3D打印、智能化加工系統(tǒng)、新型加工媒介、機床傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)改變，這一系列嶄新的技術(shù)正悄悄地改變著機械加工方式和過程，毫不夸張地說，它們將導(dǎo)致機床加工領(lǐng)域的劃時代的變革，引發(fā)一場制造業(yè)的革命。專家們認為，人類正在迎接一個智能型生產(chǎn)工具時代的到來。

        自上世紀50年代出現(xiàn)第一臺數(shù)控機床以來，至今已有60余年，如今數(shù)控機床正邁向人工智能時代：IT技術(shù)、多媒體技術(shù)、工業(yè)機器人、以納米技術(shù)為代表的新材料應(yīng)用等，使得制造業(yè)加工有點像我們兒時玩耍橡皮泥——隨心所欲。直線電機、電主軸使得高速運轉(zhuǎn)、精確定位成為可能，更高線數(shù)的編碼器、精度更高更穩(wěn)定的光柵尺，使得在線測量精度大幅提高；對工件和刀具的在線實時檢測與智能判斷并高速處理數(shù)據(jù)，刀具管理及系統(tǒng)控制、高靈敏度的探針、數(shù)控系統(tǒng)高速處理芯片、響應(yīng)速度更快的傳感器和執(zhí)行器的運用，實現(xiàn)了實時監(jiān)控制造過程的每個環(huán)節(jié)并同步修整相關(guān)工藝參數(shù)。

        所有這些還僅僅是開始，是基于“材料去除”這樣一個傳統(tǒng)的加工制造過程，真正意義上的革命，當(dāng)屬“材料堆積成型”的快速成型技術(shù)，也稱“3D打印”技術(shù)。它是采用一系列待加工的材料，例如復(fù)合紙、高聚物質(zhì)、金屬粉末、高溫合金、復(fù)合陶瓷、鑄造型砂等，運用電熱、激光束、等離子束等作為能量源，或冷加工的粘和介質(zhì)，按分層實體“堆積”實現(xiàn)制造過程，大大縮短整機開發(fā)生產(chǎn)周期。除了應(yīng)用于制造機械零件原型、型砂制芯，甚至也進入立體藝術(shù)品型體塑形和人體醫(yī)學(xué)仿生件(如骨關(guān)節(jié))制造等相關(guān)領(lǐng)域。這是計算機科學(xué)、新材料科學(xué)、新能源科學(xué)綜合集成發(fā)展的最新產(chǎn)物。

        這項問世不久的嶄新制造技術(shù)，自出現(xiàn)以來，迅速引起各界廣泛關(guān)注，據(jù)發(fā)明人恩里科介紹，這種“3D打印機”可以“打印”一個完整的雕塑或者教堂建筑。當(dāng)其工作時，它的上千個噴嘴中會同時噴出沙子和一種鎂基膠。這種特制的膠水會將沙子粘成像巖石一樣堅固的固體，并形成特定的形狀，然后只需要按照預(yù)先設(shè)定的形狀一層層噴上這種材料，最終成形。設(shè)想一下，如果其噴嘴噴出的不是沙子，而是某種金屬粉末和膠水，那是否能形成預(yù)先設(shè)計好的金屬零件呢？

        這種3D打印制造技術(shù)如進入機械加工領(lǐng)域，帶來的不僅僅是效率的成倍提高，而且?guī)缀醪粫a(chǎn)生任何廢棄物。由于采用與“金屬去除法”截然不同的逆過程，這種技術(shù)對原材料的利用幾乎達到了100%，其節(jié)能、節(jié)材的效果令人刮目相看。

        利用IT技術(shù)，實現(xiàn)加工過程的實時通訊，讓遠距離遙控監(jiān)測機床加工、修正工藝參數(shù)成為可能；工業(yè)機器人的加入，讓機床與機床之間實現(xiàn)了柔性、連續(xù)的作業(yè)鏈，甚至多臺機床串聯(lián)，大大提高加工件的精度，提高加工效率；對于機床本身，人們也在不斷追求能滿足更高效率和精度的體系結(jié)構(gòu)，并聯(lián)機床由此應(yīng)運而生，傳統(tǒng)機床結(jié)構(gòu)一般都可為串聯(lián)式，幾何精度誤差、力的傳遞和剛度的損失，都會形成串聯(lián)累積，這種累積有時會造成致命誤差。

　　而并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床，是通過多桿結(jié)構(gòu)在三維空間同時運動來移動主軸頭實現(xiàn)加工動作，與串聯(lián)結(jié)構(gòu)相比，并聯(lián)結(jié)構(gòu)具有更為簡化、剛度更高、動態(tài)性能更好等一系列主要優(yōu)點。

        目前，世界上個主要發(fā)達國家經(jīng)濟從事這方面的研究，期望能有突破性進展，如瑞典TRICEPT公司，國內(nèi)哈爾濱量具刃具集團與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作研發(fā)的并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床，齊二機床集團與清華大學(xué)合作開發(fā)的龍門式“混聯(lián)”結(jié)構(gòu)(即串聯(lián)與并聯(lián)混合)機床等。 
 

        直線電機、電主軸、電滾珠絲桿和力矩電動機等新技術(shù)部件，簡化了機床結(jié)構(gòu)，在很大程度上提高了機床的剛度和動態(tài)性能，以及工件或刀具運動速度和加工精度。 

        由于虛擬技術(shù)、虛擬制造的運用，機床從設(shè)計環(huán)節(jié)、工件工藝流程的制定、加工制造的過程甚至在機床尚未誕生時，其性能、功效便可在電腦上進行檢驗、測定，從而大幅提高設(shè)計效率，避免重復(fù)勞動。

        無論是機床結(jié)構(gòu)的變化、改進，還是智能化加工系統(tǒng)或新型加工媒介的應(yīng)用，金屬加工領(lǐng)域借助相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展來裝備、提高自身，將前沿科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的機械技術(shù)有機融合，使得這門歷史悠久的制造業(yè)獲得嶄新的面貌。有資料顯示，高技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，不但大大提高該領(lǐng)域行業(yè)的技術(shù)水平，還能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。比如，微波爐的發(fā)明和應(yīng)用，最初就是美國航天局（NASA）為解決航天員們的吃飯問題而設(shè)計的，而后推廣至民用領(lǐng)域，至今，微波爐已成為每個家庭不可或缺的廚房用具。
 

        還有一個至關(guān)重要的方面是綠色制造，綠色制造的一個重要環(huán)節(jié)是，一個產(chǎn)品的生命周期，企業(yè)必須全程負責(zé)，從搖籃到墳?zāi)埂Ｈ缫慌_機床，從制造到報廢，報廢后如何回收再制造，都要有一個通盤的考慮、設(shè)計。這在未來將會是一個極為重要的方面。 

       歷史無數(shù)次證明，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的關(guān)聯(lián)性和互相交叉滲透，會深刻改變某一產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的面貌。這種影響的過程不斷累積、疊加，最終在某一時間節(jié)點形成突破性的變革，從而顛覆以往的體系結(jié)構(gòu)，并給相關(guān)產(chǎn)業(yè)造成巨大促進作用，或者相反，淘汰某個過時的產(chǎn)業(yè)體系。

        因為如此，關(guān)注相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，對其影響作出正確的評價，積極利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成果，用以改進本行業(yè)的技術(shù)、工藝，是每個行業(yè)企業(yè)的必修課。
現(xiàn)在多種關(guān)聯(lián)技術(shù)正在深刻影響機械加工的方式和過程，一場靜悄悄的革命正在金屬加工領(lǐng)域展開，它究竟將導(dǎo)致金屬加工行業(yè)怎樣的巨變，人們將拭目以待。