後來中國進入了什麼年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實奮起直追還有希望，但國營工廠不思進取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子，什麼叫蘇聯的路子，舉個例子來講：比如，生產一根軸，蘇聯的方式是建一個專用生產線，用多台專用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發生了變化，這條線就報廢了，生產人員也就沒事做了。在1960－1980年代，國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代後，當時搞商品經濟，這些廠不能迅速適應市場，經營就困難了，到了90年代就大量破產，大量職工下崗。

現代的生產也有大批量生產，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設備是數控的，適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了，西方走的路和前蘇聯不一樣，當年的「東芝」事件，就是東芝賣給蘇聯了幾台五軸聯動的數控銑床，讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的製造，上了一個檔次，讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見，前蘇聯的機床製造業也落後了，他們落後，我們就更不用說了。

雖然，美國搞出了世界第一台數控機床，但數控機床的發展，還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一，數控機床無非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒問題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業本來就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。

從上世紀70年代起，日本大量從德國引進技術，消化後大量仿造，經過努力，在90年代起，就超越了德國，成為世界第一大數控機床生產國，直到現在還是。他們在機床製造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合（一機多種功能）化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體，交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造，這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動，而這些軸是用伺服電機驅動的，一般的系統能同時控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統，但「做秀」的成份多，還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床，100％進口。

機床是一個國家製造業水平高低的象徵，其核心就是數控系統。我們目前不要說系統，就是國內造的質量稍微好一點的數控機床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進口的，主要是買日本的，我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠，數控系統100％外購，各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統，佔80％以上，也有德國西門子的系統，但比較少。德國西門子系統為什麼用的少呢？早期，德國系統不太能適合我們的電網，我們的電網穩定性不夠，西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少，價格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語化最近才有，不像日本，老早就有漢語化版的。

就國產高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個辛苦錢。

美國為什麼沒有能成為數控機床製造大國呢？這個和他們當時制定產業政策的人有關，再加上當時美國的勞動力貴，買比製造劃算。機床屬於投資大，見效慢，回報率底的產業，而且需要技術積累。不太附和美國情況。但後來美國發現，機床屬於戰略物資，沒有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的製造都有問題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠，規定了一些單位只能買國產設備，就是貴也得買，這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什麼競爭力。

歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說超高精密機床，瑞士的相當好，但價格也是天價。一般用戶用不起。義大利、英國、法國屬於二流，中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床，不惜貸款給中國，但買的人也很少——借錢總是要還的。

韓國、台灣的數控機床製造能力比大陸地區略強，不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進**技術發展的。韓國應該好一點，它有自己製造的、已經商業化了的數控系統，但進口到中國的機床，應我們的要求，也換成了**系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。台灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購**的。但他們的機床質量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差，我們還能容忍，台灣的機床是用美金買來的，用的不好，那火就大了。台灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中，也打著「國產」的旗號。

近來隨著中國的經濟發展，也引起了世界一些主要機床廠商的注意，2000年，日本最大的機床製造商「馬扎克」在中國銀川設立了一家數控機床合資廠，據說製造水平相當高，號稱「智能化、網路化」工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000台數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。

目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產數控機床，各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業，一個購買計劃里，80％是進口，國產機床滿足不了需要。今後五年內，這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講，我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。

FANUC公司簡介

FANUC公司創建於1956年，1959年首先推出了電液步進電機，在後來的若干年中逐步發展並完善了以硬體為主的開環數控系統。進入70年代，微電子技術、功率電子技術，尤其是計算技術得到了飛速發展，FANUC公司毅然舍棄了使其發家的電液步進電機數控產品，一方面從GETTES公司引進直流伺服電機製造技術。1976年FANUC公司研製成功數控系統5，隨時後又與SIEMENS公司聯合研製了具有先進水平的數控系統7，從這時起，FANUC公司逐步發展成為世界上最大的專業數控系統生產廠家，產品日新月異，年年翻新。

1979年研製出數控系統6，它是具備一般功能和部分高級功能的中檔CNC系統，6M適合於銑床和加工中心；6T適合於車床。與過去機型比較，使用了大容量磁泡存儲器，專用於大規模集成電路，元件總數減少了30%。它還備有用戶自己製作的特有變數型子程序的用戶宏程序。

1980年在系統6的基礎上同時向抵擋和高檔兩個方向發展，研製了系統3和系統9。系統3是在系統6的基礎上簡化而形成的，體積小，成本低，容易組成機電一體化系統，適用於小型、廉價的機床。系統9是在系統6的基礎上強化而形成的具備有高級性能的可變軟體型CNC系統。通過變換軟體可適應任何不同用途，尤其適合於加工復雜而昂貴的航空部件、要求高度可靠的多軸聯動重型數控機床。

1984年FANUC公司又推出新型系列產品數控10系統、11系統和12系統。該系列產品在硬體方面做了較大改進，凡是能夠集成的都作成大規模集成電路，其中包含了8000個門電路的專用大規模集成電路晶元有3種，其引出腳竟多達179個，另外的專用大規模集成電路晶元有4種，厚膜電路晶元22種；還有32位的高速處理器、4兆比特的磁泡存儲器等，元件數比前期同類產品又減少30%。由於該系列採用了光導纖維技術，使過去在數控裝置與機床以及控制面板之間的幾百根電纜大幅度減少，提高了抗干擾性和可靠性。該系統在DNC方面能夠實現主計算機與機床、工作台、機械手、搬運車等之間的各類數據的雙向傳送。它的PLC裝置使用了獨特的無觸點、無極性輸出和大電流、高電壓輸出電路，能促使強電櫃的半導體化。此外PLC的編程不僅可以使用梯形圖語言，還可以使用PASCAL語言，便於用戶自己開發軟體。數控系統10、11、12還充實了專用宏功能、自動計劃功能、自動刀具補償功能、刀具壽命管理、彩色圖形顯示CRT等。

1985年FANUC公司又推出了數控系統0，它的目標是體積小、價格代，適用於機電一體化的小型機床，因此它與適用於中、大型的系統10、11、12一起組成了這一時期的全新系列產品。在硬體組成以最少的元件數量發揮最高的效能為宗旨，採用了最新型高速高集成度處理器，共有專用大規模集成電路晶元6種，其中4種為低功耗CMOS專用大規模集成電路，專用的厚膜電路3種。三軸控制系統的主控制電路包括輸入、輸出介面、PMC（Programmable Machine Control）和CRT電路等都在一塊大型印製電路板上，與操作面板CRT組成一體。系統0的主要特點有：彩色圖形顯示、會話菜單式編程、專用宏功能、多種語言（漢、德、法）顯示、目錄返回功能等。FANUC公司推出數控系統0以來，得到了各國用戶的高度評價，成為世界范圍內用戶最多的數控系統之一。

1987年FANUC公司又成功研製出數控系統15，被稱之為劃時代的人工智慧型數控系統，它應用了MMC（Man Machine Control）、CNC、PMC的新概念。系統15採用了高速度、高精度、高效率加工的數字伺服單元，數字主軸單元和純電子式絕對位置檢出器，還增加了MAP(Manufacturing Automatic Protocol)、窗口功能等。

FANUC公司是生產數控系統和工業機器人的著名廠家，該公司自60年代生產數控系統以來，已經開發出40多種的系列產品。（資料來源：前瞻產業研究院）

H. 數控刀具的發展史

中國早在公元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。戰國後期(公元前三世紀)，由於掌握了滲碳技術，製成了銅質刀具。當時的鑽頭和鋸，與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。
然而，刀具的快速發展是在18世紀後期，伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年，法國的勒內首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產。
那時的刀具是用整體高碳工具鋼製造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特製成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和．懷特發明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發明硬質合金。
由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間,美國開始在車刀上採用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法，生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發展了物理氣相沉積法，在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。表面塗層方法把基體材料的高強度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結合起來，從而使這種復合材料具有更好的切削性能。更多的資訊，詳請到廣州源洲工具有限公司進行了解。

I. 車刀的發展歷程及趨勢

車刀是用於車削加工的、具有一個切削部分的刀具。車刀是切削加工中應用最廣版的刀具之一。車刀的工作部分權就是產生和處理切屑的部分，包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素。