我們常常提起日德的機(jī)床，相比之下，美國的機(jī)床工業(yè)水平知名度較小。美國的機(jī)床工業(yè)水平如何？有哪些高端機(jī)床品牌？下文中，我們展開介紹美國機(jī)床概況以及代表性企業(yè)。
1、美國機(jī)床沿革
美國的機(jī)床發(fā)展比英國晚半個(gè)世紀(jì)，在18世紀(jì)后半期，美國還是一個(gè)農(nóng)業(yè)國。其紡織工業(yè)發(fā)展所需的機(jī)器及各種機(jī)床全部需要向英國購買。自19世紀(jì)后半期起，美國后來居上，機(jī)床技術(shù)一步步取代了英國的地位。關(guān)鍵是美國勇于研究創(chuàng)新，走出了開發(fā)新技術(shù)的三大步。
第一步：因軍工毛瑟槍大量生產(chǎn)的需要，研究出公差、零件互換性技術(shù)，制定出公差標(biāo)準(zhǔn)，開創(chuàng)了世界上高效、大量生產(chǎn)的先例，研制出一批風(fēng)格獨(dú)特的專用機(jī)床。在此過程中，1898年由工人泰勒研制出了鎢鉻合金的高速鋼刀具，切削線速度提高到50m／min，美國工廠的勞動(dòng)生產(chǎn)率普遍提高了60％。
第二步：美國福特發(fā)明了汽車（1896年），隨著汽車工業(yè)發(fā)展的需要，研究出大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)。美國首先在世界上研制出各種由機(jī)、電、液控制的高效自動(dòng)化機(jī)床：1932年研制出組合機(jī)床；1934年研制出世界上第一條組合機(jī)床自動(dòng)線：實(shí)現(xiàn)大批量自動(dòng)化生產(chǎn)汽車業(yè)發(fā)展需要的各種配套件，如軸承、電機(jī)等：1948年美國建成了世界上第一條（套）年產(chǎn)3000萬套軸承的自動(dòng)線；到1978年美國擁有各種自動(dòng)生產(chǎn)線6084條。大批量高效自動(dòng)化生產(chǎn)快速發(fā)展，使其制造業(yè)、工業(yè)化實(shí)力大大增強(qiáng)。
第三步：在為汽車、軸承、電機(jī)等行業(yè)中大批地生產(chǎn)高效自動(dòng)化機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線之后，因飛機(jī)制造復(fù)雜零件和加工特殊材料的需要，進(jìn)行了大量的原理性和應(yīng)用性技術(shù)試驗(yàn)。美國麻省理工學(xué)院(MIT)研制出世界上第一臺(tái)數(shù)字控制(NC)機(jī)床：1958年又研制出自動(dòng)換刀、多工序復(fù)合加工的加工中心(MC)。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，經(jīng)過學(xué)習(xí)和仿制，NC機(jī)床在全世界得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。隨著汽車的大批生產(chǎn)和自動(dòng)化程度的高速發(fā)展，CNC機(jī)床已成為當(dāng)今世界上競相采用的先進(jìn)現(xiàn)代化機(jī)床。兩次世界大戰(zhàn)期間，遠(yuǎn)在美洲的美國大量供應(yīng)戰(zhàn)爭所需的軍械武器，機(jī)床工業(yè)獲得了迅速的壯大和發(fā)展。
美國在吸收英國的機(jī)床制造經(jīng)驗(yàn)中，充分的加以創(chuàng)新研究，研發(fā)出一大批精密且高效的機(jī)床，同時(shí)由于高速鋼的發(fā)明，為美國生產(chǎn)率的提高注入強(qiáng)大動(dòng)力。美國麻省理工學(xué)院在1952年研制出第一臺(tái)帶有控制器的三軸銑床，標(biāo)志著世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生。1958年研制出數(shù)控加工中心，即領(lǐng)先于世界其他發(fā)達(dá)國家。在此后，由于政府的大力支持，加上國防對(duì)高精密制造要求的不斷提高，使美國的機(jī)床產(chǎn)業(yè)一直與應(yīng)用市場保持緊密地聯(lián)系，立足航空工業(yè)，建筑設(shè)備制造，以及醫(yī)療行業(yè)，使數(shù)控化產(chǎn)品更加實(shí)用。如伴隨汽車制造業(yè)的發(fā)展，美國的自動(dòng)化生產(chǎn)線技術(shù)以及柔性線技術(shù)得到很大提升，相關(guān)生產(chǎn)線產(chǎn)品至今仍處于世界領(lǐng)先地位。行業(yè)內(nèi)，擁有眾多知名企業(yè)。
美國數(shù)控機(jī)床業(yè)在70年代過分著重高精尖技術(shù)的科研，疏忽對(duì)于技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新，使科研與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，由于無法轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品，無法形成生產(chǎn)力，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增長緩慢。70年代末，80年代初被當(dāng)時(shí)落后的日本趕超，日本利用美國技術(shù)進(jìn)行開發(fā)創(chuàng)新，加上日本廉價(jià)汽車對(duì)美國汽車行業(yè)的擠壓，使得日本機(jī)床占領(lǐng)了大部分市場。不過從90年代起，美國數(shù)控機(jī)床開始注重實(shí)用，通過擴(kuò)大內(nèi)需，整個(gè)行業(yè)開始全面復(fù)蘇。
2、代表性機(jī)床企業(yè)
Gleason 格里森機(jī)床
格里森是齒輪技術(shù)解決方案的世界領(lǐng)導(dǎo)者。其齒輪總體解決方案的使命涵蓋從齒輪設(shè)計(jì)軟件開發(fā)和銷售，直至齒輪加工機(jī)床及相關(guān)配件、計(jì)量設(shè)備和自動(dòng)化解決方案的開發(fā)、制造和銷售。公司的產(chǎn)品被用于汽車、卡車、飛機(jī)、農(nóng)業(yè)、采礦、能源、建筑、重型機(jī)床和海洋產(chǎn)業(yè)，擁有一批服務(wù)于多種產(chǎn)業(yè)設(shè)備市場的多樣化客戶群體。
格里森HFC硬精加工單元：
延伸閱讀：日本三菱、美國的格里森和德國利波海爾等公司都在齒輪干切削方面做了大量工作。三菱公司推出了世界上第一臺(tái)干滾切系統(tǒng)，其切削速度是傳統(tǒng)滾切速度的2倍，達(dá)到了200m/min，三菱公司專門設(shè)計(jì)了涂有專有涂層的MACH7高速鋼滾刀，這種涂層有助于散熱和減小刀具與工件材料之間的摩擦，刀具壽命是一般濕式加工的5倍。這一系統(tǒng)在加工汽車末級(jí)傳動(dòng)齒輪、大型載重齒輪、汽車小齒輪及行星齒輪時(shí)效果均很理想，使生產(chǎn)成本降低40%；格里森公司用硬質(zhì)合金滾刀在Phoenix機(jī)床上用干切削方法加工錐齒輪，滾切速度可達(dá)3 000r/min，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具相比，降低切削時(shí)間50%，而且表面粗糙度顯著降低。能否順利進(jìn)行干態(tài)高速滾齒，不是簡單地將普通滾齒機(jī)的轉(zhuǎn)速提高和關(guān)斷切削液系統(tǒng)，而是需要在切削理論上的全面突破和刀具、機(jī)床以及工藝技術(shù)的重大改進(jìn)。
2、Haas 哈斯機(jī)床
1983 年，Gene Haas 創(chuàng)立了哈斯自動(dòng)化公司，力求為廣大客戶提供價(jià)格合理、經(jīng)久耐用的機(jī)床系列產(chǎn)品。如今，哈斯自動(dòng)化公司已成為西半球最大的數(shù)控機(jī)床制造商之一，生產(chǎn)一系列數(shù)控立式和臥式加工中心、數(shù)控車床、轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品。公司同時(shí)也生產(chǎn)一系列特殊機(jī)型，包括5軸加工中心，模具加工中心、工具車床及龍門加工中心。哈斯加工中心及轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品均一貫稟承 Gene Haas 先生的嚴(yán)謹(jǐn)風(fēng)格，打造出了精確度更高、重復(fù)性更好且經(jīng)久耐用的機(jī)床產(chǎn)品。
哈斯廠房中所用的近300臺(tái)機(jī)加工機(jī)床中三分之二以上為哈斯機(jī)床——充分證明了哈斯公司對(duì)自己產(chǎn)品的信任。為提高產(chǎn)能和機(jī)床的性能，哈斯不斷添加新的加工設(shè)備，得益于此，哈斯能夠充分提高生產(chǎn)率，降低產(chǎn)品售價(jià)，減少客戶的花銷。
今天，哈斯主營四類產(chǎn)品：立式加工中心 (VMCs)，臥式加工中心 (HMCs)，數(shù)控車床和轉(zhuǎn)臺(tái)，以及一系列大型5軸及特殊機(jī)型。所有哈斯產(chǎn)品均在公司坐落于加利福尼亞州奧克斯納德的大型工廠加工而成。
跟著我們的鏡頭一起走入哈斯工廠見證一下哈斯這個(gè)機(jī)床企業(yè)是什么樣子的：
3、Hardinge 哈挺機(jī)床
哈挺是一家在全球享有盛譽(yù)的機(jī)床設(shè)備制造引領(lǐng)者，能夠?yàn)榭蛻籼峁V泛而可靠的車削、銑削、磨削與工裝夾具應(yīng)用解決方案。在航空航天、汽車、醫(yī)療、能源、交通建設(shè)、農(nóng)業(yè)、模具、3C產(chǎn)業(yè)，都可以見到哈挺的產(chǎn)品與解決方案應(yīng)用其中。
哈挺旗下一共有八大品牌。1890年，哈挺在美國紐約州埃爾邁拉市創(chuàng)立，以車床和工裝夾具為其主要產(chǎn)品，擁有許多技術(shù)專利。1995年哈挺收購了瑞士KELLENBERGER，緊接著在2000年收購瑞士HTT（HAUSER, TRIPET, TSCHUDIN）品牌，2010年收購英國磨床品牌JONES&SHIPMAN，2013年收購美國USACH磨床品牌，2014年收購內(nèi)圓磨床品牌VOUMARD。哈挺集團(tuán)如今已經(jīng)成為一個(gè)集超精密車削、銑削、和高精磨削產(chǎn)品制造和工藝成套解決方案提供的專家，并且于2013年在哈挺嘉興工廠開始組裝生產(chǎn)HG系列高精萬能內(nèi)外圓磨床，為中國用戶提供更加快速、便捷和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
哈挺占領(lǐng)了美國和歐洲中小型超精密車削加工80%的市場。除了既有的優(yōu)勢車床之外，哈挺已經(jīng)成為超精密加工的代名詞，在軍工、航空航天領(lǐng)域有著不可撼動(dòng)的優(yōu)勢。
4、還有更多……
馬格機(jī)床：擁有優(yōu)秀的工藝技術(shù)，并可為客戶提供定制化解決方案。馬格機(jī)床曾向福特汽車提供了世界上最大的氣缸蓋生產(chǎn)線，包含226臺(tái)數(shù)控加工中心。此外，奔馳等知名汽車制造商也大都采用馬格機(jī)床及柔性線。
辛辛那提：1959年生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，所以美國是五軸機(jī)床的鼻祖。美國許多航空航天企業(yè)，以及加拿大龐巴迪、巴西航空、法國達(dá)索、意大利阿萊尼亞、日本三菱重工等都是辛辛那提的客戶。辛辛那提機(jī)床被用于加工飛機(jī)零部件，還被用于制造空客a380和魚鷹運(yùn)輸機(jī)，加工噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、壓氣機(jī)、渦輪葉盤、軸承。
福祿：在超高壓水刀技術(shù)發(fā)展及制造方面處于領(lǐng)先地位。馬斯克的太空探索公司采購了美國福祿的全部馬赫系列水刀。空客使用美國福祿的水刀機(jī)床加工A350的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件。
美國善能公司：美國善能公司、德國的格林和納格爾三家是珩磨機(jī)技術(shù)的龍頭。善能公司的珩磨機(jī)常被用于加工大功率船用柴油機(jī)、火炮炮管等。
赫克：赫克的智能化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)一直處于領(lǐng)先地位，在15個(gè)國家擁有60個(gè)有效專利，擁有先進(jìn)的、直觀的智能化控制系統(tǒng)。
英格索爾：三菱重工用英格索爾的自動(dòng)鋪絲機(jī)制造波音787的機(jī)翼；美國NASA用其7軸機(jī)床制造火箭；藍(lán)色起源也用了英格索爾的自動(dòng)鋪絲機(jī)制造火箭燃料箱。
（資料源：《裝備制造》、哈斯數(shù)控機(jī)床、美國哈挺集團(tuán)、科技宅男圈）
