组合机床国内外发展状况综述
组合机床是由大量的用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它能够对一种或几种零件进行多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工，可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定[1]。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
组合机床可完成的工艺有铣平面、刮平面、车端面、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、攻丝、钻深孔、切槽、倒角等。现代组合机床作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。随着现代化工业技术的发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向[2]，在现代工业运用中，大多数的设计和制造都是机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
组合机床加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等[3，4，5，6]。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。组合机床最适于加工箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体、电机座及仪器仪表壳体等，对于轮盘类零件也可以完成许多加工工序。
一、国内组合机床发展概况
在我国，组合机床发展已有几十年的历史，其科研和生产都具有一定的基础。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件。它的特征是高效率、高质量、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、家电等行业[7]。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。组合机床行业增加值、产品销售率、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年都有较大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。此外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。
虽然如此，我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比国外发达国家要相对较为落后，国内所需的部分高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口肯定会导致投资规模的扩大，并会使产品生产成本提高。因此，市场要求我们需要不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去“刚性”的机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正变成刚柔兼备的自动化装备[8]。多轴化控制的机床装备适合用于加工形状复杂的零件、产品周期的缩短也要求组合机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工要求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的广泛应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度得到进一步提高，操作者可以通过网络等通讯设备对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累记录有关数据；通过网络对远程的设备进行检查维修和提供售后服务等等。在这些方面我国组合机床装备还有很大的差距，因此我国组合机床技术备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展和改进方向。
二、国外组合机床发展概况
80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和提高效率要求的基础上，正朝着综合成套和设备柔性化的方向发展。国外组合机床最大用户汽车制造业认为，在生产方式进入到多品种化时代，如今再订购没用柔性化的专业设备意义不大，同时制造厂家也认为，再制造单一功能的专用设备也将失去市场。因此，对新一代组合机床的要求是高效和柔性化，组合机床的加工精度、多品种加工的柔性化生产以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序集中化、高效短节拍和多功能监控。 从第21届日本国际机床博览会来看，在来自世界不同国家和地区的机床制造商和团体展示了最先进的设备，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备的前景备受关注，组合机床装备不仅适合加工形状复杂的工件，另外组合机床能够随时调整和适应新的变化以适应产品周期的缩短，满足各种各样产品的加工需求。
