我国装备制造30年加工技术的四大质变

　　近三十年来世界机械加工领域四大质变中，我国都一直积极参与，并作出了重要贡献，某些方面甚至已进入了世界前列。

　　关心我国机械加工领域的技术进步，势必要联系世界范围的发展。因为技术与科学是没有国界的，而且是相互促进的。从这个角度来观察分析，世界机械加工的技术演变，属于“质变”性质的至少有四大方面。

　　近三十年来世界机械加工领域四大质变中，我国都一直积极参与，并作出了重要贡献，某些方面甚至已进入了世界前列。

　　四大质变表现为：

　　智能型生产工具出现

　　最近在 中央政策研究室一次“战略产业选择”座谈会上，我提出一个观点，“机床作为生产工具具备智能特性是人类生产工具具有划时代意义的发展，人类正在迎接一个智能型生产工具时代的到来”，得到了与会的很多同志赞同。

　　人类的生产工具由手动发展到具备动力，马克思认为这是一次人类生产工具的大革命,这种具备动力的生产工具马克思称之为“工具机”（即机床）。由于时代的局限性，马克思没有可能亲身经历和接触到人类生产工具具备智能的这一变化。

　　而当工具机（机床）具备数控控制功能后，人类的智能型生产工具的雏型才有可能出现，这是人类生产工具新的又一具有划时代意义的发展。

　　数控机床的出现标示机床向智能化发展的萌芽。回溯机床的发展历史，从1952年第一台数控机床出现至今50余年，其中包括走向成熟的30年和走向大规模应用的20年，特别是近几年，陆续出现的机床智能化功能的进一步增添，标志着机床技术在发展道路上的质变。可以说计算机控制技术、络技术、软件功能拓展为机床智能化提供了物质基础。

　　智能型机床尚无全面确切定义，简单地说，是能对影响加工过程的多种参数及功能作出自我判断并修正、和自我正确选择并作出决定方案的机床;即智能型机床能够监控、诊断、评价、补偿和修正在加工过程中出现的各类偏差（如刀具半径自动检测、刀具破损检测、多轴同步差异等），并能提供最优化的加工方案（如调整机床加工时间、工艺路线、选择最佳加工参数、主轴运行状况、位置补偿、精度修正、热变形补偿等）。最早出现的具有智能控制机床功能特性的，可以追溯到自适应控制电火花加工机床，即根据加工参数变化自我调整电极与工件间的放电间隙，从而取得最佳加工效果。

　　最近几年，日本的山崎马扎克公司陆续开发了智能主轴振动控制、智能热屏障、智能防撞屏障、语言提示；日本大隈公司开发了thinc智能数字控制系统等等。说明随着技术的发展，机床这种生产工具智能化的功能会越来越高级，越来越增多。人类智能型生产工具的发展方兴未艾，前景光明。

　　加工方法逆向思维的突破

　　快速成型（Rapidpro to typing）技术是近二十年来出现的一种加工方法，是加工方法逆向思维的重大突破，是加工原理的巨大变革，与一直沿用至今的传统“去除材料”（切削、冲剪、切割、磨削）的方法根本不同，快速成型技术实际上是反其道而行之的以“材料堆积成型”或称之为“材料累加”方法、“增材制造方法”来达到制造工件原型的一种方法。采用复合纸、高聚物质、金属粉末、高温合金、复合陶瓷、铸造型砂等作为加工原材料；利用电热、激光束、电子束作为能量源，按分层实体制造(LOM)、熔融沉积成型(FDM)、紫外线激光固化(SLA)、激光区域烧结(SLS)等方法来实现原型零件造型，用以加速考核零件设计的正确性与可行性，大大缩短整机开发生产周期，除了应用于制造机械零件原型、型砂制芯，甚至也进入立体艺术品型体塑形和人体医学仿生件（如骨关节）制造等相关领域。这是计算机科学、新材料科学、新能源科学综 成发展的最新产物。

　　近三十年来世界机械加工领域四大质变中，我国都一直积极参与，并作出了重要贡献，某些方面甚至已进入了世界前列。

　　关心我国机械加工领域的技术进步，势必要联系世界范围的发展。因为技术与科学是没有国界的，而且是相互促进的。从这个角度来观察分析，世界机械加工的技术演变，属于“质变”性质的至少有四大方面。

　　近三十年来世界机械加工领域四大质变中，我国都一直积极参与，并作出了重要贡献，某些方面甚至已进入了世界前列。

　　四大质变表现为：

　　智能型生产工具出现

　　最近在 中央政策研究室一次“战略产业选择”座谈会上，我提出一个观点，“机床作为生产工具具备智能特性是人类生产工具具有划时代意义的发展，人类正在迎接一个智能型生产工具时代的到来”，得到了与会的很多同志赞同。

　　人类的生产工具由手动发展到具备动力，马克思认为这是一次人类生产工具的大革命,这种具备动力的生产工具马克思称之为“工具机”（即机床）。由于时代的局限性，马克思没有可能亲身经历和接触到人类生产工具具备智能的这一变化。

　　而当工具机（机床）具备数控控制功能后，人类的智能型生产工具的雏型才有可能出现，这是人类生产工具新的又一具有划时代意义的发展。

　　数控机床的出现标示机床向智能化发展的萌芽。回溯机床的发展历史，从1952年第一台数控机床出现至今50余年，其中包括走向成熟的30年和走向大规模应用的20年，特别是近几年，陆续出现的机床智能化功能的进一步增添，标志着机床技术在发展道路上的质变。可以说计算机控制技术、络技术、软件功能拓展为机床智能化提供了物质基础。

　　智能型机床尚无全面确切定义，简单地说，是能对影响加工过程的多种参数及功能作出自我判断并修正、和自我正确选择并作出决定方案的机床;即智能型机床能够监控、诊断、评价、补偿和修正在加工过程中出现的各类偏差（如刀具半径自动检测、刀具破损检测、多轴同步差异等），并能提供最优化的加工方案（如调整机床加工时间、工艺路线、选择最佳加工参数、主轴运行状况、位置补偿、精度修正、热变形补偿等）。最早出现的具有智能控制机床功能特性的，可以追溯到自适应控制电火花加工机床，即根据加工参数变化自我调整电极与工件间的放电间隙，从而取得最佳加工效果。

　　最近几年，日本的山崎马扎克公司陆续开发了智能主轴振动控制、智能热屏障、智能防撞屏障、语言提示；日本大隈公司开发了thinc智能数字控制系统等等。说明随着技术的发展，机床这种生产工具智能化的功能会越来越高级，越来越增多。人类智能型生产工具的发展方兴未艾，前景光明。

　　加工方法逆向思维的突破

　　快速成型（Rapidpro to typing）技术是近二十年来出现的一种加工方法，是加工方法逆向思维的重大突破，是加工原理的巨大变革，与一直沿用至今的传统“去除材料”（切削、冲剪、切割、磨削）的方法根本不同，快速成型技术实际上是反其道而行之的以“材料堆积成型”或称之为“材料累加”方法、“增材制造方法”来达到制造工件原型的一种方法。采用复合纸、高聚物质、金属粉末、高温合金、复合陶瓷、铸造型砂等作为加工原材料；利用电热、激光束、电子束作为能量源，按分层实体制造(LOM)、熔融沉积成型(FDM)、紫外线激光固化(SLA)、激光区域烧结(SLS)等方法来实现原型零件造型，用以加速考核零件设计的正确性与可行性，大大缩短整机开发生产周期，除了应用于制造机械零件原型、型砂制芯，甚至也进入立体艺术品型体塑形和人体医学仿生件（如骨关节）制造等相关领域。这是计算机科学、新材料科学、新能源科学综 成发展的最新产物。

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