现代钢琴有300多年发展史，起源于欧洲的意大利，传入中国也有200多年的历史，但是钢琴以一定的规模进入中国却是19世纪中叶。我国于20世纪初在上海建立了钢琴组装厂，虽然主要零件是从英国运来，但在生产过程中为后来我国自己的钢琴工业培养了技术人才；1950年10月，北京新中国乐器厂制造了完全由自己设计、全部零件由自己生产的第一台国产立式钢琴。至此，钢琴在中国掀开了全新的篇章，1980年全国年产钢琴不足万台，而自1980年开始到2000年的20年间，全国钢琴产量已发展到年产26万台。国民对钢琴的需求不断增加，直接说明了三件事：
一、国家繁荣昌盛，人们的生活水平稳步提高，对精神文明有了更高的追求；
二、我国钢琴的教育事业得到长足的发展，越来越多的家长意识到，学习钢琴对孩子性格的养成及素质的提高大有益处，使未来的生活丰富多彩，与此同时，中国的琴童也不断地在国际性赛事中屡获大奖；
三、中国的制造业在迅猛发展，传统的钢琴制造是纯手工作业，高产量意味着机器取代人手，高品质意味着精准的数控设备也正逐步进入传统的手工制造行业。
数控机床的优缺点及种类
数控机床是机电一体化在机械加工领域中的典型产品，它是将电力电子技术、自动化控制技术、电机技术、自动检测技术、计算机控制技术、传感器技术、机床、液压及气压传动技术和加工工艺等集中一体的自动化设备。
一、数控机床主要有以下优点：
1、对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工。为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利。
2、加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高。
3、生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的范围比普通机床大，因此在加工时可选择最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2-3倍。
4、良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用；同时还能节省工装设计、制造的费用；数控机床加工精度高、质量稳定，废品率低，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
5、自动化程度高。数控机床可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的数量，有利于企业现代化管理。
二、数控机床的缺点：
1、价格较高，设备首次投资大。
2、对操作、维修人员的技术要求较高。
3、加工复杂形状的零件时，手工编程的工作量大。
三、数控机床的种类很多，主要分类如下：
1、按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下：
（1）普通数控机床：这种分类方式与普通机械机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。（2）加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
2、按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类如下：
（1）点位控制数控机床，数控系统只控制刀具，主要有：数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。
（2）直线控制数控机床，数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。主要有：简易数控车床、数控销、铣床。
（3）轮廓控制数控机床，数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移和速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求，主要有：数控车床、数控铣床等。
弦码加工工艺与数控机床使用的可行性
钢琴共鸣盘由背架、音板、铁板、弦码和弦列组成，是钢琴的核心部件。弦码是共鸣盘的重要组成零件，安装在钢琴的音板上。弦码的作用是把弦振动的能量传递给音板，并起美化音质的作用。立式钢琴的弦码分为低音和中高音两支。
目前半机械半手工的弦码加工流程是：
①用手电刨加工弦码面板，按设计要求刨出弦码高度，大致为中间高两端低的拱桥状；
②使用定位孔工装把弦码钉孔印在弦码面板上，然后把弦码放在专用钻床上已安装好的倾斜的工装托板上仔细小心地钻出码钉孔。弦码钉孔分为1个/组、2个/组和3个/组3种状态，总共430多个孔，角度和倾斜方向呈左右对称，其中3个/组的孔匀布在10mm范围内(见图1)；
图1
③手工铲坡：以3孔连线为基准使用专用刀具向外侧铲出槽底是弧度的凹槽，总共超过130个凹槽(见图2)；
图2
④手工打入弦码钉；
⑤根据定位工装把弦码装在音板上。
由此可见，弦码的加工工艺要求是非常高的，是一个复杂、细致、精准度高的过程，因此弦码加工工序被定为钢琴生产的一个“关键工序”。但是该工序由于技术要求高，手工操作劳动强度大，容易出现质量波动，而且加工过程会产生一定的噪音和粉尘，工作环境较差。按照共鸣盘的设计要求，弦码和铁板之间有多点精确的级差要求，因铁板的铸造工艺决定铁板的尺寸是否会出现细微的、不稳定的变化，为了修正这些变化，通常采用调整铁板高度的方法进行补救，但铁板的钢性非常大，可调空间有限，所以，即使发现了弦码和铁板之间存在的级差不符合设计要求，也无法对弦码进行二次加工以使之符合图纸尺寸。这就是传统的弦码加工工艺造成装配上的最大困扰。
“提升弦码加工生产效率和技术质量水平，同时满足改善环境，降低劳动强度的要求”是钢琴共鸣盘生产上的一个思考重点，运用数控设备代替传统的手工操作进行弦码加工的想法应运而生，使用轮廓控制数控机床将是解决以上问题的首选途径。如果在弦码的加工流程上推行数控机床进行加工，不仅数控机床的各种优点可充分体现，使弦码加工各种细致复杂的工作可脱离人为操作误差；而且可以彻底解决弦码和铁板之间的级差不符合图纸的问题。
设计数控机床加工弦码的工艺流程有两个难题：
1、要根据弦码和铁板之间的设计级差，针对铁板的唯一性测量其高度，确定弦码的切削量。
2、确定弦码加工各个工步是集中由一台数控机床完成，还是把工步分离，由数控机床组完成。
从前面介绍的数控机床的特点可知，刀具是要根据数控系统设定的运动轨迹进行加工，单从效率上讲是比不上熟手工人的操作速度的。当数控机床全线投入弦码生产的流水线后，如何提高生产效率并降低成本，关键在于工序组合设计。这个成功案例巧妙地解决了这两个难题，把质量稳定、操作简便、产能保证、维护方便等各方面有机地结合在一起。要满足第一点要求，首先数控机床上必须安装自动测量仪，其次是弦码加工的现有步骤要颠倒过来，也就是要预先把未铣面板的弦码装好在音板上；再根据弦码位置把铁板放好，这样，自动测量仪就可以测出铁板高度，结合级位尺寸计算弦码高度，从而确定弦码面板的切削量。
然而要完成弦码加工，使用到的刃具较多：铣面板的平底铣刀、钻弦码钉孔的钻咀、铲坡的圆底铣刀以及气动压钉头。如果集中由一台数控机床完成，那么就容易出现刃具多、数据量大、维修难度大、一个工序出问题整台机器停止运作等问题，因此是不可取的。
采用多台单一功能的数控机床组成流水线加工，虽然首次投入资金较多，但对于生产效率、操作使用和设备维护更有利。从弦码的设计进行基本估算，测量铁板高度所用的时间最少，钻弦码钉孔和压弦码钉所用的时间最多。因此，流水线上数控机床的加工步骤采取以下方案：
①“铁板、弦码测高”
②“刨弦码高度”
③“钻孔和铲坡”
④“压入弦码钉”。把“钻孔”和“铲坡”两个工步合并在一台机，可以减少一次弦码高度的测量时间和测量误差，保证了效率和质量。而且工步合并后，与上下工步的时间比大致上是1：2：1，只要设置2台相同的机床，就可以使前后工序的生产节拍基本一致。经过试制和验证，各台数控机床的加工环节产品质量均达到要求，弦码的最终产品质量也符合工艺要求。
弦码加工数控机组的使用，大大降低了生产工人的劳动强度，车间环境明显改进，给劳动者提供了一个低噪音、低粉尘的优良工作环境，同时新工人操作设备的学习期与原来手工操作的学习期相比明显缩短，节约了企业的用人成本。弦码加工数控机组的研发和使用，解决了高档钢琴共鸣盘产量和质量不稳定的迫切问题，为我国钢琴早日达到世界一流水平提供了强而有力的技术支持。
