引論：我們?yōu)槟砹?3篇國內(nèi)數(shù)控機床發(fā)展趨勢范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1、前言
進入21世紀，我國的經(jīng)濟逐漸走進了全球經(jīng)濟一體化的舞臺，進入了一個嶄新的時代。我國機床制造業(yè)社會工業(yè)化進程中大規(guī)模需要的發(fā)展機遇，同時也遭受到了來自國外制造業(yè)的強勢競爭壓力，加速技術(shù)的引進和自主研發(fā)是解決機床制造業(yè)快速騰飛的關(guān)鍵。隨著計算機技術(shù)和現(xiàn)代微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的應用范圍還在不斷的擴大，因此，其發(fā)展前景十分廣闊。本文簡要分析了數(shù)控機床的現(xiàn)狀，并指出了未來的發(fā)展趨勢。
2、我國數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放后，我國數(shù)控技術(shù)得到了發(fā)展機遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發(fā)達國家引進了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，填補了我國在這方面的空白。然后陸續(xù)研發(fā)了那個時代的的數(shù)控系統(tǒng)，通過不斷的完善，這些系統(tǒng)的可靠性得到了用戶的肯定，總而結(jié)束了我國數(shù)控技術(shù)在這一階段的瓶頸，這個時期的數(shù)控機床技術(shù)我國還是主要以借鑒國外先進技術(shù)為主，對一些知識進行消化吸收。在90年代，我國的數(shù)控機床技術(shù)已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍。在這個階段國家針對實際情況，先后安排了“柔性制造系統(tǒng)技術(shù)（FMS）開發(fā)研究”、“計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項目，大力推動我國數(shù)控技術(shù)的自主研發(fā)進程。這樣我國數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，也由進口發(fā)展到了自主研發(fā)的階段。目前我國已有數(shù)十家的研究所和企業(yè)可以從事各類數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。其中比較知名的有北京的KND系統(tǒng)、南京的華興系統(tǒng)、成都的廣泰系統(tǒng)等。
但是由于我國數(shù)控機床的技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的起步比較晚，在一些領(lǐng)域的研究還是很存在差距。導致在數(shù)控機床的性能和可靠性方面與發(fā)達國家相比還是存在著距離。目前在推動數(shù)控機床發(fā)展的工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過程中，我國的數(shù)控行業(yè)還存在著很多的問題。如：缺乏核心技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新能力不足、缺乏有效的管理機制、在與國際企業(yè)競爭時缺乏實力等問題。
3、數(shù)控機床未來的發(fā)展趨勢
3.1 高速化和高精度化
盡管很多年前就已經(jīng)提出了數(shù)控機床的高速化和高精度發(fā)展的目標，但是在科學探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對高精度、高速度的內(nèi)涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量是數(shù)控機床一直的追求。更高的速度和更精準的加工技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)在市場上的競爭力。
3.2 智能化
21世紀的數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒁欢ㄊ侵悄芑Ｄ壳埃悄芑睦砟钜呀?jīng)滲透到了數(shù)控機床的各個部分。如加工過程的對工藝的自調(diào)節(jié)控制，工藝參數(shù)自動檢測顯示。還為了提高驅(qū)動方便的各種人性化設(shè)計，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修，已經(jīng)有智能診斷、智能監(jiān)控程序和感應裝置，方便系統(tǒng)在出現(xiàn)問題時及時進行反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數(shù)控產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展提供了機會。
3.3驅(qū)動并聯(lián)化
并聯(lián)運動機床克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)移動部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機構(gòu)驅(qū)動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現(xiàn)多坐標聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點。
3.4 網(wǎng)絡(luò)化
現(xiàn)在國外已經(jīng)開始嘗試對數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和試驗。就是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個機床進行連接，可以實現(xiàn)機床的統(tǒng)一管理和在線監(jiān)測功能，同時也方便對機床程序的修改。目前數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)要具備以下幾個方面的能力：一是可以將程序從監(jiān)測室可靠的傳輸?shù)矫颗_機床，然后對其運行情況實現(xiàn)實時監(jiān)控；二是可以隨時采集到每臺機床的數(shù)據(jù)參數(shù)進行查看和備份；三是可以將不同機床間的程序進行相互交換，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；四是可以在線提取到每臺數(shù)控機床的刀具磨損情況和估計刀具的使用壽命，然后電腦實現(xiàn)和監(jiān)控換刀程序的執(zhí)行。
4、結(jié)語
目前，數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、智能化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化已成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，數(shù)控產(chǎn)品的核心技術(shù)研發(fā)方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)在引進先進技術(shù)的同時應該重視對國內(nèi)技術(shù)人才的培養(yǎng)，努力打造具有自主品牌的核心產(chǎn)品。力爭早日擺脫目前在高精端設(shè)備上依賴進口的局面，為把我國從一個制造大國發(fā)展成為一個研發(fā)大國而奮斗。
參考文獻
[1]秦宏偉.我國數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀及方向[M].機械制造與研究，2007.
[2]賈亞洲，楊兆軍.數(shù)控機床可靠性國內(nèi)外現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展策略[J].中國制造業(yè)信息化，2008，4.
篇2
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，它是傳統(tǒng)機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術(shù)水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。現(xiàn)對國內(nèi)外數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進行介紹，并對產(chǎn)業(yè)競爭力和戰(zhàn)略發(fā)展進行研究。
1 國外數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
從世界范圍來看，數(shù)控機床發(fā)展的強國首推德國和日本。德國的數(shù)控機床精度高，穩(wěn)定性好，自動化程度高，出口遍及世界。而日本十分重視發(fā)展批量生產(chǎn)自動化，并大力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動化的數(shù)控機床。
數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，對國計民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用。目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，主要體現(xiàn)幾個方面。
1.1 智能、高速、高精度化
隨科學技術(shù)的發(fā)展，計算機系統(tǒng)及其應用軟件的復雜化，使得機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)簡化，數(shù)控機床的智能化程度日趨提高。如果重復定位精度能達到0.005 mm，為高精度機床，在0.005 mm以下，是超高精度機床。高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達到微米級。
1.2 設(shè)計、制造綠色化
綠色設(shè)計是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用和回收等整個生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進設(shè)計理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應環(huán)保趨勢，加大綠色設(shè)計與制造的研制，將是影響經(jīng)濟發(fā)展的重要要素之一。
1.3 復合化與系統(tǒng)化
根據(jù)數(shù)控機床具有數(shù)字化控制機床運動的這一特點，可實現(xiàn)工件一次裝夾，完成多種工序復合加工，從而大大提高生產(chǎn)效率和加工精度。產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，制造速度也得到相應提高。而且隨著產(chǎn)品對外觀曲線要求的提高，機床五軸加工、六軸加工已日益普及，機床加工的復合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。
2 國內(nèi)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1958年我國研制出第一臺數(shù)控機床，隨后經(jīng)歷五個發(fā)展階段，直至21世紀，數(shù)控機床發(fā)展速度遠高于機床工具工業(yè)平均發(fā)展速度，我國數(shù)控機床實現(xiàn)了超高速、飛速發(fā)展。
當今世界機床制造業(yè)的水平集中表現(xiàn)在數(shù)控機床的開發(fā)、生產(chǎn)能力上，數(shù)控機床已成為制造業(yè)的主流設(shè)備，一個國家所擁有的數(shù)控機床多少、水平高低已成為衡量一個國家綜合實力的重要標志。要實現(xiàn)我國從一個機床大國轉(zhuǎn)變?yōu)闄C床生產(chǎn)強國的目標，必須加快調(diào)整步伐，加大新產(chǎn)品開發(fā)力度，必須關(guān)注機床產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢。
隨著信息技術(shù)的日新月異，高新技術(shù)日趨成熟并廣泛應用到機床上，高速、高效、高精度、復合加工、環(huán)保是今后機床產(chǎn)品發(fā)展的主流。數(shù)控機床替代普通機床，機床技術(shù)的復合化、智能化生產(chǎn)的日趨成熟，極大提高生產(chǎn)效率和機床生產(chǎn)的自動化水平，縮短交貨周期，降低生產(chǎn)成本，并且能夠快速反應市場。例如：在產(chǎn)品復合技術(shù)方面，具有代表性的德國WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復合加工中心，該機床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國TBT公司的MULTI.CRANK，最多有十個控制軸，可完成復雜曲軸類零件的復合加工。
3 我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略選擇與實施
雖然目前市場對高檔和大型機床需求量很大，但是中小型和普通機床已出現(xiàn)庫存跡象。因此對于這兩種供需矛盾的突出問題，必須通過加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來解決。企業(yè)要針對市場需求和本企業(yè)特色、產(chǎn)品特色進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。逐步增加大型重型以及多軸控制，高柔性、高自動化程度機床制造能力和市場占有比重，同時不斷完善內(nèi)部管理機制，培養(yǎng)人才，提高勞動生產(chǎn)率，重視產(chǎn)品質(zhì)量和服務，在提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性上下功夫；同時，完善管理機制，提高管理水平也是企業(yè)增強競爭力的必備條件。
目前國內(nèi)排名在前列的主要機床制造企業(yè)均為國有企業(yè)，如沈陽機床集團，大連機床集團，北京第一機床等等。這些國有大型企業(yè)機床產(chǎn)量占據(jù)國內(nèi)機床總產(chǎn)值的70%以上，處于絕對主導地位。并且這些企業(yè)占有國家更多的資源，容易得到國家扶植。在這些企業(yè)的國有企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)中，國有股比重過高。股權(quán)過于集中，不利于股權(quán)分散和公司產(chǎn)權(quán)獨立化，不利于投資主體多元化和形成多元產(chǎn)權(quán)主體制衡機制。因此，合理配置股權(quán)，優(yōu)化股權(quán)結(jié)構(gòu)是完善國有企業(yè)治理結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
從2009年至今，中國機床產(chǎn)值已穩(wěn)居世界第一，但其中經(jīng)濟型數(shù)控機床占比相當大，高檔數(shù)控機床與國外仍有很大差距。因此，必須提高開發(fā)能力，發(fā)展高檔數(shù)控機床。而且我國重型機床行業(yè)雖然取得了可喜的成就，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，還存在不小差距。目前，國產(chǎn)重型機床與世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工藝等方面，要加速縮小與國外的差距，不斷提高國產(chǎn)重型機床的水平，就要不斷提高自主創(chuàng)新能力，開發(fā)自己的核心技術(shù)。
目前，我國龍頭機床制造商已經(jīng)形成了并正在擴大自己產(chǎn)業(yè)集群。如大連機床在大連高新區(qū)構(gòu)建其產(chǎn)業(yè)集群等等，并積極引入國際高端機床零部件制造企業(yè)及機床配套供應企業(yè)，提高產(chǎn)品供應效率，與供應商共同合作增強企業(yè)研發(fā)能力，最終達到增強產(chǎn)業(yè)鏈條，提高綜合競爭實力的目的。
4 結(jié)論
數(shù)控機床作為實現(xiàn)機械制造自動化的關(guān)鍵，直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。機床行業(yè)要進一步深化改革，適應市場需求，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化步伐，增強自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機床和大型重型機床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，從而提高市場競爭力，在國家的政策和措施的支持下，機床產(chǎn)業(yè)競爭力將會得到迅速的提升。
參考文獻
[1] 中國社會經(jīng)濟調(diào)查研究中心.2008年數(shù)控機床行業(yè)分析報告[R].5-22.
[2] 曹偉.我國數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2008（4）.
篇3
什么是數(shù)控技術(shù)？簡單一點來說就是通過數(shù)字來控制和操控某項指令的技術(shù)，簡稱數(shù)控，是指利用數(shù)字化的代碼構(gòu)成的程序?qū)刂茖ο蟮墓ぷ鬟^程實現(xiàn)自動控制的一種方法。我們通常說的數(shù)控系統(tǒng)其實就是通過數(shù)字控制技術(shù)形成的自動控制這樣的系統(tǒng)為數(shù)控系統(tǒng)。所以現(xiàn)在我們可以知道了什么是數(shù)控機床，那么顧名思義他就是在機床上安裝了數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)備，便于對機床的控制，我們把這樣的機床叫做數(shù)控機床。
職業(yè)高中《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學內(nèi)容是比較新的教學內(nèi)容，其根據(jù)科學技術(shù)的發(fā)展變化和更新也是非常快的，但是我們在教學中學生學習的方式是根深蒂固的，傳統(tǒng)的學習方式也是一直影響著我們，教學方式和方法的創(chuàng)新，教學模式的構(gòu)建都影響著教學效果，所以，我們在進行該課程教學之前一定要了解數(shù)控技術(shù)的優(yōu)點和其發(fā)展進程，這樣有助于我們更好地完成教學內(nèi)容和提升學生的學習水平。
一、當前數(shù)控機床技術(shù)具有的優(yōu)點
1.靈活性比較強。對于CNC（數(shù)控機床技術(shù)）系統(tǒng)，因其具有較大的修改和變更空間，我們在改變控制能力的時候只需要調(diào)整控制程序即可，這樣就能夠達到我們想要的控制效果，因此我們說數(shù)控機床技術(shù)能夠靈活地完成我們的工作任務，其具有良好的靈活性。
2.準確性和可靠性高。我們把預定的程序一次性添加到我們的應用存儲器中，通過軟件的整合，同時又有硬件設(shè)備的強大功能性，我們就可以設(shè)定我們想要的工作結(jié)果，這里只要我們的程序指令沒有問題，我們的操作結(jié)果就是準確的和可靠的，從而避免出現(xiàn)故障和錯誤率。
3.易于實現(xiàn)多功能復雜程序控制。
4.具有自診斷功能。我們在輸入既定的程序以后，在設(shè)備工作的過程中，如果一旦出現(xiàn)錯誤指令，系統(tǒng)會自動提示和自我調(diào)整，從而起到自我診斷功能。
二、數(shù)控技工技術(shù)的發(fā)展
1952年美國帕森斯和麻省理工學院共同合作，研制出了第一臺三坐標直線插補連續(xù)控制的立式數(shù)控銑床。從此數(shù)控機床進行了前所未有的變革。
1.機床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展
隨著科學技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)的進入，我們的數(shù)控技術(shù)的加工精密度也發(fā)生了前所有的變化，出現(xiàn)了更為高水平的重要指標。這種精度的體現(xiàn)已經(jīng)從原來的尺度上來比較了，而是從形狀精度和表面的粗糙程度來比較的，這種體現(xiàn)更多的體現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面。這樣我們就可以總結(jié)出這樣的結(jié)論，機床加工的精準度已經(jīng)在二方面有了更大的變化：一方面，我們體現(xiàn)再物件的形狀尺度向精準方向發(fā)展；另一方面，是整體形狀向我們想要的大尺寸方向進攻，取得了良好的研究成果和應用價值。
當今的科技發(fā)展的速度是非常快的，我們工業(yè)生產(chǎn)在科技創(chuàng)新的帶動和驅(qū)動下，大量需要精準和帶有微結(jié)構(gòu)的加工零件是必需在數(shù)控機床技術(shù)下才能夠完成的，因此新的加工要求就是精密機床設(shè)備的研發(fā)和應用。我們知道現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)零件在生活的各個方面應用的非常廣泛和有更高的利用價值。所以我們說微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)將把數(shù)控機床技術(shù)引領(lǐng)到一個新的工業(yè)領(lǐng)域。與此同時，新的研發(fā)的光學技術(shù)的加入，使微加工技術(shù)更能夠準確無誤。比如納米壓印復制工藝技術(shù)就得到了非常好的發(fā)展應用。
2.機床設(shè)備向智能制造要求發(fā)展方向努力
科學技術(shù)的發(fā)展必然使技術(shù)更新達到日新月異，智能化技術(shù)的發(fā)展是一個較大的發(fā)展空間，這就要求機床的數(shù)控技術(shù)必須符合智能化制造技術(shù)的要求。目前從國際和國內(nèi)的職能制造技術(shù)的發(fā)展情況來分析，其主要標準是要求必須具備各種配置的高可高性能，這是作為智能制造加工的最基本的組成部分，也就是說機床性能在更高環(huán)境的標準必須體現(xiàn)出其更大的要求標準。這樣才能完成更加精準的部件加工。以前的智能制造系統(tǒng)能夠工作72小時，隨著技術(shù)的變革，現(xiàn)在智能制造系統(tǒng)在連續(xù)工作的性能上能夠達到可以連續(xù)720小時運行，這種長時間的不間斷的工作大大提高了效率，因此，能夠長時間不間斷高可靠性運行的機床設(shè)備成為另外一個發(fā)展趨勢。隨著我們生活的需要和科技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展會越來越好，越來越先進，越來越能適應我們?nèi)祟惖纳钚枰热缍喙δ軓秃匣厔荨⒖芍貥?gòu)趨勢、低能耗環(huán)保趨勢等。
教育與科學技術(shù)的發(fā)展是分不開的，兩者是相輔相成的，教育能夠更好把先進的技術(shù)帶給學生們同時又能研發(fā)出需要的技術(shù)標準。我們在探討數(shù)控機床的技術(shù)革新問題上有了重大的突破，實現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)的實踐應用性能，這一點十分重要。因此也會對數(shù)控技術(shù)的研發(fā)起到人才的推動作用，相信在今后的電子時代，數(shù)控技術(shù)會發(fā)揮它的重要價值和社會影響力。
參考文獻：
篇4
從20世紀中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，
適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數(shù)控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。
1.我國數(shù)控機床的現(xiàn)狀
我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績。特別是最近幾年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998--2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3% 34.9%。盡管如此，進口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，但進出口逆差嚴重，國產(chǎn)機床市場占有率連年下降，1999年是33.6%，2003年僅占27.7%。1999年機床進口額為8.78億美元（7624臺），2003年達27.1億美元（23320臺），相當于同年國內(nèi)數(shù)控機床產(chǎn)值的2.7倍。國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機床特別是中高檔數(shù)控機床仍然缺乏市場競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。
2.數(shù)控機床發(fā)展趨勢
2.1智能、高速、高精度化
新一代數(shù)控機床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部件（如電主軸、直線電機、LM直線滾動系統(tǒng)等）主軸轉(zhuǎn)速達15，000r/min以上。計算機技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計算機系統(tǒng)及其應用軟件的復雜化，帶來了機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化，數(shù)控機床的智能化度日趨提高。一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005 mm（ISO 標準、統(tǒng)計法），就是一臺高精度機床，在0.005mm（ISO 標準、統(tǒng)計法）以下，就是超高精度機床。高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達到微米級。
2.2 功能復合化
復合機床的含義是指在一臺機床上實現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型機床如鏜銑鉆復合――加工中心、車銑復合――車削中心、銑鏜鉆車復合――復合加工中心等；工序復合型機床如多面多軸聯(lián)動加工的復合機床和雙主軸車削中心等。采用復合機床進行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應能力，相對于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢。加工過程的復合化也導致了機床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠完成車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復雜零件的全部加工。隨著現(xiàn)代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動數(shù)控機床越來越受到各大企業(yè)的歡迎。
2.3設(shè)計、制造綠色化
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隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，數(shù)控裝備被大量的使用，涉及數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）等一大批高科技的產(chǎn)品。數(shù)控裝備給企業(yè)提供了強大的加工手段和技術(shù)支持，提高了生產(chǎn)效率和加工精度。在使用數(shù)控設(shè)備的過程中，由于使用不恰當、維護不好而造成故障頻頻發(fā)生，且維修又不及時很容易造成設(shè)備停機，損失巨大。另一方面，大量企業(yè)對數(shù)控設(shè)備的維護和維修能力偏低，缺乏專業(yè)數(shù)控維修人員。因此，加強數(shù)控設(shè)備的維修和管理直接關(guān)系到發(fā)揮數(shù)控設(shè)備優(yōu)勢，關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此數(shù)控維修人員培養(yǎng)問題迫在眉睫，完備的數(shù)控維修人才培養(yǎng)模式應該具備有數(shù)控維修經(jīng)驗的教師團隊，有配套的教材、教學方法、教學手段、考核方法和政策支持，有配套的數(shù)控維修實訓設(shè)備和校內(nèi)外實訓基地。但是，目前用于數(shù)控維修人員學習、培訓的專業(yè)實訓設(shè)備不多。即使有，也價格也是非常昂貴的，而且也并不一定適合現(xiàn)階段各個企業(yè)和職業(yè)院校的需要。
2、數(shù)控維修實驗臺的基本組成
數(shù)控維修實驗臺是以數(shù)控機床為基礎(chǔ)，并能充分揭示數(shù)控機床各部分功能的實驗設(shè)備。
3、國內(nèi)外現(xiàn)狀
現(xiàn)代企業(yè)隨著社會的發(fā)展，數(shù)控設(shè)備以及數(shù)控設(shè)備的工作狀態(tài)都直接關(guān)系到企業(yè)的進步和發(fā)展。由此數(shù)控設(shè)備的維護和修理工作就顯得尤為重要了。所以說在現(xiàn)代企業(yè)中不公需要會操作數(shù)控設(shè)備的高科技人員，同時維修數(shù)控設(shè)備的操作工作也是同樣需要。而傳統(tǒng)企業(yè)維修人員的培養(yǎng)模式都是師傅帶徒弟的模式，這樣都是遠遠不能滿足現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需求的。為了適應企業(yè)需要，現(xiàn)在有很多職業(yè)院校，都開設(shè)〈數(shù)控機床維修〉這門課程，注入大量的師資力量，來培養(yǎng)專業(yè)人才。盡管目前各個學校級別上還存在一定的差距，但是要想培養(yǎng)出合格的數(shù)控設(shè)備操作和維修人員，必須理論結(jié)合實際。
通過對于市場的調(diào)查顯示，用于數(shù)據(jù)維修的國外系統(tǒng)的實驗臺比較少，這種國外系統(tǒng)價格較貴，并且這些系統(tǒng)也不符合我國現(xiàn)階段的發(fā)展要求；而國內(nèi)有華中數(shù)控模擬實驗臺、廣數(shù)數(shù)控原理機、成都天川教學儀器、南京巨森自動化設(shè)備等實驗臺。據(jù)調(diào)查研究分析，證實這些實驗數(shù)控臺在用于培養(yǎng)維修人才時有以下缺點：
1）現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備維修實驗臺， 價格卻比數(shù)控機床還要貴， 且故障模式相對固定，只適合簡單的出廠檢測，與真正意義的綜合維修測試水平還有比較大的差距。
2）沒有設(shè)備故障的講解和展示，一些常見的機械和電器故障發(fā)生的原因、位置、處理都沒有讓培訓人員了解透徹。
3）無總線配置故障診斷功能。
4）在計算機技術(shù)使用上存在不足，只起到簡單的輔助功能，未發(fā)揮計算機技術(shù)的優(yōu)勢。
4、發(fā)展趨勢
隨著數(shù)控機床的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合性等功能的不斷增強，這些都影響了數(shù)控維修技術(shù)的發(fā)展，受這些因素影響，數(shù)控機床故障診斷維修實驗臺走向網(wǎng)絡(luò)化、集成化就成為一種趨勢，且在不久的將來，數(shù)控機床故障維修實驗臺將會出現(xiàn)出以下特點：
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（1）高速化近年來，隨著我國機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，需求也在不斷增強，而作為工業(yè)制造的必備的設(shè)備，我國機床行業(yè)每年以兩位數(shù)的速度增長，迎來快速發(fā)展時期，數(shù)控機床已成為我國機床消費的主流。不同行業(yè)對于數(shù)控機床有著不同的需求，航空領(lǐng)域需要的是高速、精密以及多軸聯(lián)動的產(chǎn)品；電力行業(yè)需要的是高剛性、大扭矩的數(shù)控產(chǎn)品；而汽車工業(yè)需要的是大量生產(chǎn)線的專用機床。（2）高精度化隨著國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐的加快，數(shù)控化加工是機械加工行業(yè)朝高質(zhì)量，高精度，高成品率，高效率發(fā)展的趨勢。我國對高端精密加工設(shè)備的需求與日俱增，用戶對于高端機床產(chǎn)品的需求也越來越大。數(shù)控機床的高精度化發(fā)展，現(xiàn)在更專注于運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償研究，以求能夠達到數(shù)控機床最佳精度狀態(tài)。總的來看，市場對機床工具產(chǎn)品的需求已經(jīng)過渡到中高端領(lǐng)域，普通機床產(chǎn)品的市場空間將越來越小。（3）控制智能化當今的市場充分證明，現(xiàn)在數(shù)控機床的智能化已經(jīng)成為市場的熱門需求和話題，智能化是機床行業(yè)發(fā)展趨勢，個性化定制、系統(tǒng)解決方案，以技術(shù)為依托為客戶提供智能輸送整體解決方案，正在逐步變成現(xiàn)實。數(shù)控技術(shù)的智能化主要包括加工過程自適應控制技術(shù)、加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇、智能故障自診斷與自修復技術(shù)、智能故障回放和故障仿真技術(shù)、智能化交流伺服驅(qū)動裝置、智能4M數(shù)控系統(tǒng)等。（4）極端化(大型化和微型化)隨著我國高精密產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機床越來越凸顯出其自身優(yōu)勢，其能夠適應我國大型機械化發(fā)展趨勢，不僅可以滿足大型裝備的功能性要求，還滿足了其精度要求。目前，航空航天、半導體、光學部件、超精密軸承等零件加工，引入了超精密加工技術(shù)、納米級技術(shù)，該技術(shù)要求發(fā)展能適應微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，而數(shù)控機床與傳統(tǒng)機床球體磨床相比，增加了數(shù)控系統(tǒng)和相應的監(jiān)控裝置等，應用了大量的電氣、液壓和機電裝置，使失效的概率大幅度降低。（5）網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控機床主要著眼于以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為支持的智能化生產(chǎn)，網(wǎng)絡(luò)化是其必然的發(fā)展趨勢。數(shù)控機床的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)的有效流通、共享，便于對數(shù)控機床的遠程監(jiān)控。（6）加工過程綠色化環(huán)境問題是全球性問題，特別是對于我國來說，環(huán)境問題目前已經(jīng)成為中國社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的嚴重挑戰(zhàn)之一，這一問題的日益突出和擴大，已經(jīng)影響到區(qū)域的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展。數(shù)控機床的生產(chǎn)過程中需要大量資源，隨著人們環(huán)保意識的增強，資源和環(huán)境問題得到了廣泛的重視，近年來環(huán)保車床不斷涌現(xiàn)，環(huán)保節(jié)能已成為工程機械產(chǎn)品升級的基本特征，綠色制造代表了未來全球發(fā)展的方向，環(huán)保節(jié)能機床的加速發(fā)展會使企業(yè)在市場上保持競爭優(yōu)勢和領(lǐng)先地位。
3本零件的設(shè)計分析
3.1加工難點及處理方案
分析圖紙可知，此零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等組成，對平面度的要求很高，為提高零件的質(zhì)量，需要根據(jù)零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求選擇合理的加工方案：（1）結(jié)合加工零件的形狀和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機床。（2）對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，編程時采用中間值。（3）加工工序為：預備加工—車端面—粗車右端輪廓—精車右端輪廓—切槽—工件調(diào)頭—車端面—粗車左端輪廓—精車左端輪廓—切退刀槽—粗車螺紋—精車螺紋。
3.2零件設(shè)備的選擇
根據(jù)軸類零件的特點，既有切槽尺寸精度又有圓弧數(shù)值精度，該零件的加工對于技術(shù)要求更為嚴格，而普通車床加工設(shè)備很明顯不具備該優(yōu)勢。而數(shù)控車床加工精度高，能做直線和圓弧插補，且剛性良好，能方便和精確地進行人工補償和自動補償，可以保障其加工的尺寸精度和表面質(zhì)量。根據(jù)零件的工藝要求，可以選擇經(jīng)濟型數(shù)控車床，本文選用CJK6032數(shù)控機床加工該零件。該機床采用的是步進電動機形式半閉環(huán)伺服系統(tǒng)，設(shè)置三爪自定心卡盤、普通尾座或數(shù)控液壓尾座，適合車削較長的軸類零件，且機構(gòu)簡單，價格相對較低。
3.3刀具與切削用量的選擇
影響數(shù)控車床切削效率的因素有很多，主要有人為因素、環(huán)境因素及刀具和切削用量的選擇，這些都制約著數(shù)控車床的工作狀態(tài)，尤其是對于刀具的合理選擇，能夠加快數(shù)控車床的工作效率，保證零件加工質(zhì)量。刀具的選擇標準是刀具復雜程度、制造和磨刀成本。相對于普通機床而言，數(shù)控加工對刀具在剛性、精度、耐用度上有著更為嚴格的要求，同時，還要求所選擇的道具尺寸穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試。工件材料的切削加工性能是很復雜的，強度、硬度、塑性、提供冷切削加工、機械性能都跟工件的材料有關(guān)。經(jīng)過研究圖紙發(fā)現(xiàn)，該軸零件加工中，刀具與工件之間的切削力較大，所以選擇45鋼為該軸類零件的材料。
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二、我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場的現(xiàn)狀
（一）數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的市場細分
我國數(shù)控系統(tǒng)分為三種型級，即經(jīng)濟型、普及型和高級型。這是根據(jù)我國當前市場需求的實際情況，按技術(shù)應用不同領(lǐng)域和復雜程度進行的階段性標準來劃分的。
在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中，國產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)由于適應我國用戶的實際使用水平和機床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求，得到了廣大用戶的認同，已形成了規(guī)模優(yōu)勢，目前約占到我國整個數(shù)控系統(tǒng)市場的60%左右。
國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領(lǐng)國內(nèi)市場。進入20世紀90年代以來，我國逐步形成了以航天數(shù)控集團、機電集團、華中數(shù)控、藍天數(shù)控等以生產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)為主的國有企業(yè)，以及北京-法那科、西門子數(shù)控（南京）有限公司等合資企業(yè)的基本力量。從技術(shù)水平上比較，國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能并不差，價格和服務方面還有較大優(yōu)勢，可靠性與國外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小，但依然是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最難開拓的市場領(lǐng)域。
在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應用中驗證還不全面。國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，還表現(xiàn)在產(chǎn)品的系列化不全，如伺服電機、伺服驅(qū)動從小到大各種規(guī)格，國外都有，而我們的規(guī)格有限；在高速（快速進給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能上，國產(chǎn)系統(tǒng)與國外系統(tǒng)有較大差距。我國進口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國西門子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過80%。在國內(nèi)尚無自主知識產(chǎn)權(quán)高端數(shù)控系統(tǒng)替代的前提下，西門子和發(fā)那科擁有絕對的價格優(yōu)勢。加上高性能數(shù)控系統(tǒng)具有超越經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略意義，發(fā)達國家對出口我國的數(shù)控系統(tǒng)始終有所限制，甚至像五軸聯(lián)動以上的高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品絕對禁止向我國出口。
（二）我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標
國家“十二五”期間的目標是：建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系，具有自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，使我國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)達到國際先進水平。創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產(chǎn)高檔系統(tǒng)市場占有率達到50%以上，主要品種基本實現(xiàn)自給，推動裝備制造業(yè)現(xiàn)代化。
結(jié)合我國數(shù)控系統(tǒng)市場與數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標，不難看出，經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)市場已趨于飽和，且競爭相當激烈，由于技術(shù)水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數(shù)控系統(tǒng)市場已逐步形成幾家大企業(yè)的壟斷現(xiàn)象，并且國外數(shù)控系統(tǒng)已在市場上占統(tǒng)治地位，很難進入。而在國內(nèi)，高檔數(shù)控系統(tǒng)目前只占整個數(shù)控系統(tǒng)的約2%，市場前景相當廣闊，雖然目前大部分的高檔數(shù)控系統(tǒng)是國外產(chǎn)品，但依然有大片市場等待開發(fā)。競爭機會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數(shù)控系統(tǒng)廠商只有抓住這一契機，才能不斷發(fā)展自己的技術(shù)，擴大市場，為國家高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)市場需求分析
（一）高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場應用
高檔數(shù)控系統(tǒng)可以應用于數(shù)控機床的生產(chǎn)，也可以對原有的數(shù)控機床或非數(shù)控機床進行系統(tǒng)升級、改造。其具體的應用市場為機電行業(yè)，包括機械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型電站設(shè)備、石化和冶金設(shè)備、汽車制造等都是我國機床業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)，都離不開高檔機床，為機床業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
（二）數(shù)控機床市場的現(xiàn)狀
數(shù)控機床是利用硬件和軟件相結(jié)合，是以電子控制為主的機電一體化機床，充分利用了微電子、計算機技術(shù)等高端技術(shù)。我國數(shù)控機床生產(chǎn)廠共有100多家，其中能批量生產(chǎn)的企業(yè)有42家(國有企業(yè)30家，民營企業(yè)5家，合資、獨資企業(yè)7家)，平均年產(chǎn)量40-50臺，幾家重點企業(yè)年產(chǎn)量可達400-700臺。
1、國內(nèi)市場需求。我國數(shù)控機床20世紀80年代以來有了迅速發(fā)展，平均年產(chǎn)量增長20%以上；數(shù)控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數(shù)控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)都經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結(jié)構(gòu)的變化，使得1997年數(shù)控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產(chǎn)數(shù)控機床市場占有率上升到45.9%；正是由于結(jié)構(gòu)的變化，才有可能形成產(chǎn)量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內(nèi)需，通過加大技改投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的措施來拉動國內(nèi)市場消費。在各個主要市場看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴展，轎車個人購買已成為主流。這些行業(yè)的發(fā)展帶動了機床工具的需求。其次是軍工等需求穩(wěn)步上升，在航空、兵器等領(lǐng)域，改造將繼續(xù)增加，設(shè)備需求將進一步深化和擴大。民營企業(yè)將進一步滲透到制造業(yè)和輕工業(yè)，其技術(shù)水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執(zhí)行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務全面鋪開，市場需求呈現(xiàn)出較高的增長，進一步拉動企業(yè)的技術(shù)改造和設(shè)備更新。近年啟動和續(xù)建的重大工程有：三峽右岸的發(fā)電機組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進工程，南水北調(diào)工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會對相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來市場的需求，而這些產(chǎn)業(yè)直接或間接都會使機床工具行業(yè)的市場增加份額和力度，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的市場機遇。
2、國際市場需求。從近幾年我國機床出口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，數(shù)控機床的出口量和出口平均單價逐年上升，國際機床市場的消費主流是數(shù)控機床，目前世界數(shù)控機床消費趨勢已從初期以數(shù)控電加工機床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機床、成套設(shè)備為主，這正是我國機床行業(yè)的弱項。“八五”期間，我國機床工具產(chǎn)品出口開始向全方位、多元化發(fā)展。近幾年機床出口多元化發(fā)展趨勢更加明顯，由于受東南亞金融危機的影響，1998年我國東南亞出口額大幅降低，但同時開始向南美、中東、荷蘭擴展，對英國、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國機床產(chǎn)品出口的主要市場，占我國出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機床消費國（地區(qū)）中，只有我國臺灣和意大利的機床消費額是負增長和零增長，其余都是正增長。2005年我國的機床消費額高達109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續(xù)四年名列世界首位。世界機床市場整體消費的增加同時預示了數(shù)控機床市場的市場容量不斷增加，為高檔數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的市場投放空間。
四、市場規(guī)模預算
由于機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長，國內(nèi)機電產(chǎn)品市場需求年均增長30％，根據(jù)數(shù)控機床市場的預計，未來5年我國數(shù)控機床需求的年均增速在30％以上。
雖然國內(nèi)市場對數(shù)控機床的需求很大，但對高檔數(shù)控機床的生產(chǎn)和消費需求依然處于低水平，從2004年的數(shù)據(jù)看，高檔數(shù)控系統(tǒng)占整個數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。
另外，由于技術(shù)等方面的原因，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數(shù)控系統(tǒng)約占市場份額的99.5％。這就要求國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)廠商必須生產(chǎn)質(zhì)量可靠，價格適中的高檔數(shù)控系統(tǒng)，才能與強勁的外國企業(yè)競爭.根據(jù)市場分析，可以做出未來五年我國高檔數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模預測如表1所示。
五、結(jié)論與建議
隨著市場需求的不斷擴大，科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，21世紀將成為我國發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕佳時期，提高我國數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和競爭力將大力推動我國制造業(yè)的發(fā)展，這將是政府與企業(yè)共同努力的結(jié)果。
在政府政策方面，應充分利用國防軍工行業(yè)與機床制造行業(yè)的合作平臺，率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的高檔數(shù)控系統(tǒng)。優(yōu)先立項支持選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的首臺首套高端數(shù)控機床裝備的研制，并在項目中分配專門經(jīng)費支持所配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，推動自主研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)的應用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數(shù)控機床的項目中，標書中不要指定國外系統(tǒng)，給國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下，應優(yōu)先選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。同時，支持數(shù)控系統(tǒng)廠、數(shù)控機床廠和職業(yè)院校建立“數(shù)控技術(shù)培訓與服務中心”，為數(shù)控機床生產(chǎn)者培訓操作使用、工藝編程、維護維修人員。另外，政府也可以在技術(shù)改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強高檔數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)綜合實力。
在企業(yè)自身方面，應加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動等核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機構(gòu)、大學、系統(tǒng)廠組成的技術(shù)聯(lián)盟和研發(fā)平臺，共同開展數(shù)控系統(tǒng)共性與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加速制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標準體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議及相關(guān)的技術(shù)標準，并在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)推廣和共享，實現(xiàn)我國數(shù)控廠商的共同發(fā)展。
總之，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系到我國的產(chǎn)業(yè)安全和國防安全，加速產(chǎn)業(yè)化步伐，增強自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務質(zhì)量，提高競爭力是我國高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業(yè)自身的不斷努力下，高檔數(shù)控系統(tǒng)一定會有更好的發(fā)展。
參考文獻：
1、孫斌,楊汝清.基于PC的數(shù)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機床與液壓,2001(4).
2、楊學桐.我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展舉措[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2002(3).
篇8
1.1 數(shù)控機床的產(chǎn)生
隨著社會生產(chǎn)和科學技術(shù)的不斷進步，各類工業(yè)新產(chǎn)品層出不窮，機械制造業(yè)作為國民工業(yè)的基礎(chǔ)，其產(chǎn)品更是日趨精密復雜，特別是在航天、航海、軍事等領(lǐng)域，所需的機械零件精度要求更高、形狀也更為復雜、多品種，并且往往批量較小，加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備，普通機床或?qū)I(yè)化精度高的自動化機床顯然無法適應這些要求。同時隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產(chǎn)也迫切需要進一步提高其生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。一種新的生產(chǎn)設(shè)備――數(shù)控機床就誕生了。
1.2 數(shù)控機床的發(fā)展
1952年美國麻省理工學院成功地研制出一套三坐標聯(lián)動，利用脈沖乘法器原理的試驗性數(shù)控系統(tǒng)，并把它裝在一臺立式銑床上，當時用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺數(shù)控機床。
我國是從1958年開始研究數(shù)控技術(shù)，一直到60年代中期處于研制、開發(fā)時期，一些高等院校、科研院所研制出試驗樣機，開發(fā)也是從電子管開始的，1965年國內(nèi)開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。從70年代開始，數(shù)控技術(shù)在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工等領(lǐng)域全面展開。數(shù)控加工中心在北京研制成功。在這一時期，數(shù)控線切割機床由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣。
到20世紀80年代，總體發(fā)展趨勢是：
數(shù)控系統(tǒng)的可靠性不斷提高；增強通信功能；采用新型的自動編程系統(tǒng)；驅(qū)動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；為便于裁剪、擴展和功能升級，滿足不同類型數(shù)控機床的需求，提高系統(tǒng)的集成度、縮小體積，采用模塊化結(jié)構(gòu)；廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統(tǒng)；數(shù)控裝置由NC向CNC發(fā)展。總之，數(shù)控機床技術(shù)不斷發(fā)展，性能價格比也越來越高，可靠性越來越高，功能越來越完善，使用越來越方便。
1.3 數(shù)控機床的組成及工作原理
數(shù)控機床一般由機床本體、輔助裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、計算機數(shù)控裝置、控制介質(zhì)等部分組成。
1.3.1 控制介質(zhì)
要對數(shù)控機床進行控制，就必須在人與數(shù)控機床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是控制介質(zhì)，又稱為信息載體。在使用數(shù)控機床之前，先要根據(jù)零件圖上規(guī)定的尺寸、形狀和技術(shù)條件，編出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于工件的位置和機床的全部動作順序，按照規(guī)定的格式和代碼記錄在信息載體上。需要在數(shù)控機床上加工該工件時，把信息即工件加工程序輸入計算機控制裝置。常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶等。
1.3.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)
為使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，把來自數(shù)控裝置的運動指令轉(zhuǎn)變成機床移動部件的運動，需要進行伺服驅(qū)動。
伺服系統(tǒng)由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電機組成，常用的伺服電機有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機。伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機床加工精度和生產(chǎn)效率的因素之一。
1.3.3 計算機數(shù)控裝置
數(shù)控裝置是數(shù)控機床的中樞。其作用是：從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，輸出幾種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或軟件進行編譯運算處理后，使其進行規(guī)定的有序運動。
1.3.4 輔助控制裝置
輔助控制裝置的作用是把計算機送來的輔助控制指令經(jīng)機床接口電路轉(zhuǎn)換成強電信號，用來控制主軸電機的起動、停止，主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整，冷卻及泵起停，轉(zhuǎn)位換刀，工件和機床部件的松開和夾緊，分度工作臺的轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。當今數(shù)控機床已廣泛采用可編程控制器作為輔助控制裝置。
1.3.5 機床本體
數(shù)控機床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機床，它與傳統(tǒng)的普通機床似，但數(shù)控機床在整體布局、外觀造型、傳動機構(gòu)及操作機構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。數(shù)控機床應具有更好的抗振性和剛度，要求相對運動面的摩擦系數(shù)要小，進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設(shè)計要求比通用機床更嚴格，加工制造要求精密，并采用加強剛性、減小熱變形、提高精度的設(shè)計措施。
1.4 數(shù)控機床的特點
數(shù)控機床有以下的特點：
1.4.1 適應性強，適合加工單件或小批量復雜工件
在數(shù)控機床上改變加工工件時，只需要重新編制新工件的加工程序，就能實現(xiàn)新工件加工。數(shù)控機床加工工件時，只需要簡單的夾具，所以改變加工工件后，也不需要制作特別的工裝夾具，更不需要重新調(diào)整機床。因此數(shù)控機床特別適合單件、小批量及試制新產(chǎn)品的工件加工。
1.4.2 加工精度高
數(shù)控機床的脈沖當量普遍可達0.001mm/脈沖，傳動系統(tǒng)和機床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)性，工件加工精度高，進給系統(tǒng)采用消除間隙措施，并對反向間隙與絲杠螺距誤差等由計算機實現(xiàn)自動補償，所以加工精度高。由于數(shù)控機床是自動進行加工的，所以同一批工件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。
1.4.3 生產(chǎn)率高
工件加工所需時間包括機動時間和輔助時間。數(shù)控機床能有效地減少這兩部分時間。
數(shù)控機床剛性好，快速移動和停止采用了加速、減速措施，因此既能提高空行程運動速度，又能保證定位精度，有效地降低了加工時間。
數(shù)控機床更換工件時，不需要調(diào)整機床，同一批工件加工質(zhì)量穩(wěn)定，無需停機檢驗，故輔助時間大大縮短，生產(chǎn)效率有了更明顯的提高。
1.4.4 減輕勞動強度、改善勞動條件
數(shù)控機床加工是自動進行的，工件加工過程不需要人的干預，加工完畢后自動停車，這就使工人的勞動條件大為改善。
1.4.5 良好的經(jīng)濟效益
雖然數(shù)控機床很貴，分攤到每個工件上的設(shè)備費用較大，但是使用數(shù)控機床可節(jié)省許多其它費用。特別是不要設(shè)計專用工裝夾具，加工精度穩(wěn)定，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)等，所以總體成本下降，可獲得良好的經(jīng)濟效益。
2 國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
2.1 國產(chǎn)數(shù)控機床與國際先進水平差距逐漸減小
數(shù)控機床是當代機械制造業(yè)的主流裝備，國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展經(jīng)歷了由成長期進入了成熟期，可提供市場各種數(shù)控機床，覆蓋超重型機床、高精度機床、特種加工機床、鍛壓設(shè)備、前沿高技術(shù)機床等領(lǐng)域，產(chǎn)品可與日、美、德、意等國齊駕齊驅(qū)。
2.2 國內(nèi)數(shù)控機床的發(fā)展趨勢
2.2.1 智能、高速、高精度化
新一代數(shù)控機床為提高生產(chǎn)率，向超高速方向發(fā)展，精密度已達微米級。
2.2.2 設(shè)計、制造綠色化
在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，對環(huán)境的負面影響最小，資源利用率最高。
2.2.3 復合化與系統(tǒng)化
由于產(chǎn)品開發(fā)周期越來越短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發(fā)展。
3 CNC裝置的工作原理
CNC裝置在其硬件環(huán)境支持下，按照系統(tǒng)監(jiān)控軟件的控制邏輯，對輸入、譯碼、刀具補償、速度規(guī)劃、插補運算、位置控制、I／O接口處理、顯示和診斷等方面進行控制。
CNC裝置的主要工作包括以下內(nèi)容：
3.1 輸入
輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數(shù)和補償量等數(shù)據(jù)。
3.2 譯碼
在譯碼的過程中還完成對程序段的語法檢查。
3.3 插補
插補的任務是在一條給定起點和終點的曲線上進行“數(shù)據(jù)點的密化”。
3.4 進給速度處理
編程所給的刀具移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。
3.5 刀具補償
刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。
3.6 位置控制
位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上。
3.7 顯示
CNC裝置的顯示主要是為操作者提供方便。
3.8 I，O處理
主要處理CNC裝置面板開關(guān)信號、機床電氣信號的輸入、輸出和控制。
3.9 診斷
現(xiàn)代CNC裝置都具有聯(lián)機和脫機診斷的能力，對CNC裝置進行診斷、故障定位和修復。
4 結(jié)束語
為提高在市場的適應能力和競爭能力，現(xiàn)在各國制造業(yè)大都采用數(shù)控技術(shù)來提高制造能力和水平。另外世界各發(fā)達國家還將數(shù)控技術(shù)和裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，所以用盡措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。目前，當前研究的核心是數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)、開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)，為我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國經(jīng)濟保持強勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗！
參考文獻：
篇9
1 MQK1800的技術(shù)參數(shù)
2 MQK1800的數(shù)控系統(tǒng)
改革開放以來，許多國際著名數(shù)控系統(tǒng)制造商，例日本法納克、德國西門子、，在中國建立生產(chǎn)、銷售機機構(gòu)，占領(lǐng)了中國的大部分市場。近年來，也有不少自主研制的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)也取得了迅速發(fā)展，其功能，質(zhì)量和可靠性不斷地完善，在國內(nèi)機械行業(yè)享有一定的知名度，例如華中數(shù)控、KND數(shù)控、廣州數(shù)控等等，對于中國的數(shù)控機床市場來說，更高的性價比已成為市場的競爭焦點。因此MQK1800采用了國產(chǎn)的KND-1000T系統(tǒng)。在日常使用中基本可以與進口的系統(tǒng)媲美。
KND-1000T數(shù)控系統(tǒng)是一種通用的數(shù)控系統(tǒng)。具有同法納克相同功能的自發(fā)研制的系統(tǒng)，其零件加工的編程和機床的調(diào)試與法納克系統(tǒng)基本相同，系統(tǒng)的特點如下：（1）KND-1000T系統(tǒng)的操作屏幕分辨率高，640×480的彩色8.4寸液晶顯示器；（2）主板采用六度線路板，表貼元件，定制式FPGA集成度高，工藝結(jié)構(gòu)合理，抗干擾能力強，可靠性高；（3）全中文操作界面，完整的幫助信息，操作方便；（4）采用電子盤技術(shù)，數(shù)據(jù)多個位置保存，出錯后可快速恢復；（5）超強的程度處理能力，達到10000條/18秒，可實現(xiàn)高速小線段加工；（6）具有絲桿螺距誤差補償功能；（7）海量程序存儲器。
3 MQK1800的工作過程及方式
機床工作過程如圖1所示。
砂輪電機及砂輪直接安裝在X向工作臺上，由X伺服電機帶動絲桿驅(qū)動砂輪在X向移動。
X伺服電機軸器絲桿絲杠螺母使工作臺移動。
由于Z向工作臺上安放了頭架（包括頭架電機），尾座和加工的工件，重達幾噸，要推動它需要用大功率伺服電機，這樣機床的占地面積就會很大。如果考慮采用變速器裝置，要損失一定的精度。為此我們考慮了采用類似靜壓導軌的方式，用油壓力將Z向拖板浮起，這樣與導軌間的摩擦力就小了，這樣推動Z向移動的伺服電機的驅(qū)動力可以大大減小。在磨削時，Z向軸是不移動的，一般來說要鎖住它，這時我們只要降下油壓，利用自重使拖板下沉，從而保證了Z向的穩(wěn)定性。
Z軸伺服電機航軸器絲桿絲桿螺母使工作臺移動。
液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能是：（1）當Z向工作臺移動和停止時，它分別供給油壓，使拖板上浮或下沉；（2）由液壓控制尾架頂尖前進或后退。這些動作在機床操作面板上有相應的按鈕。
在執(zhí)行此程序前必須使機床返回原點，這樣機床有了基準點，而程序中加工的位置都以這個點為基準計算出來的。另外還需事先把球面的中心與砂輪中主對準，這就是我們所說的找中心，中心找到了才可以執(zhí)行程序運行，零件加工。
通常是通過人工方式來確定中心位置，經(jīng)過操作人員不斷地移動Z軸球面兩邊磨削，當判斷兩邊火花一致時，認為中心已對準，這樣不僅浪費了大量時間，當判斷產(chǎn)生誤差，會影響加工工件的質(zhì)量。
KND-1000T系統(tǒng)具有宏程序編程，利用它可以很方便地找出工件球面的中心。具體方式，將砂輪移到夠磨削的位置后保持不動，之后只需將球面的左邊和右邊分別接近砂輪，產(chǎn)生火花時，記下它們?nèi)齻€位置值，輸入系統(tǒng)中變量表就可以了。
4 結(jié)束語
數(shù)控球磨機床MQK1800，采用KND-1000T系統(tǒng)，二年來使用中，工作狀況良好，性能穩(wěn)定。如果要進一步提高機床工作效率和工件加工精度，還可以給機床安裝自動檢測裝置。
參考文獻
[1]王太勇，喬治鋒，等.高檔數(shù)控裝備的發(fā)展趨勢[J].中國機械工程，2011
篇10
1.適用于柔性自動化生產(chǎn)的設(shè)備
包括數(shù)控機床、輔機、傳輸裝置、機器人、存儲裝置、柔性自動裝夾具、檢具、交換裝置及更換裝置、接口等。
2.自動化控制和管理技術(shù)
包括分布式數(shù)字控制技術(shù)、質(zhì)量統(tǒng)計和管理信息集成技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)則和動態(tài)調(diào)度控制技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)等。
3.聯(lián)線技術(shù)
根據(jù)工藝設(shè)計，將各種設(shè)備聯(lián)線，形成一個自動化生產(chǎn)的有機整體，既具有一定范圍的適用性，又具有較好的可變性。包括FMC、FMS、FML、FA等。
二、選擇依據(jù)
柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的高效性、靈活性和縮短投產(chǎn)準備時間等特性使其成為實施靈捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造等先進制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)起源于切削加工，至今已遍及到機械制造業(yè)的各個領(lǐng)域，包括：電火花加工、激光加工、板材剪切和折彎、沖壓加工、水噴射加工、焊接及自動化裝配等，甚至還應用到測量、熱處理和噴漆涂覆等領(lǐng)域。
柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是當前機械制造業(yè)適應市場動態(tài)需求及產(chǎn)品不斷迅速更新的主要手段，是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)。實踐證明，應用由不同柔性自動化水平構(gòu)成的制造系統(tǒng)可提高生產(chǎn)率1-4倍，新產(chǎn)品試制周期和費用減少1/3-1/2。從而可縮短制造周期和交貨期，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，大幅度降低成本，提高企業(yè)對市場變化的應變能力和競爭能力，給企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟效益。
為了提高我國在國際市場上的競爭能力和振興機械制造業(yè)，采用先進制造技術(shù)勢在必行，但FMC、FMS、FML、FA……等是附加值高的高科技產(chǎn)品，依靠進口則費用高昂，而且制造系統(tǒng)包含著技術(shù)、管理和人文意識，故必須我國自行研制，才能結(jié)合國情，達到先進而適用，且能節(jié)約大量外匯，取得巨大的經(jīng)濟效益。
三、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢
美、日、德三國分別于68年、70年和71年開發(fā)了首套FMS。到90年代全世界擁有1200套左右FMS，其中日本擁有400套，美國150套，德國100套。自85年到90年FMS的年平均增長率為28.7%。而同期FMC的年平均增長率為72.8%，即FMC的增長率是FMS的2.54倍。
這是由于FMS是根據(jù)加工的零件族的工藝選用合適數(shù)控機床的品種和數(shù)量組成的制造系統(tǒng)，因而系統(tǒng)較復雜，雖然生產(chǎn)效率高，但投資較大，資金回收期長，也就承擔較大的風險。而FMC由于是采用模塊化設(shè)計，數(shù)控機床品種單一，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，可靠性高，且可根據(jù)需要擴展組成FMS，有更好的柔性，較少的投資，調(diào)整周期短，見較快，經(jīng)濟效益高些，故自80年代中期以來FMC已成為柔性制造系統(tǒng)中主要發(fā)展的工程產(chǎn)品。
1990年全球FMS的銷售額超過了20億美元，F(xiàn)MC銷售額逾40億美元，兩者約占當年世界機床總銷售額的15%，約占數(shù)控機床銷售額的30%以上。包括各類數(shù)控機床在內(nèi)的柔性制造機床和系統(tǒng)的產(chǎn)值約占90年世界機床總產(chǎn)值465億美元的55%，其中日本和聯(lián)邦德國分別高達75%和70%，并呈逐年增加的趨勢。因而適用于柔性自動化生產(chǎn)的機床和系統(tǒng)已成為機床工業(yè)的主導產(chǎn)品。
1958年清華大學與北京第一機床廠合作研制了我國第一臺數(shù)控銑床，雖與日本研制數(shù)控車床和數(shù)控銑床的時間接近，但由于數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)的電、液元件未得到相應的發(fā)展，所以并沒有能形成數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)。直到“六五”期間由北京機床研究所引進日本FANUC數(shù)控和伺服系統(tǒng)技術(shù)，并經(jīng)“七五”、“八五”在引進數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)上消化吸收，才從80年代起逐步形成了我國完整的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)；同時開發(fā)了在CNC單機基礎(chǔ)上配置工件自動輸送和托盤交換裝置的FMC，自主研制了以國產(chǎn)設(shè)備為主組成的箱體加工FMS和板材沖壓成型FMS等，并為國內(nèi)汽車行業(yè)和摩托車行業(yè)研制了柔性自動化生產(chǎn)線，發(fā)展了基于DNC的獨立制造島和車間集成信息管理系統(tǒng)等。
但總體而言，無論在柔性自動化生產(chǎn)設(shè)備的應用廣泛性方面，還是滿足國內(nèi)市場需要方面，與工業(yè)發(fā)達國家相比有明顯不足，至于作為工程系統(tǒng)的FMC、FMS和FML等更還處于初步發(fā)展階段。國內(nèi)機械制造業(yè)使用的為數(shù)不多的FMC、FMS和FML也大多自國外引進。
從目前來看，國外柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)總的發(fā)展趨勢可歸為3F和3S。
所謂3F為：柔性化（Flexibility）、聯(lián)盟化(Federalization)、新穎化(Fashion)。
所謂3S為：系統(tǒng)化（System）、軟件化（Software）、特效化（Speciality）。
具體來說，大致有下列四個方面：
1)創(chuàng)制新一代數(shù)控機床，根據(jù)應用場合，既有適合自動化的簡約型高速數(shù)控機床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，復雜零件加工的多功能復合機床以及新穎的并聯(lián)機構(gòu)機床（虛擬軸機床）等。
2)發(fā)展適用于大批量、短節(jié)拍的由數(shù)控機床組成的自動生產(chǎn)線，達到具有年產(chǎn)量超過30萬件、多品種分批生產(chǎn)的經(jīng)濟性。
3)進一步提高制造系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)劃和控制軟件的面向?qū)ο蟮奶匦裕栽鰪娖淙嵝院托畔⒓尚裕m應構(gòu)建CIMS等更高層次柔性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的需要。
4)研制靈捷制造單元，使其具有高度的自律性和良好的重組性，成為分布式網(wǎng)絡(luò)集成的智能體，作為實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)盟企業(yè)實施異地遠程協(xié)調(diào)制造的基礎(chǔ)。
國內(nèi)柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展總趨勢仍是遵循著3F和3S的方向，但又有其特點：
1)發(fā)展適用、可靠和有價格競爭力的數(shù)控機床，開發(fā)市場急需的高效、精密和缺門產(chǎn)品，不斷地提高其功能、性能，更好地適應柔性自動化生產(chǎn)的需求。
篇11
一、國際機床行業(yè)的發(fā)展規(guī)律和現(xiàn)狀
1、機床工業(yè)的生產(chǎn)狀況
全球28個主要機床生產(chǎn)國家和地區(qū)2012年產(chǎn)值為932億美元，中國約占30%，位居第一位。機床生產(chǎn)前8位國家和地區(qū)依次是中國、日本、德國、意大利、瑞士、美國、韓國和中國臺灣。進入世界機床產(chǎn)值最大20家企業(yè)中，日本和德國最多，分別達6家，中國、美國和韓國排在其后，分別有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、歐、亞三洲機床生產(chǎn)強國。
2、全球機床行業(yè)的消費情況
中、德、日、美、意是世界機床重點消費大國，占全球消費總量的73%。2013年中國機床消費381億美元，漲幅近12%，占全球消費量的30%，仍然居世界第一，其中中國金屬加工機床消費則占據(jù)全球市場的45%。美國、德國、日本機床消費增長已成定勢，而且以中高檔數(shù)控機床為消費主流。以歐元計算，各地區(qū)占比基本未變，亞洲占全球機床產(chǎn)值的57.7%，歐洲占比為34.7%，美洲占比為7.6%。其中2012年前十位機床消費國占全球市場80%。
3、全球機床行業(yè)的特點和分布格局
歐美機床企業(yè)集團化趨勢加強，控制著機床行業(yè)高端技術(shù)。美國企業(yè)重點發(fā)展高精尖機床技術(shù)，生產(chǎn)飛機、宇航、汽車工業(yè)所需高精度、高效、高自動化、高性能機床。德國企業(yè)對加工工藝研究投資不遺余力，尤以重型機床、大型精密機床著稱，精度及使用壽命最好。瑞士機床企業(yè)以中小精密機床技術(shù)著稱于世，擅長將現(xiàn)代電子技術(shù)應用于機床系統(tǒng)。意大利機床企業(yè)擅長生產(chǎn)單臺定制，個性化顯著的機床，機床的柔性化程度高。韓國、日本、臺灣擅長生產(chǎn)經(jīng)濟實用性較強的中高檔機床，其中日本企業(yè)對機床壽命設(shè)計有特別的獨到技術(shù)。
4、機床行業(yè)在全球進行技術(shù)轉(zhuǎn)移
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要理論依據(jù)是比較優(yōu)勢，由于各個國家的勞動力成本、產(chǎn)業(yè)配套、法律法規(guī)、教育體系等各個方面的不同，同樣的產(chǎn)品在各個國家中成本有明顯差異，而發(fā)展中國家在制造業(yè)和一些低端產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的理想目的地。發(fā)達國家將傳統(tǒng)成熟產(chǎn)業(yè)有計劃、有步驟地向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。造船行業(yè)、港口機械、工程機械等勞動密集型產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)含量較低、運輸成本高、環(huán)保壓力大等因素成為發(fā)達國家的主要轉(zhuǎn)移領(lǐng)域。中國機床行業(yè)由于中國的第一消費大國地位和生產(chǎn)成本、人員工資、工業(yè)配套等因素成為機床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一大國。高端制造主要集中在發(fā)達國家，高端裝備制造不但體現(xiàn)在技術(shù)檔次高、系統(tǒng)復雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術(shù)參數(shù)，更體現(xiàn)在售后服務復雜和更新?lián)Q代快。總體表現(xiàn)為：投入巨大、成套復雜，規(guī)模龐大、研發(fā)周期長等方面。所以國內(nèi)在重型設(shè)備等方面進步明顯，比如港口機械、船舶、發(fā)電設(shè)備等，而精密機械等方面突破較慢。
二、我國機床行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
在國家經(jīng)濟增長的拉動和國內(nèi)市場國際化促動下，中國機床行業(yè)從2002年（入關(guān)后）起，機床消費總量呈加速增長趨勢，“十五”以來，我國市場機床消費總額、進口額已連續(xù)居世界第一，數(shù)控機床更是以兩位數(shù)以上的增長速度快速發(fā)展，成為排名第一的機床消費大國。2012年機床全行業(yè)總產(chǎn)值為8000億元。預計2015年年消費額將近8500億元左右。國內(nèi)機床消費市場競爭國際化，世界機床制造基地移地中國化成為大趨勢，國家建立裝備制造業(yè)基地如上海、沈陽、大連、浙江等。目前我國機床行業(yè)產(chǎn)品覆蓋國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，滿足各個行業(yè)的基本需求，在我國經(jīng)濟發(fā)展中需要的裝備制造業(yè)機床，我國均能自行生產(chǎn)，基本沒有空白。
1、我國機床工業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律
中國機床消費總量呈加速增長趨勢，消費的增長導致了進口的快速增長，消費增長主要是受到固定資產(chǎn)投資增長、產(chǎn)業(yè)升級和跨國公司加大對中國投資建廠和合資生產(chǎn)的影響。這也是我國裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級的路線圖和升級進化過程，作為制造業(yè)核心的機床也經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程，隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，機床行業(yè)形成了低端到高端的歷史發(fā)展進程。
2、我國機床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題
國內(nèi)機床行業(yè)面臨的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理問題突出。首先是粗加工機床占總產(chǎn)量的40%以上，機床產(chǎn)值數(shù)控化率低（32.7%），其次，數(shù)控機床低檔產(chǎn)品所占比例高（75%），數(shù)控化水平與國際差距較大。國產(chǎn)數(shù)控機床高、中、低檔比例為3：22：75。國產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控機床基本滿足了國內(nèi)需求，中檔數(shù)控機床具備了一定的生產(chǎn)能力，小批量的國產(chǎn)高端數(shù)控機床已投入使用。
國內(nèi)機床行業(yè)存在的問題是：機床精度普遍較低，缺少剛度實驗，很少采用軟件補償、溫度變形補償、高速主軸系統(tǒng)動平衡技術(shù)等保證定位精度，僅有少數(shù)幾種產(chǎn)品可達歐洲標準定位精度；基礎(chǔ)材料性能弱，很少普及高強度密烘鑄鐵（樹脂砂技術(shù)），無重大新材料開發(fā)；機床結(jié)構(gòu)開發(fā)性能差，高速機床需要強化結(jié)構(gòu)剛性，減輕移動件重量，機床整體結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力差；技術(shù)差距大，國外普及的遠程服務技術(shù)、交鑰匙工程、高速機床硬切削、干切削及其機理研究空白，基本無切削軟件包供應；關(guān)鍵配套件性能不足，電主軸、高速滾珠絲杠副、直線電機、高速高精度數(shù)控系統(tǒng)，高精度位置檢測系統(tǒng)等普遍處于低水平狀態(tài)。
3、機床行業(yè)的市場分析
（1） 普通制造業(yè)。普通機械加工業(yè)中五金、電力設(shè)備、模具加工、礦山機械、冶金設(shè)備、建材設(shè)備、石油化工設(shè)備是帶動機床消費增長的主要因素。
（2）汽車行業(yè)。汽車工業(yè)對機床裝備的需求具有多層次、寬領(lǐng)域、快節(jié)奏、高質(zhì)量、數(shù)量大的特點，柔性加工生產(chǎn)線、各種數(shù)控專用機床將是日后國內(nèi)機床工業(yè)向汽車工業(yè)領(lǐng)域滲透的重點。中國汽車零部件配套行業(yè)的實力與主機廠的需求差距還相當大，汽車配套企業(yè)必須擴充、提高裝備能力，才能謀求其未來的生存發(fā)展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業(yè)。航空、航天、船舶、軍工產(chǎn)業(yè)是高端機床市場需求的大戶。隨著國家綜合國力的增強和國防現(xiàn)代化的升級，國家將會加大對國防裝備的投入（預計由目前占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)業(yè)是精密機床的主要市場。電子信息技術(shù)水平是國家現(xiàn)代化程度的重要標志。我國電子信息行業(yè)近幾年固定資產(chǎn)投資規(guī)模以年均16%速度增長。
4、數(shù)控機床是機床發(fā)展的主流
國內(nèi)數(shù)控機床可供品種超過1500余種，特別是五軸（及以上）聯(lián)動數(shù)控機床已經(jīng)成功開發(fā)，包括最關(guān)鍵的萬能自動鏜銑頭在內(nèi)，只是精度、性能與國際水平還有差距。技術(shù)差距主要體現(xiàn)在整體加工精度、高速運行穩(wěn)定性、持續(xù)無故障運行時間、后勤遠程維護等與國外產(chǎn)品有較大差距。核心部件數(shù)控化率不高，自動化程度低。數(shù)控機床的性能主要由關(guān)鍵功能件所決定，數(shù)控機床價值的60%由關(guān)鍵功能件所決定，國內(nèi)數(shù)控機床功能件產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，集中度小，產(chǎn)品性能水平與國外差距較大。國內(nèi)數(shù)控機床產(chǎn)品剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口，中高檔機床用的數(shù)控系統(tǒng)、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫機械手、全功能數(shù)控刀架、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和高速防護裝置等，很多是以進口為主。
三、機床行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動因素
1、國家的產(chǎn)業(yè)政策支持
機床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心，2010年10月，國務院出臺的《加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確指出，要積極發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，其中高檔數(shù)控機床成為了發(fā)展的重中之重。在“十二五”規(guī)劃中，明確提出要重點發(fā)展四大主機（金屬切削機床、金屬成型機床、鑄造機械、木工機床）。高端裝備制造業(yè)升級換代，和工業(yè)化、重工化的歷史發(fā)展機遇將在很大程度上推動機床行業(yè)快速增長。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等相關(guān)行業(yè)所需要的高檔數(shù)控機床的大部分供應將立足國內(nèi)，未來我國機床行業(yè)發(fā)展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業(yè)和工業(yè)化、信息化的興起，機床行業(yè)發(fā)展后勁十足，前景廣闊
經(jīng)過多年的積累和技術(shù)進步，我國工業(yè)特備是裝備制造業(yè)獲得快速發(fā)展，中國目前已經(jīng)成為世界主要的機械裝備生產(chǎn)國和消費國家，技術(shù)含量和工藝水平大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量僅次于美國、日本和德國，領(lǐng)先于意大利和英國。我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展和國家崛起，必然導致基礎(chǔ)工業(yè)機床行業(yè)的快速發(fā)展。
3、機床行業(yè)高速發(fā)展具有一定穩(wěn)定性
隨著高速、高效、高精度機床的技術(shù)成熟和大批量生產(chǎn)，歐美、日本、韓國等發(fā)達國家和地區(qū)機床更新?lián)Q代加速，中國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和世界制造業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移，未來國內(nèi)產(chǎn)品方向重點是高度數(shù)控化、高效、精密、大型化、功能復合化。預計十二五期間，國內(nèi)數(shù)控機床增長率保持在30%以上，國內(nèi)市場占有率達到70%以上。中高檔數(shù)控機床將成為市場消費的主流。機床行業(yè)的重點用戶分布在電力工業(yè)、航空、航天工業(yè)、造船工業(yè)、鐵路機車工業(yè)、國防工業(yè)、機械工業(yè)和汽車工業(yè)七大行業(yè)領(lǐng)域，隨著中高檔數(shù)控產(chǎn)量提高，該行業(yè)收益水平將進一步提高。同時隨著機床行業(yè)體制改革和國家政策支持力度加大，行業(yè)贏利水平必將大幅度提高。同相關(guān)行業(yè)比較，機床行業(yè)的毛利率較高，尤其高于普通機械加工行業(yè)水平。隨著機床產(chǎn)品數(shù)控化率的提高，該行業(yè)收益水平將進一步提高，機床用戶分布廣泛，各個國家工業(yè)發(fā)展的差異化、各個行業(yè)發(fā)展的差異性、機床產(chǎn)品的差異性和技術(shù)更新的快速性，使得機床行業(yè)的發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。中國機床不會出現(xiàn)明顯的行業(yè)跟隨周期。目前約有30%機床提供給汽車、工程機械等相關(guān)行業(yè)，20%供給軍工、輪船、IT等行業(yè)，50%供給通用機械加工行業(yè)。機床用戶分布廣泛，各個行業(yè)發(fā)展的差異性和不均衡性將使得中國機床行業(yè)發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。
4、大規(guī)模的基本建設(shè)是機床工業(yè)高速發(fā)展的保證
中國大規(guī)模的港口建設(shè)，特別是集裝箱港口建設(shè)推動中國的集裝箱、集裝箱起重機行業(yè)快速崛起，并一舉奠定了全球行業(yè)的主導地位。目前國內(nèi)集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國國內(nèi)投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機場、港口、場館、住宅建設(shè)仍將是全球最活躍的區(qū)域，工程項目難度大，相應的消耗施工機械強度將保持穩(wěn)定。超高壓輸變電項目、鐵路提速、國油國運、航空航天領(lǐng)域國家采購等使得國內(nèi)需求仍構(gòu)成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產(chǎn)投資和汽車、航空航天、模具等工業(yè)的發(fā)展是刺激機床行業(yè)起飛的主要因素。我國固定資產(chǎn)每投入100億元，將會帶動0.8―1.1億元的機床市場消費額，轎車產(chǎn)量每增減1%，數(shù)控機床消費量就變動0.54%。發(fā)電設(shè)備、船舶、冶金等大型和重型工業(yè)也是機床的主要消費者。
【參考文獻】
[1] 中國機床商務網(wǎng)[OL].2010-2013.http：//.
[2] 中國統(tǒng)計年鑒網(wǎng)[OB/OL].2010-2013.
篇12
隨著時代的發(fā)展，制造業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的制造模式，投入巨資研發(fā)先進的制造技術(shù)，數(shù)控技術(shù)就是其中之一。目前，數(shù)控技術(shù)的應用已經(jīng)越來越廣泛，在不斷應用的過程中也順應時代的發(fā)展發(fā)生了相應的變革，向著更高端的技術(shù)水平邁進。
1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程與重要性
數(shù)控技術(shù)的歷史是從1952年開始的，美國研制出了第一臺試驗性的數(shù)控系統(tǒng)，標志著數(shù)控技術(shù)的產(chǎn)生。數(shù)控系統(tǒng)從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了四個主要的發(fā)展階段，分別是研究開發(fā)階段、推廣應用階段、系統(tǒng)化階段、高性能集成化階段。經(jīng)過這四個階段的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)逐漸走向成熟，并向新的發(fā)展階段邁進。
數(shù)控技術(shù)的廣泛使用為制造業(yè)提供了全新的生產(chǎn)制造模式，數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字信息對機械和工作的活動進行控制的一項技術(shù)[1]。現(xiàn)代的數(shù)控技術(shù)包括傳統(tǒng)的機械制造、計算機和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，具有高效率、高精度和柔性自動化等顯著特點。數(shù)控技術(shù)是國家工業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)，與國家的戰(zhàn)略地位緊密相連，體現(xiàn)一個國家的綜合國力，所以數(shù)控技術(shù)往往成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標志。
2 我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
數(shù)控技術(shù)在我國發(fā)展的時間較短，從上個世紀五十年代末開始發(fā)展至今，基本掌握了現(xiàn)代化的數(shù)控技術(shù)，建立了一批具有我國自身特色的數(shù)控研發(fā)和生產(chǎn)的基地，培育了大批專業(yè)的數(shù)控人才，數(shù)控技術(shù)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。特別是近幾年，我國加大了對數(shù)控技術(shù)的研發(fā)力度，在諸多方面取得突破性進展，如可以供應集成化和網(wǎng)絡(luò)化的制造裝備；五軸聯(lián)動技術(shù)逐步成熟；進入了世界高速、高精度、精密數(shù)控機床的生產(chǎn)國的行列等等，并且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)[2]。
雖然我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展較快，在一些先進領(lǐng)域取得了長足的進步，但同時我們也應該看到，我國的數(shù)控技術(shù)水平與國際先進水平相比還存在一定的差距，在發(fā)展中還存在著一定的問題。首先，我國數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)薄弱，對于許多先進的數(shù)控信息化技術(shù)主要依賴于對國外技術(shù)的引進，自主研發(fā)和創(chuàng)新能力較弱，缺乏生產(chǎn)高精度、高效率的數(shù)控機床的能力，大多采取進口，信息化的應用程度和水平偏低；其次是數(shù)控產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性較低，還不是很成熟，與國外的數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時間相比相差很遠；最后，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)缺乏創(chuàng)新能力，雖然擁有眾多的數(shù)控機床的生產(chǎn)企業(yè)，但許多企業(yè)的規(guī)模有限，信息化技術(shù)的應用程度低，缺乏技術(shù)創(chuàng)新的能力，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品缺乏市場競爭力。
3 數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
3.1 功能方面的發(fā)展趨勢
界面圖形化功能。用戶界面的圖形化是未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢，用戶界面是使用者與數(shù)控系統(tǒng)之間的連接紐帶，因此用戶界面的開發(fā)工作十分重要。根據(jù)用戶對界面的不同需求，可以將用戶界面圖形化，這樣便于用戶的操作，使用戶界面清晰明了。
科學計算可視化功能。可視化技術(shù)可以將數(shù)據(jù)的處理和解釋變得更加有效率，利用圖形、動畫等多樣化的可視手段進行信息交流，使其不再局限在文字的抽象表達之上[3]。科學計算的可視化可以減少產(chǎn)品設(shè)計時間、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
多媒體技術(shù)功能。多媒體技術(shù)可以使計算機綜合處理各類文字、聲音、視頻等信息，在數(shù)控技術(shù)之中應用多媒體技術(shù)，可以使信息的處理更加全面和智能，可以實時監(jiān)控生產(chǎn)過程，促進數(shù)控技術(shù)水平的提高。
3.2 結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢
數(shù)控機床的種類繁多但批量很小，為了適應其這一特點，在數(shù)控技術(shù)的結(jié)構(gòu)體系方面的發(fā)展趨勢是機床結(jié)構(gòu)的模塊化、數(shù)控功能的專門化。這樣更有利于數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)和加工，形成不同層次的數(shù)控系統(tǒng)。
未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢是智能化。隨著科技的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)智能化是大勢所趨，并且可以存在于數(shù)控系統(tǒng)的各個部分。數(shù)控系統(tǒng)中可以應用自適應的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)自動檢測和調(diào)整相關(guān)的數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)保持最佳的運行狀態(tài)[4]。還可以建立人工智能的系統(tǒng)進行數(shù)控加工，采用加工規(guī)律形成人工智能系統(tǒng)控制生產(chǎn)加工；也可以開發(fā)智能的故障診斷和監(jiān)控系統(tǒng)，更加快速、有效的對故障進行監(jiān)控、診斷及維修。
網(wǎng)絡(luò)化和集成化的結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢。為了適應市場對于產(chǎn)品的動態(tài)需求，數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化和集成化是其主要手段，一方面要將數(shù)控技術(shù)從點和線的狀態(tài)向面和體的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，同時也要重視數(shù)控技術(shù)的實用性以及經(jīng)濟性。
3.3 產(chǎn)品性能方面的發(fā)展趨勢
未來數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢必定追求產(chǎn)品的高性能，數(shù)控機床要具有高速、高效的性能，縮短切割時間，提高生產(chǎn)效率。數(shù)控技術(shù)要具有高精度，從高精密加工的狀態(tài)過渡到超精密加工的狀態(tài)，提高產(chǎn)品的精密度，完善數(shù)控的加工工藝。由于數(shù)控機床要在相對復雜的環(huán)境中完成工作，所以要求數(shù)控產(chǎn)品具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，性能要比一般的產(chǎn)品水平高，并且具有預警和保護措施。
4 結(jié)語
數(shù)控技術(shù)對制造業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，是制造技術(shù)的關(guān)鍵，同時也是工業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的技術(shù)基礎(chǔ)。我國數(shù)控技術(shù)現(xiàn)在的發(fā)展還相對比較落后，要結(jié)合我國自身的實際，加大對數(shù)控技術(shù)的研發(fā)和投入，提高自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，沿著數(shù)控技術(shù)未來的發(fā)展方向大踏步的邁進。
參考文獻
[1]吳義榮，林雨.我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及對策[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005（2）：22-25.
篇13
我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)主要通過設(shè)備和技術(shù)的引進發(fā)展起來的。從20世紀80年代開始，從發(fā)達國家引進了一些數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)，結(jié)束了我國數(shù)控機床發(fā)展長期徘徊不前的局面。2007年，國內(nèi)企業(yè)終于占有了國內(nèi)機床市場的半壁江山。2009年，國產(chǎn)機床市場繼續(xù)占有率顯著提升，國產(chǎn)金屬加工機床產(chǎn)值市場占有率由上年的61％提高到70％，其中國產(chǎn)數(shù)控機床由51.6％提高到62％。
近年來，我國機床行業(yè)保持高速增長，增速超過美國、日本。2009年，當世界主要機床生產(chǎn)國和地區(qū)產(chǎn)值均大幅下降，而我國產(chǎn)值逆勢增長。在拉動內(nèi)需政策帶動下，金屬加工機床總產(chǎn)值同比上升了7.6％，以153億美元的產(chǎn)值超越了日本和德國，躍居世界第一，2009年世界機床總消費512.1億美元，其中，我國消費機床197.86億美元，占當年世界機床產(chǎn)值的35.7％。同時，我國人均機床消費排位，首次超過了美國和西班牙。
中高端機床，還要進口
目前，在中高端數(shù)控機床領(lǐng)域，尤其是高端數(shù)控機床領(lǐng)域，國產(chǎn)機床市場占有率還是偏低。我國高端機床的市場需求很大，機床進口單價總體保持增長趨勢。不僅在數(shù)控機床及加工中心等中高端大型機床上需要依賴進口，而且國內(nèi)機床行業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)和機床關(guān)鍵零部件也有不少仍然依靠進口，加大了貿(mào)易逆差。而出口產(chǎn)品以中低檔機床為主，產(chǎn)品附加值低。
與發(fā)達國家相比，國產(chǎn)中高端機床仍然落后，在加工精度、穩(wěn)定性、無故障時間上與國外產(chǎn)品有較大差距，而且數(shù)控化率偏低。我國企業(yè)在中高端數(shù)控機床領(lǐng)域的專利水平是非常有限。據(jù)統(tǒng)計，我國數(shù)控機床領(lǐng)域中70％以上的專利屬于國外機床企業(yè)。而發(fā)達國家嚴格限制出口數(shù)控機床技術(shù)，因此在數(shù)控機床領(lǐng)域，我國很難引進國外核心技術(shù)和關(guān)鍵部件。
盡管我國企業(yè)雖然加大了科研投入的資本投入力度，但企業(yè)對數(shù)控機床領(lǐng)域的技術(shù)控制力仍很薄弱。這導致在中高檔機床領(lǐng)域，尤其是在高端數(shù)控機床領(lǐng)域，國產(chǎn)機床市場占有率偏低。盡管內(nèi)資企業(yè)專利、技術(shù)實力以及自有品牌占有率近年來均有所提高，但與發(fā)達國家相比仍存在很大差距，我國不得不在中高端數(shù)控機床產(chǎn)品方面依賴進口。
差距仍較明顯
目前，我國數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展的最大瓶頸是技術(shù)能力低下，對國外尖端技術(shù)的依存度很高。國內(nèi)數(shù)控機床企業(yè)生產(chǎn)的中、高端數(shù)控機床，更多處于組裝和制造環(huán)節(jié)，普遍未掌握核心技術(shù)。
據(jù)統(tǒng)計，數(shù)控機床的核心技術(shù)――數(shù)控系統(tǒng)由顯示器、控制器伺服、伺服電機和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成，中國有90％需要從國外進口。目前70％的數(shù)控專利仍為國外企業(yè)所把持。我國在數(shù)控機床研發(fā)基礎(chǔ)薄弱，投入力度不夠，導致國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在性能與功能上與國外的差距較大。
例如，在高端數(shù)控機床領(lǐng)域，由于在高速高效性、精度等問題未能解決，國產(chǎn)機床在高端數(shù)控機床領(lǐng)域的市場份額不高。如國外滾珠絲杠副驅(qū)動的高速加工中心快速進給速度大多在40m／min以上，最高已達到90m／min，直線電機驅(qū)動的加工中心最高達到120m／min；而國內(nèi)加工中心快速進給大多在30m／min左右，直線電機驅(qū)動的加工中心也僅試制出樣品。
德國13％的機床都是作為生產(chǎn)設(shè)備出售給全世界其他國家的機床生產(chǎn)企業(yè)。顯示德國機床全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。德國機床企業(yè)將年銷售額的6％用于研發(fā)，大部分企業(yè)可自主開發(fā)和生產(chǎn)數(shù)控機床，在數(shù)控機床主機以及功能部件開發(fā)方面位于世界前列。目前，數(shù)控機床占德產(chǎn)值近80％，占出口額3／4以上。機床制造業(yè)占德工業(yè)產(chǎn)值比例雖然不足1％，但已經(jīng)成為德國制造業(yè)長盛不衰、競爭力突出的重要保障。
大勢所趨
目前，世界機床生產(chǎn)國集中度偏高。進入世界機床產(chǎn)值最大的20家企業(yè)中，日本有6家為最多，其次為德國有5家，就集中度而言，日本、德國、美國入圍企業(yè)的合計產(chǎn)值均已占其本國產(chǎn)值的48％以上，而中國的2家入圍企業(yè)僅占全國產(chǎn)值的22.2％。為最低。
與發(fā)達國家相比，我國機床業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度較低。中國機床亟待產(chǎn)業(yè)升級和自主創(chuàng)新。隨著全球數(shù)控機床向大型化、精密化方向發(fā)展，對資本投入、研發(fā)投入的要求將不斷加大。在此背景下，國外機床企業(yè)紛紛進行重組和整合，提升行業(yè)集中度。
在我國，中小機床企業(yè)在技術(shù)上和市場銷售上將難以與大企業(yè)相競爭，將面臨被淘汰的境地；而以沈陽機床、大連機床、秦川集團為代表的行業(yè)龍頭，自身競爭力不斷提高，在政府的支持下，將加快并購整合的步伐。例如，大連機床實現(xiàn)整合，成立了大連機床集團并且兼并了英格索爾生產(chǎn)系統(tǒng)公司等國外企業(yè)，銷售額位居世界機床行業(yè)第九；沈陽機床通過改制整合，市場占有率明顯提高，銷售額位居世界機床行業(yè)第七；北京第一機床廠并購了德國科寶公司，技術(shù)水平大幅提升。
我國企業(yè)已從單純的“技術(shù)引進”轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹夹g(shù)引進與自主研發(fā)”相結(jié)合的模式。例如，沈陽機床把研發(fā)的“觸角”擴展到德國、意大利，其在世界機床的排位也由名不見經(jīng)傳躍升到了2009年的第7位。目前，沈陽機床的研發(fā)費用約占其銷售額的4％左右。
在未來，我國還應繼續(xù)扶植較大型企業(yè)，形成幾家有國際競爭力的大型機床企業(yè)，加快促進我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而這幾年興起的民營企業(yè)，在市場競爭大潮中還將經(jīng)歷考驗，集中度增大是個趨勢。他們要生存，也要搞“專、精、特”上下功夫。
如何更好地走出去
如何提升我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)競爭力呢?我們對此提出如下建議：
關(guān)注國家投資重點，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
金融危機爆發(fā)以來，國際機床市場不斷下滑，但全行業(yè)中高檔數(shù)控機床以及大型數(shù)控機床的產(chǎn)值比例穩(wěn)步上升，這反映了市場需求結(jié)構(gòu)正在發(fā)生重大變化。即：中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床需求將會大幅度減少。
目前，國家對航空、汽車、鐵路、綠色能源、船舶、電子信息等行業(yè)的巨大的投
資拉動了市場需求結(jié)構(gòu)向高端發(fā)展。國家著眼于結(jié)構(gòu)調(diào)整這一長遠發(fā)展目標。我國在很多關(guān)鍵領(lǐng)域還受到國外的技術(shù)封鎖，有的甚至對我國禁售。因此結(jié)構(gòu)調(diào)整必將以自主創(chuàng)新為基礎(chǔ)。這將給機床工具行業(yè)帶來產(chǎn)業(yè)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整的機遇。
數(shù)控機床企業(yè)應關(guān)注重點投資領(lǐng)域，深入了解用戶工藝，加大研發(fā)適用產(chǎn)品的力度。盡快淘汰落后產(chǎn)品和產(chǎn)能。避免惡性競爭。應大膽嘗試向“專、精、特”產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。一些企業(yè)開發(fā)出高速鐵路軌道板磨床就是向“專機”發(fā)展的成功例子。這種需要我們填補空白的領(lǐng)域還有很多。
提高數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力
快速提高我國數(shù)控機床企業(yè)的自主開發(fā)能力，加快引進吸收，形成緊密的產(chǎn)學研相結(jié)合體系成為當務之急。
為此，要積極支持建立國家數(shù)控機床工程研究中心，完善企業(yè)技術(shù)開發(fā)體系，利用國家科技經(jīng)費，支持提升行業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平的機床功能部件及數(shù)控系統(tǒng)，抓緊實施數(shù)控產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)及基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究開發(fā)項目，支持機床行業(yè)和骨干企業(yè)提高技術(shù)創(chuàng)新能力，促進數(shù)控新產(chǎn)品的開發(fā)；要大力提升企業(yè)制造的專業(yè)化水平，增強行業(yè)配套能力，鼓勵采取產(chǎn)學研相結(jié)合等多種形式，依托重點工程，多方面籌集研發(fā)資金，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高檔數(shù)控機床、功能部件及數(shù)控系統(tǒng)，尤其要提高重點企業(yè)的技術(shù)開發(fā)能力、裝備數(shù)控化率和管理信息化水平。
積極擴大出口，調(diào)整出口結(jié)構(gòu)
根據(jù)目前全球經(jīng)濟形勢，行業(yè)要保持傳統(tǒng)機床、工具、重型機床和成形機床等優(yōu)勢產(chǎn)品的出口。針對當前增長較快的亞洲市場，通過擴大宣傳、提供完善的售后服務，實現(xiàn)批量出口中高檔機床的目標。有海外并購的企業(yè)應通過海外渠道突破高檔機床的出口。此外，還可以利用政府的援外項目以及政府貸款擴大我行業(yè)產(chǎn)品及技術(shù)出口。
