二、加工方法逆向思维的突破是机械加工领域重要质变之一

    快速成型（Rapidprototyping）技术是近20年来出现的一种加工方法，是加工方法逆向思维的重大突破，是加工原理的巨大变革，与一直沿用至今的传统“去除材料”（切削、冲剪、切割、磨削）的方法根本不同。快速成型技术实际上是反其道而行之的以“材料堆积成型”或称之为“材料累加”方法、“增材制造方法”来达到制造工件原型的一种方法（即将设计构思通过计算机二维或三维成像，计算机控制“材料添加”而快速制成实体）。采用复合纸、高聚物质、金属粉末、高温合金、复合陶瓷、铸造型砂等作为加工原材料；利用电热、激光束、电子束作为能量源，按分层实体制造（LOM），熔融沉积成型（FDM），紫外线激光固化（SLA），激光区域烧结（SLS）等方法来实现原型工件造型，除了应用于制造机械零件原型、型砂制芯，甚至也进入立体艺术品型体塑形和人体医学仿生件（如骨关节）制造等相关领域。这是计算机科学、新材料科学、新能源科学综合集成发展的产物。我国在这个领域中，有华中科技大学、清华大学、西安交通大学、同济大学、中科院及上海联泰、北京瑞科达、武汉滨湖机电技术产业有限公司等国有和民营科研单位及企业积极投入。所开发的产品已进入世界先进行列，投入市场的产品品种繁多，年产几百台，技术已出口新加坡。
 三、机床结构出现革命性变革

    近20年来世界机床设计出了革命性的变革，一种“并联结构”机床出现了，“并联结构”完全不同于所有传统机床结构，传统机床结构是串联结构，即是按笛卡尔坐标沿三个坐标线方向运动和绕这三个坐标转动依次串联叠加起来，形成所需刀具的相对运动轨迹的机床结构，其所有的结构几何精度误差、力的传递和刚度的损失，都会形成串联累积而成为致命的薄弱环节。而并联结构机床是通过多杆结构在空间同时运动来移动主轴头实现加工动作，与串联结构相比，并联结构具有更为简化、刚度更高、动态性能（包括精度保证及运动效率）更好等一系列主要优点。20年来，世界范围内大约有十几个国家20多个团队在从事这方面的研发，其中瑞典TRICEPT公司己供应商品400余台，广泛应用于空客、波音及通用汽车公司和卡特彼勒大型工程机械厂。另外，若干团队都曾经分别展出试制品，近几年虽然缺少进一步报道，但并未停步。据作者与其中某些团队（例如日本丰田工机、大隈、德国Index）接触，他们仍在加快攻关，努力提高性能中。我国机床工具业也有五六个产学研结合体在进行这方面研发工作（都有试制样机问世，目前也在继续改进提高），其中，哈尔滨量具刃具集团与哈尔滨工业大学合作研发的并联结构品种（六杆结构）已批量生产5台，成功应用于哈尔滨汽轮机厂叶片加工生产线中；齐齐哈尔第二机床集团与清华大学合作开发的龙门式“混联”结构（即串联与并联混合）机床是我国独立构思的品种，已成功用于哈尔滨电机厂的大型水电站设备制造中。

    最近一次北京举办的中国数控机床展览会（ＣＣＭＴ2008）上，我国哈尔滨量具刃具集团数控设备厂展出了一种具有新的突破意义的并联结构机床品种LINKS-EXE700，它是由瑞典原TRICEPT发明人新创办的EXCHON新开发的（见图），哈量集团是作为在中国引进此项技术进行生产，并继续合作开拓应用领域的企业，新开发的LINKS-EXE700并联结构机床其特点是结构进一步简化（一般并联机床为六杆结构，TRICEPT的并联机床原结构为四杆结构，EXCHON在TRICEPT基础上新开发的这种并联机床，进一步改为三杆结构，球形关节改为旋转铰链），加工范围增大，EXCHON并联结构机床有多种规格尺寸，以EXE700这种中型规格机床为例：其加工覆盖空间x轴方向2m，y轴方向1m，z轴方向0.5m；动作快速：x、y轴的快速进给分别达到125m/min（这是目前世界范围纪录），加速度3g（也是世界纪录），z轴方向45m/min，加速度1g，刚性和精度显著提高；五轴联动数控编程进一步改进便于掌握，可以加工空间曲面和五面体，在工件特别装夹的情况下，还可作六面加工，这是目前任何机床结构都做不到的。进行不同功能配置后，可广泛应用于航天、航空、机车、汽车、工程机械、模具工业作铣镗、钻削、磨削、焊接、铆接、打毛刺和装配之用，可以单机使用，也可以多台配置成生产线。对于超长机翼或巨大的机车车架加工，还可以将“并联机构”架在轨道上或龙门框架上的移动底座上使用（加工时移动，可以分段自动定位），实现大尺寸工件加工。因此，为了迅速扩大使用领域，除了供应“并联结构通用性机床”产品外，还应当把“并联结构制造厂”（如哈量）提供并联结构部分与用户行业装备制造厂（如汽车、机车、工程机械、航空行业专业工艺装备厂）提供不同类型基座或移动框架，以及和对开发专用装备有意愿的机床厂结合起来，有针对性地扩大这类机床产品的销售市场。