【科普】现代机械史——机床与工具

金属加工机床是机械工业的“工作母机”，是国际公认的基础装备。受到党和国家领导的特别关怀与重视。“一五”时期，第一机械工业部按中央要求在中南海举办了汇报性的机械产品展览，毛泽东主席反复看了6次，刘少奇、邓小平等也观看了这次展览；按毛泽东的指示在中南海瀛台再次举办机床展览，1960年4月4日，他又用了3个小时观看机床的操作演示。中国机床工具工业一直在党和国家领导人的关爱中不断发展壮大。

新中国成立初期，只有上海、沈阳、昆明等城市一些机械修配厂兼产少量皮带车床、刨床、冲床等普通机床，1952年约有30来个品种。2009年，中国机床工业以153亿美元产值居世界首位，占世界产值的27.6%。中国已成为机床工具制造大国。

国家一直把机床工业作为重点发展对象。1960年，为应对西方工业国家和苏联对中国发展航天航空工业设置障碍，国家计委、科委、一机部等部门成立了精密机床6人领导小组，对精密机床的发展进行统一指挥，到1965年，发展了精密机床5大类26种，有的产品达到比较先进水平，满足了国防尖端产品发展的需要；为提供第二汽车厂的冷加工成套设备，采取“聚宝”的形式，集中了机械工业的先进工艺，从1966年开始，组织了138个机床科研和生产单位共同承担这项任务，1971-1975年，共提供了较高水平的机床7664台，第二汽车厂的机床设备国产化率按台计达到98%，按金额计达到80%。数控机床是当代机械制造业的主流设备，国家从20世纪80年代开始，多次组织专项支持其发展，2006年2月颁布的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》，把“发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件”作为对国家经济安全和国防建设有重要影响的重大技术装备和产品，加大政策支持力度。

21世纪以来，中国机床行业年开发自主产权达400多种，至2008年年底，全国更新后的金属切削机床品种，总计近3500种，其中数控机床及其他高新技术产品达1500种，基本上已无重要缺门空白，这在全球范围也是位居前列的。

锻压设备。济南第二机床厂的成系列机械压力机一直处于国际先进行列，压力吨位由20000KN至63000KN，居于国际前沿；上海锻压机床厂的压制12m汽车大梁、压力吨位50000KN的液压机，世界处于同一水平的只有德、日等国。

数控机床。中国在20世纪60年代即开始研制，起步并不晚，由于整个工业综合水平所限，成长较慢，1980年才逐步形成产业，但高档数控机床主要依靠进口，五轴联动等高技能产品长期被西方国家当成战略物资禁运。1999年，江苏多梭机床公司率先研制首台国产高速五轴联动数控龙门铣床，这些仍受到禁运的数控五轴联动产品技术，中国均已陆续掌控。2001年中国第七届国际机床展览会上展出5种此类产品，2009年第十一届展会上，中国已展出此类机床40种以上。21世纪以来，在国家大力支持下，高档数控机床得到迅速发展，近年来研制出一大批多坐标、复合、智能、高精、高效的新产品，用于加工神舟系列太空船、航天运载火箭的零部件，用于加工飞机发动机、汽轮机等的精密叶片，用于加工舰艇和重型远洋船推进器和曲轴······特别是2007年以来，一批世界水平的首台首套产品，如工作台宽11m的数控龙门镗铣床，加工直径16m、20m、22m的超重型数控立式车床，Φ5m×20m加工件重500t的超重型卧式车床，Φ5m×14.5m加工250t的大型船用柴油机曲轴的旋风切削加工中心，Φ320mm超重型落地镗床、Φ2.5m×15m超重型轧辊磨床、11m超重型龙门机床的研制，新产品开发成果显著。数控机床的技术进步取得明显成效，机床复合技术进一步扩展，复合加工技术日趋成熟，“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡，完全加工”等理念正在被更多应用。智能化技术有了新的突破，如加工零件检测和自动补偿学习功能，高精度加工零件智能化参数选用功能等已经实用化。精密加工技术不断进展，数控金切机床的加工精度已从原来的丝级(0.01 mm)提升到2009年微米级(0.001mm)，有些品种已达到0.05μm左右，超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右；采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级(0.001 μm)，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。数控机床整体水平全面提升，数控系统和功能部件的攻关也取得进展。金切机床按产值计算的数控化率2005年47.3%，2008年48.6%，2009年52.0%；2008年按价值计算的国产数控机床市场占有率达48%。

1950年9月，上海虬江机器厂（上海机床厂前身）制造的“虬13式万能工具磨床”

1986年，北京机床研究所研制的超精密轴系和JCS-027超精密车床，获国家科技进步一等奖

上海机床厂有限公司是制造磨床的重点骨干企业，图为20世纪80年代该公司生产的具有当代国际先进水平的H236数控曲轴主轴颈磨床

昆明机床股份有限公司（昆明机床厂）20世纪80年代研发的TK42100/2大型数控双柱坐标镗床

北京第一机床厂为太原重型机器厂制造的5m×20m数控天桥铣

秦川机床厂研制的可程序控制自动磨削高精度Y7032A碟形砂轮磨齿机，获国家科技进步一等奖

武汉重型机床厂是制造重型、数控机床和超重型机床的骨干企业，可为用户提供立式车床、卧式车床、龙门刨床、激光加工机床、齿轮加工机床、镗床、铣镗床、龙门镗铣床、专用机床等，图为该厂生产的CKX53I60数控单柱立式铣车床

2007年上海机床公司成功开发出的纳米级精度微型磨床。砂轮主轴转速：60000rpm，重复定位精度：X、Y轴50nm，Z轴100nm

上海机床厂有限公司制造的PMM12106三坐标测量机

成都工具研究所研制的CSZ500A型锥齿轮测量仪

昆明机床股份有限公司制造的为我国长度基准奠定基础的光电光波比长仪

齐重数控装备有限公司2007年自行研制开发的数控重型曲轴旋风切削加工中心，这台机床长32.25m、宽12.6m、最高6.9m，重达400t，可加工万吨巨轮的柴油机重260t、长14.5m的大型曲轴

武汉重型机床厂自主研制的DL250多功能重型卧式镗车床，具有13个数控轴，最大工件回转直径5m，最大加工长度20m，是当前世界承重量最大的车床，可达500t

2008年，上海机床厂自行研制开发的大型数控曲轴磨床，主要用于大型动力机械的曲轴主轴颈及连杆颈加工

齐齐哈尔第二机床厂“十一五”期间自行研制开发的大型龙门式五轴混联机床

北京第一机床厂2007年自主研发的XKAU2750五轴联动双龙门移动镗铣床，工作台5000mm×22000mm。主要用于水轮机叶片曲面的加工

沈阳机床集团2007年推出的GMC2060u桥式龙门五轴加工中心，是航空、航天、模具等行业的关键加工设备

大连机床集团“十一五”期间研制的中国首条矩形柔性加工自动线