
日本机床发展1.doc
7页日本机床发展史日本机床发展史(时间:2011-11-14 共有 人次浏览)1、 近代机床源自英国 1769 年英国人詹姆斯.瓦特发明了蒸汽机揭开了产业革命的帷幕.然而,按理论要制成这个蒸汽机,得用正确的尺寸来加工可称作其心脏的气缸内面和活塞外周,这是绝对条件.使其加工成为可能的就是“卧式镗床”,这是由英国人约翰威尔森于 1775 年制成的,为制造蒸汽机作出了巨大的贡献1797 年英国人亨利莫兹利创制成被称为近代机床鼻祖的带有机动进给刀架的铁制螺纹切削车床,并于 1800 年完成了其改良型机床,作为制作机器的机器,被称作“工作母机”,而莫兹利的近代车床则可谓是产出工作母机的始祖机器到了 19 世纪,作为工作母机的机床在美国扎下了根独立战争、南北战争所需要的军火生产加速了机床的发展零部件需要统一规格的军火产业的发展,孕育出铣床(艾黎1827 年)、磨床(布朗—夏普,1868 年)、砖塔车床(拉姆节荪)、自动车床(斯潘塞)等用于批量生产的机床并促使其进步而且,在美国作为汽车生产而创建的大批量生产方式也被应运于机床的生产线中直线往复进行的切削加工也因加工大面积平面之需要而应运而生,自 1820 年起,就有罗伯特、布拉托、傅克斯、库雷缅特等先驱者从事研究。
1900 年美英两国各自开发出高速度钢刀具,使得机床的生产效率和加工精度有了显着的进步于是作为强力有型有特色的英国机床的利用价值再次受到了青睐,以至英式和美式两种系统的机床在国际市场上形成了对抗此前,1800 年代后半叶由于被誉为机床新技术的奠定人的约瑟夫布朗等的成就,机床工业的主导权已由英国转移至美国同时,进入 1900 年代后,在德国出现了超硬刀具,给机械加工带来了革命性的变化在这种百花缭乱的技术革新的形势下,机床产业似乎与全球进入又一轮军备竞赛趋势相联运,濒临第二次世界大战而呈现异常繁荣的景象,其技术也跟着得到了显着发展2、 急剧变动的机床生产国以第二次世界大战为契机,机床的发展方向向如何减少人工、而又能制造高精度工件方面转移同时,机床的生产国也由以欧美为中心扩展发展中国家、甚至新兴工业国家,伴随着生产国的增加,全球机床生产规模也扩大让我们聚焦于切削型,便可观察到其近年来的特征是:1970 年全世界机床生产总额是 60亿美元,1980 年增加到 200 亿美元,到 1990 年为 339 亿美元,到 2006 年则增加到 434 亿美元(估算值)了推动其急剧增长的最大原因是 1952 年美国开发的、其后以日本为中心经过剧烈的技术革新和普及的 NC 机床的问世。
伴随着 NC 机床的出现,加上作为战后世界框架的东西冷战结构的终结、中国及亚洲各国工业化进展、苏联的崩溃以及市场的全球化这种剧烈的形势变化,机床生产国也发生了剧烈的变动例如,1987 年的状况是美国占全世界生产比重第一位,第二位是苏联,第三位是西德,第四位是日本,第五位是英国,然而按 2006 年推定值听排位则变为:第一位日本、第二位德国、第三位中国,第四位意大利,第五位韩国长年引领世界机床生产的美国和苏联(现在的俄国)现在已大步退后,取而代之的日本自 1982 年登上头把椅以来,一直独领风骚,而德国仅以微弱之差紧随其后同时势力日增的是中国2002 年超过美国,生产总额排位第四,2005 年跃居第三,2009年终于超过了日本和德国坐上了生产总额世界第一的宝座成长为世界工厂的中国,同时又作为机床的消费大国,市场也急剧扩大,2002 年以来大大超越德国、日本和美国,独占鳌头3、 关联军火,得以发展据最早的记录,在日本,1872 年(明治 5 年)东京炮兵工厂自家制造了 2 台铣床和台式双头卧式钻床,次年安装了中岛工厂的 3 台台式铣床和 2 台多轴钻床当然与今日的铣床和钻床不可同日而语,要简单得多。
日本的机床工业与枪炮和舰艇等军火密切关联才发展起来的机床虽然在江户幕府末期已经从荷兰、法国等国进口,但是在军火需求旺盛的甲午战争(1894-1895)时,日本还没有一个像样的机器和厂家于是,痛感其势在必行的日本军部竭尽其所能着手培育机床工业在这种军部的保护和甲午战争后整个景气繁荣以及军火产生扩大的背景下,机床工业逐渐萌芽,不久爆发的日俄点战争(1904-1905 年)便成为了一个转机日俄战争中,各地民间工厂开始制造用于军需品尤其是用于生产炮弹的机床,以此为契机,明治 20 年代(1888-1897 年)问世的池贝工厂和日石新泻铁工所,或者明治 30 年代(1898-1907 年)初创业的大隈面机商会(大隈铁工所,现为 OKUMA)和若山铁工所(现为新日本工机)等提高了作为机床厂家的地位至今还保存着的最早的日本国产机床是池贝庄太郎先生(池贝工厂及而后的池贝的创始人)于 1889 年制作的自家用的 9 英寸车床明治(1868-1912 年)末期至大正(1912-1926 年)初期整个日本经济正处于萧条之际,仿佛迎来了救星似的,1914 年爆发了第一次世界大战这次战争给日本产业界带来了空前的景气,机床业也不例外。
至此在萧条中苦苦挣扎的工厂不仅恢复了生气,甚至涌现也许多自称是机床制造商的新厂家例如创建于明治 40 年代(1908-1912 年)的唐津铁工所、东京瓦斯电气工业(后来的日立精机,于 2002 年和森精机制作所合并)、久保田铁工所(现为 KUBOTA)、小松制作所(现为 KOMATU)等,规模也扩大到有从业人员 200 至 700 人中等工厂当时欧美各国忙于战争,没有余力出口机床到国外,英国、中国等国开始从日本进口机床从 1915 年至 919 年,日本产量的大约 10%用于出口1921 年,政府主办的首次机床展览会在大阪举行同,有大约 80 个国产机参展不过,说是国产机,几乎都是外国产品的仿造品但是,据说各厂家正是通过参加该展览会这个机会开始致力于独自的设计和讲究材料以及提高产品的精度的,从唤起这种意识的角度而言,这是一届意义深远的展览会4、 制造事业法奠定了基础大正末年起日益萧条的日本经济于 1931 年陷入了深渊机床的生产每年递减 10~20%,各厂家都陷入濒临破产的泥坑而不能自拔然而 1931 年 8 月发生的满洲事变又一次挽救了这次萧条,日本机床工业与军火产业携手互济重新步入成长期。
同时,机床工业对文明国家而言,不仅仅是军火产业,也是整个机械工业的基础,这种认识也得到了广泛认同1938 年 7 月政府制定了《机床制造事业法》,也开始对机床厂家的培育被指定该法认可的工厂意味着向一流厂家迈出了第一步,实际上,如不被指定便不能享受免税等政府给的优惠为此,许多厂家进行各种努力,或增加设备,或建立产品检验组织来满足被认可的条件(普通的机床制造厂设备为 200 台)这种为被指定而努力创造条件的做法,也为日本机床工业追赶世界水准打下了坚实的基础从这个意义上来说,该时期的法律制定与企业的努力对后世也产生了重要的影响着名的厂家一齐停止了皮带塔轮式机器的生产,改换生产电机直接连接型机器并致力于可同外国产品抗争的高效率、新型机器的设计和制造政府为了提高技术水准和实现规格化,协同军部和厂家设计出起名为 S 型(Standard)机床的普通车床、钻床、铣床等标准型号,并一起加以公开S 型车床颇有声誉,战后还在生产1937 年卢沟桥事变爆发,日本经济逐渐转入战时体制,5 年后制定的重要产业统制令,将机床完全置于政府的编制下了此外,1939 年起德国发动了战争,德国的机床需求激增,加上次年美国禁止对日出口,日本再也不能依存外国的机床了。
为此,举国上下大搞坐标镗床、螺纹磨床和齿轮磨床等的国产化厂家的数量随着需求的扩大而增加,1940 年拥有设备 20 台以上的公司超过 400 家1943 年产量达到 6 亿日元(14 万吨)记录了日本机床产业史上最高产量厂家激增是由于经济统制,为纤维机械等民生产业生产的机械工厂转为生产机床,现存的厂家收买了纺织厂等后新设机床厂所致然而生产激增的 1943 年,同时材料又严重不足第二次世界大战也接近尾声,不久将结束,在这期间,有过变更通用机的设计,简化构造,节省材料来生产机床的时期所生产出来的产品便是近似于单功能机床的所谓的“战时型机床”5、 转业者频出的战争结束后的混乱期留下巨大伤痕,第二次世界大战结束了没有了军需的机床厂有许多转向生产炒锅、煮锅、锄头、犁等民用品、农机具也有不少的工厂或者回到了战前原来的经营范围,或者转向其他行业,暂时生产土木机械、纤维机械等这种混乱几乎持续了 10 年,到 1955 年才出现了摆脱混乱的趋向1956 年的经济白皮书甚至开始使用“战后已经结束”这种表达方式了随着经济复兴的进展,对机床的需求也日益增加,加上作为节省外汇的一环限制机床进口,国产机床市场生机勃勃。
这时,有的企业开始与国外企业进行技术合作,国产机床很快填补了战争中和战后时期的技术空白,开始呈现恢复的兆头作为机械加工技术的的招牌,开始倡导高速强力切削,技术与成本核算瓶颈诸多的许多专用机床也开始生产了但是引进这种新技术的优秀产品对中小用户来说则是可望不可及,并未普及到基层6、 日本独创技术的萌芽经过战后复兴期,进入昭和年 30 年代(1955-1964)后,机床产业终于伴随着强劲的复苏力开始了新的成长从那时起玩直至 1970 年代,机床业界的显着发展被历史所称道在技术方面,基本上赶上了欧美发达国家水平,摆脱了过去仿造时代的束缚,开始融入与日本产业结构相匹配的独创性产品的精密度和功能大幅提高,国际竞争力开始形成,为今日的强有力的竞争力打下了基础在生产方面,1962 年创记录地达到生产总额 1000 亿日元,在世界上跃入第五位主要机床生产国,仅次于当时的美国、西德、苏联和英国这次发越,其背景是被称作神武景气、岩户景气那种一而再、再而三的日本国内的经济盛景,“投资引来新一轮的投资”的那种投资意欲旺盛的气氛中,需求急速膨胀,机床厂家受其影响也积极地进行设备增强投资这种扩大规模大批量生产的结果使得价格下降,即便高级机型,中小厂家也能够买得起了。
被称为经济型车床的普机一再开发也是这个时期其间,受 1965 年(昭和 40 年)前后发生的所谓“昭和 40 年萧条”的影响破产企业频出,为了加强企业间的连带关系,由通过省(现为经济产业省)主导并实施了集团化等政策然而,这基本上也不过是经济增长过程中暂时的衰退一旦摆脱了停滞,由家电和以汽车大众化为背景的汽车产业领头,经济景气和机床需求重拾升势,迎来了高增长期即为表达前所未有之意借用更无史可考的神话故事来命名的“伊奘诺景气”期此时产业界出现的一个课题就是严重的人手不足生产技术上追求省力化,机床作为其强有力的推进者深受青睐尤其是数控机床,备受关注,它的出现促进了更高层次的技术革新由于这种 NC 机床需求的高涨和传统的通用车床及钻床等的批量生产正规化,1970 年机床生产首次突破 3000 亿日元大头,充分享受了战后最大的好景气7、 石油危机来袭进入 20 世纪以来美国贸易收支首次出现赤字,在此背景下,尼克松总统于 1971 年 8 月提出保卫美元政策,世界为美元危机而震动持续了大约 5 年的“伊奘诺景气”开始蒙上阴影的日本,也由于对美出口依存太高,受到美国保卫美元政策的直接冲击以此为契机,国际货币进行了调整,日元经过 4 个月的浮动汇率制升值了 16.88%(其后于 1973 年改为浮动汇率制)。
1 美元兑换 360 日元变为 1 美元兑换 308 日元,如何削减成本维护国际竞争力成为产业界的紧急课题在这种环境变化的背景下,机床业界在技术层面加强了立足于群组技术的群控、系统化取向,在需求层面又确定了要以 NC 机床为中心,省力、省人化机种便成为更新设备投资 的中心1973 年 10 月起至 11 月中东产油国家决定大幅度提高原油价格原油进口依存度高达99%以上的日本受到巨大打击,不仅是产业界连一般消费社会。
