加工質(zhì)量好、效率高、成本低歷來是機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床產(chǎn)品的基本要求，同時(shí)也是機(jī)床產(chǎn)品研發(fā)的主要目標(biāo)和方向。為了在日趨激烈的市場競爭中求得生存并發(fā)展，機(jī)床的設(shè)計(jì)與制造者們一直在為此作出不懈的努力。
機(jī)床的加工質(zhì)量（含尺寸、形位精度及表面質(zhì)量）問題，主要取決于機(jī)床設(shè)備（含工具和夾具）的結(jié)構(gòu)剛度，幾何精度，運(yùn)動(dòng)精度和定位精度，當(dāng)然還有環(huán)境條件（如溫度、振動(dòng)等）的控制與保證。因此，它需要通過研發(fā)精密、高精密乃至超精密的加工技術(shù)和機(jī)床來解決。
生產(chǎn)效率主要是由零件從毛坯到成品的制作周期來衡量。零件的制作周期包含直接用于改變零件材料的性（能）、（形）狀（如切削成形，熱處理等）所需的時(shí)間和非加工（即不改變零件性狀的）時(shí)間（如零件生產(chǎn)過程中所需的等待、傳送、檢測、裝調(diào)、夾緊等的時(shí)間）兩大部分組成。為了減少切削加工時(shí)間，首先需要提高切削速度和進(jìn)給速度。為此，人們研發(fā)了高速切削技術(shù)與機(jī)床，而為了縮短非加工時(shí)間，人們則要研發(fā)更多的技術(shù)措施和裝備，包括機(jī)械自動(dòng)化、數(shù)控柔性化的機(jī)床與生產(chǎn)線（制造系統(tǒng)）和現(xiàn)在正處于蓬勃發(fā)展的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床等。
加工成本包括直接成本（如材耗、能耗、工人工資等）和間接成本（含廠房、設(shè)備的折舊費(fèi)，安全環(huán)保費(fèi)和管理費(fèi)等）。為了降低成本，這里牽涉的問題就很多了，既有技術(shù)方面的問題，也有組織管理方面的問題，所以需要進(jìn)行更為綜合的研究來解決。
本文不擬，也不可能討論上述所有的問題，只想就數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展作些簡要的介紹并談點(diǎn)筆者的看法。
組合加工機(jī)床的出現(xiàn)和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床的興起
一般情況下，一個(gè)機(jī)械零件的生產(chǎn)，從毛坯到成品，中間都要經(jīng)過采用某些（一種或多種）加工藝方法（如沖壓、焊接、切削、磨削、特種加工或車、銑、鉆、鏜、齒形加工等）的多工序（如車削中的車外圓、車端面、車槽、車內(nèi)圓、車螺紋、車錐面等）加工過程。由于不同的工藝方法有著不同的加工原理和特點(diǎn)，不同的加工工序有著不同的加工目的和要求，因此它們各自用著不同的加工設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，故在傳統(tǒng)的制造中，一個(gè)零件的制造往往就需要有多種、多臺(tái)不同的的加工設(shè)備來完成。這不僅增加了設(shè)備的臺(tái)數(shù)和生產(chǎn)廠房的占地面積，從而增加了企業(yè)的投入，而且由于生產(chǎn)過程中工件需在工藝和工序設(shè)備間等待、轉(zhuǎn)移、檢查和重新定位裝夾等，既影響加工精度，也增加了不少非加工時(shí)間。有專家分析，這部分非加工時(shí)間將占到零件生產(chǎn)總周期的70%～95%左右，從而大大地制約了生產(chǎn)效率的提高。
為了提高生產(chǎn)效率，減少非加工時(shí)間，人們?cè)缇陀辛吮M可能多地把一些加工原理和要求相近或相似的加工工序，乃至不同的工藝過程集中到一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)設(shè)備上來實(shí)現(xiàn)。這種一次裝夾后對(duì)零件進(jìn)行復(fù)合加工的想法，在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的組合加工機(jī)床和多刀半自動(dòng)六角（轉(zhuǎn)塔）車床等，就是其最初的體現(xiàn)。因?yàn)榻M合機(jī)床是以一些通用部件（如動(dòng)力頭、滑臺(tái)、底座立柱、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等）為基礎(chǔ)，配以根據(jù)具體零件的加工要求（含零件的形狀、尺寸、加工部位、加工工序和精度等）專門設(shè)計(jì)的夾具，多軸箱和部分刀具集裝而成，它可以對(duì)某一特定加工件，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、箱蓋或變速箱體等，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成全部或大部分加工工序，包括銑平面、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻螺紋等；而多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床，根據(jù)被加工工件的工序要求，在其轉(zhuǎn)塔刀架上裝上所需的切削刀具后，也即可實(shí)現(xiàn)一次裝夾對(duì)某一特定的軸或盤、套件進(jìn)行全部或大部分工序的加工，如車削內(nèi)、外圓柱面、端面、溝槽、倒角、加工內(nèi)外螺紋等。
因此，組合機(jī)床和多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床都體現(xiàn)了集中工序進(jìn)行復(fù)合加工的理念，大大地減少了非加工時(shí)間，從而顯著地提高了生產(chǎn)率。但是，這些機(jī)床均屬于剛性自動(dòng)化范疇，當(dāng)加工對(duì)象變換時(shí)，設(shè)備也必須更換或重新調(diào)整配置，所需的時(shí)間和資金投入都較大，因此只宜用于單一品種零件的中、大批量生產(chǎn)，而不適合用于多品種零件的單件和小批量生產(chǎn)。
隨著數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)和數(shù)控技術(shù)（含數(shù)控伺服系統(tǒng)，功能部件及編程、軟件等）的日益發(fā)展與性能的提高，大大增強(qiáng)了數(shù)控機(jī)床的柔性自動(dòng)化能力，加上機(jī)電產(chǎn)品個(gè)性化的發(fā)展，市場對(duì)多品種小批量生產(chǎn)的需求日益增多，從而為數(shù)控機(jī)床加工復(fù)合化的發(fā)展提供了廣闊的天地。事實(shí)上，早在數(shù)控機(jī)床問世后不久，1958年第一臺(tái)鏜銑類加工中心的出現(xiàn)，復(fù)合加工就已成為數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)發(fā)展方向之一了，時(shí)至今日，已經(jīng)出現(xiàn)了許多種類的數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床，以適應(yīng)當(dāng)今市場對(duì)多品種小批量零件進(jìn)行高效低成本生產(chǎn)的需求。
