高端的數(shù)控機床精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇高端的數(shù)控機床，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

近年來，隨著國防、航空、高鐵、汽車和模具等重要裝備制造行業(yè)需求量的大幅增長，我國數(shù)控機床也取得了快速發(fā)展，數(shù)控機床技術在高速化、復合化、精密化、多軸化等方面取得了顯著進步和一系列突破。但在精度、可靠性方面和國外的數(shù)控機床還有很大差距。

一、數(shù)控機床平穩(wěn)發(fā)展

目前數(shù)控機床產品中，中低端產品我國企業(yè)已有一定實力，但高檔數(shù)控機床仍是短板，而高檔數(shù)控機床是航空航天、汽車、船舶和發(fā)電設備制造這四大領域的必需，是產業(yè)升級的必備。盡管國家實施了“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項，并計劃到2020年四大領域所需的高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備80%立足國內，但目前只有濟二機床大型高效數(shù)控全自動沖壓生產線一個項目成功實現(xiàn)了商業(yè)化，關鍵零部件和高檔數(shù)控系統(tǒng)方面尚需繼續(xù)努力。

2014年，國家繼續(xù)穩(wěn)增長、調結構，在此大環(huán)境下，數(shù)控機床行業(yè)必須調整現(xiàn)有產業(yè)結構，在現(xiàn)有中端取得成果基礎上發(fā)力高端，一方面需要面臨國外產品以及合資產品擠壓國內中端市場的競爭壓力，另一方面要加大研發(fā)，擠入高端市場，擺脫受制于人的嚴峻形勢。

在研發(fā)方面，在國家現(xiàn)有專項支持基礎上實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，以企業(yè)為主題，以創(chuàng)新為驅動力，鑒于機床屬于投資大、見效慢的行業(yè)，僅憑企業(yè)自身努力無法實現(xiàn)長久發(fā)展，需要多家企業(yè)參與共性技術研發(fā)，同時引入科研院校參與，實行公私合營伙伴關系（PPP）推進研發(fā)；國家層面需要加大基礎研究投入和研發(fā)人才培養(yǎng)。

2014年，中國數(shù)控機床在2013年的基礎上平穩(wěn)發(fā)展，預計數(shù)控機床產量將略有增加，進口需求依舊很大，但需求更偏向于高端產品，同時中端產品在國外實施本地市場化服務后也將有所增加。

二、進口以高端為主

從數(shù)控機床生產來看，2013年1～11月，中國金屬切削機床累計總產量66萬臺，同比下降7.84%，其中數(shù)控金屬切削機床占比28%，累計總產量18.4萬臺，同比增長0.4%。11月當月數(shù)控金屬切削機床產量18215臺，同比下降3.21%，預計2013年全年與2012年持平。

1～11月，浙江、遼寧、山東、江蘇4省數(shù)控金屬切削機床產量最高，分別為40328臺、39215臺、30570臺、21516臺，除山東實現(xiàn)34%的增幅外，浙江、遼寧和江蘇分別下降2.89%、2.37%、5.34%；4省產量之和占全國總產量的71.46%。

2011年在經濟迅速復蘇階段，我國數(shù)控機床進口一直處于較高水平，月均1850臺左右，從2011年下半年開始進口單價逐步提高；2012年進口量開始減少，月均降至1300臺以下，進口單價起伏較大，年均單價為29.3萬美元/臺。

從2012年11月開始，數(shù)控機床進口量連續(xù)4個月下降，但進口價卻從10月開始連續(xù)5個月提高，2月進口單價達到47萬美元/臺的最高紀錄，進口量達到金融危機以來最低值，說明高端數(shù)控機床進口較多；10月以后進口量再次跌至1000臺以下，進口單價也略有走低：預計2013年全年，數(shù)控機床進口量月均在1000臺左右，進口單價略低于2012年。

2013年3月，數(shù)控機床進口量大幅增加，而進口單價猛降，隨后進口單價盡管略有回升，但與上年相比，進口單價略低。在我國機床企業(yè)積極發(fā)展中段產品時期，低價進口數(shù)控機床對我國數(shù)控機床的自主發(fā)展極為不利。

據(jù)2013年8月德國機械設備制造聯(lián)合會的一份研報，未來三到五年，中端市場將成為中國機械設備最大的細分市場，占比從目前的34.3%提高到40.3%，能實現(xiàn)高達6%的增速，為此德國機械制造商在華未來定位尤其要重視中端市場，開發(fā)中國中端市場的本地商業(yè)模式。

為促進國內中端數(shù)控機床發(fā)展，2014年國家在新版稅則中增加部分產品：增列數(shù)控銑車復合加工中心、數(shù)控曲軸磨床、數(shù)控齒輪磨床、三維打印機稅目，其中對數(shù)控銑車復合加工中心、數(shù)控曲軸磨床、數(shù)控齒輪磨床實施9.7%的最惠國稅率和20%的普通稅率，對三維打印機（3D打印機）則是5%的最惠國稅率和30%的普通稅率。

三、降稅促進高檔數(shù)控裝置進口

高檔數(shù)控裝置決定著數(shù)控機床的數(shù)量，是數(shù)控機床的“大腦”。但由于長期以來進口數(shù)控裝置，中國數(shù)控機床基本采用“外腦”。2012年進口減少，出口額首次超過進口額，說明國產數(shù)控裝置水平有一定的提高，但與競爭力較強的德國、日本相比，仍有一定差距，高檔數(shù)控裝置和系統(tǒng)成為中國數(shù)控機床的短板。

目前，國內機床企業(yè)如沈陽機床已加大數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)，并于2011年秋研發(fā)出具有自主知識產權的數(shù)控系統(tǒng)，但在與國外對手激烈競爭中，“飛陽”數(shù)控系統(tǒng)的推廣和采用需要企業(yè)的不懈努力。

為促進國內數(shù)控機床發(fā)展、解決高檔數(shù)控裝置需求問題，2014年國家將機床可編程控制器（PLC）、機床用數(shù)控單元（包括單獨進口的CNC操作單元）的進口稅率由5%降至3%，將成套數(shù)控伺服裝置（包括CNC操作單元，帶有配套的伺服放大器和伺服電機）稅率由7%降至3%。

從進口額方面看，2013年PLC進口額與上年趨同，但進口量有所增加，說明國內需求缺口較大；從進口結構看，2012年，從日本進口的PLC最多，其次是德國；2013年相反，德國產品居多，鑒于德國產品比日本售價高出一倍多，這說明我國需求的PLC開始向高端發(fā)展。

篇2

“說不定哪天我就離開機床行業(yè)，再也不干這行了。”4月11日，在第十二屆中國國際機床展覽會上，大連機床集團的技術工程師張成(化名)與記者探討行業(yè)發(fā)展問題時，很無奈地發(fā)出如此感慨。

機床是裝備制造業(yè)中的基礎性產品。我國機床業(yè)技術附加值較低，尤其自主研發(fā)的高端數(shù)控機床成果寥寥，這與“中國制造”以往在國際分工中的低端定位有關。而近年來，中國產業(yè)升級步伐加快，高端數(shù)控機床需求大增，但市場卻主要被進口貨占據(jù)，國產高端數(shù)控機床發(fā)展仍步履艱難。

種種跡象顯示，這與國內該領域高端技術人才缺失有關。數(shù)控機床市場規(guī)模發(fā)展越快，人才短缺的瓶頸效應越凸顯。對國內數(shù)控機床行業(yè)而言，這仿佛是個難以自拔的尷尬境地。

發(fā)展陷入怪圈

在此次展會上，當各展臺的業(yè)務人員都在熱切期待自己的客戶時，記者卻在大連機床集團展臺旁，看到一個小伙子和一位白發(fā)蒼蒼的老人為了機床行業(yè)人才缺失的問題展開熱烈的討論。小伙子就是張成，老者是中國機床工具工業(yè)協(xié)會高級工程師、原高級顧問陳循介。

“我國機床行業(yè)之所以會出現(xiàn)今天這個現(xiàn)狀，很重要的原因是人才缺失。”作為老一輩機床專家，陳循介憂慮地對記者說，國內機床行業(yè)的高端技術人才中，比他年輕一點的有不少，可再年輕點的就很少見了。機床行業(yè)在人才上出現(xiàn)了斷代。

張成也認為，我國大量高端機床領域的技術人才流失，關鍵是用什么來吸引人才的問題。國內機床企業(yè)還不能給高精尖人才提供一個良好的環(huán)境。

記者注意到，和其他裝備制造業(yè)一樣，目前我國數(shù)控機床行業(yè)處于難得的戰(zhàn)略機遇期。傳統(tǒng)工業(yè)，如汽車、機械、家電、紡織、農機、環(huán)保等行業(yè)的技術改造，對數(shù)控機床的需求繼續(xù)攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術產業(yè)的發(fā)展又為精密、高效、專用數(shù)控機床開辟了新的需求市場。

另一方面，我國東部產業(yè)的升級、東北等老工業(yè)基地的振興和中西部開發(fā)步伐的加快，為數(shù)控機床產業(yè)發(fā)展提供了潛力巨大的國內市場；國際金融危機以來，國際資本和產業(yè)向中國的轉移、國際技術和人才的交流，又為我國數(shù)控機床產業(yè)的發(fā)展提供了外部環(huán)境。

有數(shù)據(jù)顯示，10年前國內數(shù)控機床年產量只有2萬臺左右，如今已經達到年產量20多萬臺；國產機床數(shù)控化率由“十五”末的35.5％，提高到“十一五”末的51.9％。然而，這些數(shù)據(jù)卻不能反映目前機床行業(yè)發(fā)展面臨的諸多深層次矛盾。

“大而不強、廣而不精是國產數(shù)控機床的通病，重點行業(yè)需要的高檔機床日前仍需靠進口。”齊齊哈爾二機床總工程師程鳳蘭說。

武漢重型機床集團有限公司(下稱武重機床)總工藝師、副總工程師張文橋也指出：“我們采取的是先做大、再做強的策略。目前，機床的功能是達到了，可精度還遠遠不夠。”

“從某種程度上說，機床業(yè)的發(fā)展陷入了一個怪圈。”湖南杰克數(shù)控有限公司董事長、湖南大學隨動磨削研究所所長胡惜時對記者說，機床業(yè)相當于制造業(yè)中的“農業(yè)”，利潤低導致技術人才待遇低，待遇低又導致機床業(yè)人才缺失，人才缺失又影響產品的創(chuàng)新，這又進一步制約了企業(yè)的利潤空間。

人才待遇不高

杰克機床是杰克控股集團旗下的第二大企業(yè)，現(xiàn)在在浙江、江西和湖南擁有3家機床制造工廠=其在湖南工廠的高級技術員自加入企業(yè)第二年后就基本上能拿到3000多塊錢。雖然也有年薪十幾萬的工程師，但公司對用人成本有嚴格控制，基本上不會超過總成本的15％。

胡惜時告訴記者，技術人才流失，跟這個行業(yè)的工資待遇不高確實有很大關系。“現(xiàn)在哪怕一個洗腳妹也能拿到3000塊錢工資。一個技術員才拿3000塊錢，他就感覺吃虧了。”

加拿大的ICAM公司是數(shù)控機床行業(yè)的國際知名公司。該公司工程師李榮華向本刊記者介紹，跟中國比，該公司給技術人才的待遇確實要高出一大截，盡管中國一些機床企業(yè)已經在給員工漲薪水。

然而，國內機床企業(yè)目前還是無法滿足工程師們的迫切愿望。這其中的一個很重要原因是國產數(shù)控機床賣不出好價錢。同樣型號的產品，國產的價錢要比國外企業(yè)的產品便宜很多，以至于業(yè)內人士不看產品參數(shù)，只看價錢就能判斷出是國產貨還是進口貨。

另一方面，國內企業(yè)管理層似乎沒有深刻意識到高端技術工程人員的重要性。工程師做銷售

張成在大連機床搞技術研發(fā)已經5年。不過，從今年開始，他要開始跑銷售。記者注意到，在CIMT2011展會上，很多“銷售經理”名片的頭銜后面都跟著三個字――工程師。

對此現(xiàn)象，浙江天通吉成機器技術有限公司銷售二部部長張亞寧解釋說：“我們國家的機床行業(yè)是市場導向性非常突出的行業(yè)，只有市場需要的，機床企業(yè)才去研發(fā)生產，市場不需要的就一定不會有哪家企業(yè)會去研發(fā)生產。”

武重機床是國內生產重型、超重型機床規(guī)格最大、品種最全的大型骨干企業(yè)。該公司總工藝師、副總工程師張文橋表示，從他們機床廠家來說，也想用國產數(shù)控系統(tǒng)，但這最終還是取決于用戶的選擇，一般用戶不愿意使用國產數(shù)控系統(tǒng)。沈陽機床黨委宣傳部的一位楊姓副部長也曾向記者表示，如果企業(yè)一心研發(fā)新產品，到頭來卻賣不出去，那企業(yè)怎么生存?

來自中國機床工具工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示：2010年我國機床工具產品進口總額為157.2億美元，同比增長62.0％，超過歷史最高的2008年的27.8％。其中，普通機床超過90億美元，數(shù)控機床接近80億美元。

對此，有機床行業(yè)專家分析指出，進口大幅增長的原因，一方面是國家鼓勵先進技術和先進裝備進口，進一步擴大高檔機床工具產品的進口，另一方面也說明，國產中、高檔機床工具與國外還有較明顯差距，還不能完全滿足國內市場需求。

“在國內高端數(shù)控機床受制于高端人才短缺的情況下，市場發(fā)展越快，進口產品就越多，國內自主研發(fā)的高端數(shù)控機床所占市場份額就越小，仿佛跌入了一個越來越深的陷阱，前景堪憂。”業(yè)內分析人士說。

篇3

關鍵詞：數(shù)控機床；數(shù)控技術；發(fā)展趨勢；概況

0 引言

數(shù)控技術是每個國家先進制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志，國家綜合國力的提高和國防工業(yè)的現(xiàn)代化所必不可少的重要基礎。美國、日本和德國等發(fā)達國家的數(shù)控機床和技術都處于世界先進行列， 如日本山崎馬扎克公司開發(fā)出了2種可使用長鏜桿切削工件的復合加工機床。德國德馬吉（DMG）公司生產的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅動在無級可調情況下，轉速可達5000r/min，輸出功率為ll千瓦 。

而我國數(shù)控技術發(fā)展比較晚，起步比較慢。在20世紀50年代末，經歷了封閉式開發(fā)階段。在“六五”、“七五”間，通過吸收和引進相結合，于“八五”期間建立國產體系。“九五”期間實現(xiàn)了產業(yè)化階段，組建了數(shù)控研發(fā)，數(shù)控生產基地，初步掌握了數(shù)控發(fā)展的技術，同時培養(yǎng)一批數(shù)控專業(yè)技術人才，初步形成了國產數(shù)控產業(yè)規(guī)模，開拓了國產數(shù)控產業(yè)市場。如圖1所示為我國數(shù)控機床產業(yè)銷售情況分布圖。其規(guī)模較大生產公司有華中數(shù)控、廣州數(shù)控和航天數(shù)控等具有經濟性和普及型的數(shù)控系統(tǒng)及機床產品。經過50多年的大力發(fā)展，其產品和性能大幅度提高，并逐漸在市場上站穩(wěn)腳跟。但高端技術產品含量比較低，與國外數(shù)控系統(tǒng)差距比較大，對我國數(shù)控產業(yè)的發(fā)展還達不到主導和支撐作用。絕大部分高端數(shù)控產品主要依賴進口，如表1所示是近年來我國數(shù)控機床進出口變化對比表。因此大力發(fā)展國產數(shù)控產業(yè)對我國經濟的發(fā)展、國防的進步和綜合國力水平的提高具有極為重要的作用。

1 數(shù)控機床與技術簡介

1.1 數(shù)控機床的結構組成

數(shù)字控制（Numerical Control ）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一加工過程進行可編程控制的自動化方法。而數(shù)控技術（Numerical Control Technology）就是采用數(shù)字控制的方法對加工過程實現(xiàn)自動控制的技術。再將數(shù)控技術應用到機床上就演化為現(xiàn)在的數(shù)控機床。標準型的數(shù)控機床通常由數(shù)控機床控制系統(tǒng)和機床本體這兩大部分組成，如圖2所示。

1.2 數(shù)控機床及技術分類

1）按控制系統(tǒng)特點分，主要包括點位控制、直線控制和輪廓控制數(shù)控機床。其中，點位控制數(shù)控機床只要控制移動部件的終點位置，對運動軌跡不作要求；直線控制數(shù)控機床不僅控制兩點間準確位置，還要控制其移動速度和軌跡；輪廓控制數(shù)控機床能夠同時控制兩軸以上的軸，并具有插補功能，同時對運動的起、終點，速度和軌跡進行精確控制來加工任意形狀的曲線和曲面。

2）按執(zhí)行機構的控制方式分，主要包括開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)數(shù)控機床。其中，開環(huán)數(shù)控機床無位置反饋系統(tǒng)，加工精度低；半閉環(huán)數(shù)控機床帶有位置反饋系統(tǒng)，并安裝在滾珠絲杠或電機軸上，加工精度較高；閉環(huán)數(shù)控機床不僅帶有位置反饋系統(tǒng)，而且將其安裝在運動部件上，加工精度最高。

3）按工藝用途分，主要包括金屬切削類、金屬成形類和特種加工數(shù)控機床及其他類型數(shù)控機床。其中，金屬切削類數(shù)控機床應用最為廣泛，種類最多；金屬成形類數(shù)控機床最近幾年發(fā)展較快。

4）按數(shù)控機床的性能分，主要有高、中、低檔三種數(shù)控機床。

1.3 數(shù)控機床及技術特點

數(shù)控機床作為一種先進的自動化機床，不僅具有較高的自動化程度，而且還具有廣泛的通用性，綜合運用了計算機技術、微電子技術、自動控制技術、機械結構和精密測量等最新成就和技術，廣泛應用于機械加工制造、國防軍工產品生產、航空航天、交通運輸?shù)阮I域，其主要特點如下：

1）加工精度高，加工質量穩(wěn)定、可靠性高；

2）加工過程無需人工干預，降低了工人的勞動強度；

3）當零件發(fā)生改變時，只需改變數(shù)控程序，即可繼續(xù)加工，節(jié)省生產準備時間，提高生產率；

4）能實現(xiàn)多坐標的聯(lián)動加工，能加工各種形狀復雜的零件，加工范圍廣；

5）適應性強，適合加工單件和小批量復雜工件；

6）有利于實現(xiàn)機械加工的現(xiàn)代化管理。

2 數(shù)控機床及技術的發(fā)展概況

數(shù)控機床產業(yè)是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)，中國是世界制造大國，但不是制造強國。創(chuàng)新能力不強，基礎薄弱，主要以低端產品為主，而制造業(yè)的發(fā)展主要依賴于機床業(yè)的發(fā)展。為此，國家于2005年制定了《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，同時將“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”確立為16個科技重大專項之一。通過國家計劃支持，在數(shù)控關鍵技術方面取得較大突破，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

1）關鍵部件的技術水平和質量逐步提高，功能日趨完善，部分零部件的性能指標逐步達到國際先進水平。開發(fā)出了高速主軸控制單元、重載導軌、數(shù)控回轉工作臺、A/C軸數(shù)控銑頭、機械手和刀庫裝置和數(shù)字化量儀等部件和樣機，并實現(xiàn)小批量生產規(guī)模。

2）中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)取得了一定的成果。通過自主研發(fā)與國外合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)上取得很大進展。解決了遠程數(shù)據(jù)傳輸和坐標聯(lián)動的關鍵難題，相繼又開發(fā)了伺服驅動系統(tǒng)，形成了系列化和標準化生產。

3）中高檔數(shù)控機床研發(fā)有了較大的突破，在復合加工、五軸聯(lián)動、高速加工和數(shù)字設計等方面取得了重大進展。

但與國外先進發(fā)達國家相比，差距還很大，還有很長的路要走，其不足主要有以下幾點：

1）自主創(chuàng)新能力還不足，創(chuàng)新成分少，吸收和消化能力差。就目前情況來看，我國只是停留在掌握已有國外的先進技術上和提高國產化率上，沒有形成自主研發(fā)和自主創(chuàng)新能力。要改變這種局面，不僅借助國外的先進技術作引導，還必須增強消化吸收能力，否則會更加依賴于國外技術。

2）功能部件發(fā)展滯后。由于數(shù)控機床是由若干功能部件在立柱和床身上進行組裝而成。其整體和功能部件之間是相互依賴，相互發(fā)展的，這些功能部件的發(fā)展也在一定程度上限制了數(shù)控機床的發(fā)展。

3）產品的穩(wěn)定性、可靠性不高。進口機床的平均無故障時間約為10，000小時以上，國產為3000-6000小時左右。這種差距在一定程度上影響了國產機床在市場上的占有率。

4）網絡化水平和技術較低。目前應用較多的還是NC傳輸、串口通訊技術和紙帶閱讀器，而遠程故障排除、集成化和網絡化水平有限。

5）產品可靠性、服務水平和產品質量等方面不強。國產機床的交貨期、服務和質量等方面與國外的著名品牌差距較大，其數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時間差距也很大。另外，服務體系不完善，快速反應能力和成套技術服務滿足不了現(xiàn)在的多元化市場要求。

6）高檔數(shù)控機床的需求量較大。尤其對高端數(shù)控機床的需求量較大，每年大約有60%的固定資產用于購買機床。在“十二五”期間，隨著汽車、高鐵、航天工業(yè)、工程機械等行業(yè)投資增速、產業(yè)結構調整，對中高端數(shù)控機床需求量將繼續(xù)增大。據(jù)分析，到2020年低中高檔數(shù)控機床之比將達到20：60：20，中高檔數(shù)控機床年需求量在12萬臺左右。

7）體系結構不夠完善和開放。用戶接口不夠完善，少數(shù)開放功能的產品，只停留在試驗和試制階段。

8）創(chuàng)新環(huán)境不完善。我國還未形成有利于企業(yè)創(chuàng)新的競爭環(huán)境，創(chuàng)新動力和創(chuàng)新意識不強。

3 數(shù)控機床及技術的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術不僅對傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了巨大的變革，而且成為工業(yè)化的象征。隨著數(shù)控技術的發(fā)展和應用領域的逐漸擴大，對國際民生的重要行業(yè)產生了極為重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術及裝備的發(fā)展趨勢來看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性

世界各工業(yè)國家從精密到超精密加工，從微米級到亞微米級，再到納米級發(fā)展，以適應現(xiàn)代科技的發(fā)展。通過高速化縮短切削時間，來提高生產率，實現(xiàn)高效發(fā)展。高的可靠性可以大大降低機床故障率，提高機床壽命。

3.2 開放式、智能化、網絡化

開放式數(shù)控系統(tǒng)能在一個統(tǒng)一平臺上，面向廠家和用戶，通過增加、剪切和改變結構對象，實現(xiàn)產品的系列化。智能化主要是對產品質量、驅動性能、編程、人機對話、智能控制、智能診斷等方面實現(xiàn)智能化。網絡化是近年來的一大亮點，這一目標的實現(xiàn)可極大滿足制造系統(tǒng)和制造企業(yè)對信息集成的需求，實現(xiàn)虛擬制造和敏捷制造等。

3.3 五軸聯(lián)動加工和復合快速加工

采用五軸聯(lián)動可實現(xiàn)對三維曲面零件的加工，效率高、加工質量好。但價格較高，編程難度較大，從而限制了五軸聯(lián)動機床的發(fā)展。由于當前電主軸的快速發(fā)展，使五軸聯(lián)動的復合主軸頭結構大為簡化，制造難度和成本降低，促進了五軸聯(lián)動機床和復合加工機床的迅速發(fā)展。我國復合加工機床剛剛起步、國內首臺復合加工機床是由沈陽機床集團與德國MAX-MULLER公司合作生產的車銑復合中心。

3.4 環(huán)保化

隨著環(huán)境保護意識的增強，環(huán)保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環(huán)境，在使用中也不產生二次污染。在這種環(huán)境下，裝備制造領域對機床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環(huán)保要求。歐洲已有10%-15%的加工實行了干切削或準干切削，如德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術；美國HARDING的QUEST系列車床；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風冷卻技術。

3.5 新技術規(guī)范和標準的建立

開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的適應性、擴展性、通用性和柔性。美國、歐共體和日本等國紛紛開始對開放式體系結構的數(shù)控系統(tǒng)新技術規(guī)范的研究和制定，這預示著數(shù)控技術的又一個新的變革時期的到來。我國在2000年也開始對中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范進行研究和制定。

4 結束語

我國是制造和生產大國，在世界產業(yè)轉移中盡量接受前端而不是后端的轉移。一方面，要努力掌握世界先進制造核心技術，縮短與先進國家之間的差距。重視數(shù)控人才的培養(yǎng)，加大對數(shù)控高端科技領域的拓展，加大經濟的投入，實現(xiàn)由制造大國到制造強國的轉變。另一方面，制造業(yè)還是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，可緩解當前就業(yè)的壓力，提高人民的生活水平，保障社會的穩(wěn)定。

參考文獻：

[1] 林寶，單國棟.我國數(shù)控機床市場發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J].東方企業(yè)文化，2010（9）：121.

[2] 張玲. 數(shù)控加工編程[M]. 南京：南京大學出版社，2012.1.

[3] 胡俊，王宇晗，吳祖育等.數(shù)控技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機械工程師，2000（3）：5-7.

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[關鍵詞]數(shù)控機床 加工技術 發(fā)展 優(yōu)勢

《數(shù)控加工技術》在高職學校教學課程中是目前比較重要的一個學科，同時他也是高職專科學校機械設備專業(yè)的主要教學課程，這門課程對學生當前的就業(yè)形勢非常有實際效果，眾多企業(yè)和電力部門都比較傾向于這門學科的畢業(yè)生，因此在就業(yè)上數(shù)控技術的畢業(yè)生相對來說是比較占優(yōu)勢的。通過對數(shù)控機床技術的研究，很多學者發(fā)現(xiàn)機床數(shù)控化能夠提升和加速工業(yè)加工技術的基礎和根本保證。國內裝備工業(yè)高端化進程，對中高端數(shù)控機床的需求量也在持續(xù)上漲。過去一年中，機床數(shù)控率升到36%。機床數(shù)控化是提升工業(yè)加工技術的基礎。國內裝備工業(yè)高端化進程，對中高端數(shù)控機床的需求量也在持續(xù)上漲。

什么是數(shù)控技術？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，簡稱數(shù)控，是指利用數(shù)字化的代碼構成的程序對控制對象的工作過程實現(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》課程教學內容是比較新的教學內容，其根據(jù)科學技術的發(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容和提升學生的學習水平。

一、當前數(shù)控機床技術具有的優(yōu)點

1.靈活性比較強。對于CNC（數(shù)控機床技術）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，同時又有硬件設備的強大功能性，我們就可以設定我們想要的工作結果，這里只要我們的程序指令沒有問題，我們的操作結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整，從而起到自我診斷功能。

二、數(shù)控技工技術的發(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

隨著科學技術的發(fā)展，微電子技術的進入，我們的數(shù)控技術的加工精密度也發(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)在微結構的加工技術方面。這樣我們就可以總結出這樣的結論，機床加工的精準度已經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)生產在科技創(chuàng)新的帶動和驅動下，大量需要精準和帶有微結構的加工零件是必需在數(shù)控機床技術下才能夠完成的，因此新的加工要求就是精密機床設備的研發(fā)和應用。我們知道現(xiàn)在微結構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。所以我們說微結構的出現(xiàn)將把數(shù)控機床技術引領到一個新的工業(yè)領域。與此同時，新的研發(fā)的光學技術的加入，使微加工技術更能夠準確無誤。比如納米壓印復制工藝技術就得到了非常好的發(fā)展應用。

2.機床設備向智能制造要求發(fā)展方向努力

科學技術的發(fā)展必然使技術更新達到日新月異，智能化技術的發(fā)展是一個較大的發(fā)展空間，這就要求機床的數(shù)控技術必須符合智能化制造技術的要求。目前從國際和國內的職能制造技術的發(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的發(fā)展，數(shù)控技術的發(fā)展會越來越好，越來越先進，越來越能適應我們人類的生活需要，比如多功能復合化趨勢、可重構趨勢、低能耗環(huán)保趨勢等。

教育與科學技術的發(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帶給學生們同時又能研發(fā)出需要的技術標準。我們在探討數(shù)控機床的技術革新問題上有了重大的突破，實現(xiàn)了數(shù)控技術的實踐應用性能，這一點十分重要。因此也會對數(shù)控技術的研發(fā)起到人才的推動作用，相信在今后的電子時代，數(shù)控技術會發(fā)揮它的重要價值和社會影響力。

參考文獻：

[1]陶曉.數(shù)控機床的電氣維修技術及發(fā)展趨勢探討[J].黑龍江科技信息，2007，（12）.

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在“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數(shù)控機床近幾年得到快速發(fā)展，航空航天、船舶等高端制造業(yè)作為用戶企業(yè)，在促進我國高檔數(shù)控機床發(fā)展中發(fā)揮的重要作用也得到業(yè)內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業(yè)的未來需求成為我國高檔數(shù)控機床產業(yè)化及批量應用的重要保障。

制造業(yè)是推動經濟發(fā)展的發(fā)動機，而數(shù)控機床作為現(xiàn)代制造業(yè)的關鍵核心裝備，其發(fā)展一直受到國家和相關行業(yè)的高度關注。近些年隨著我國經濟社會的快速發(fā)展，我國機床行業(yè)有了長足的進步，產業(yè)規(guī)模、產品質量和系列規(guī)格都有了很大提升，而國民經濟發(fā)展中急需的高檔數(shù)控機床過度依賴進口的局面已有所改善[1]。

受累于低迷的世界經濟形勢，我國機床行業(yè)從2011年下半年進入下行狀態(tài)[2，3]，在國產數(shù)控機床行業(yè)總產值及利潤紛紛下滑的情況下，高檔數(shù)控機床的需求卻穩(wěn)步上升[2，3]，成為我國機床行業(yè)當前發(fā)展的一大亮點，高檔數(shù)控機床也成為我國機床行業(yè)推進產業(yè)結構調整、實現(xiàn)轉型升級的重要著力點。在“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數(shù)控機床近幾年得到快速發(fā)展，航空航天、船舶等高端制造業(yè)作為用戶企業(yè)，其在促進我國高檔數(shù)控機床發(fā)展中發(fā)揮的重要作用也得到業(yè)內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業(yè)的未來需求成為我國高檔數(shù)控機床產業(yè)化及批量應用的重要保障。

我國數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

經過多年發(fā)展，我國數(shù)控機床行業(yè)的產業(yè)規(guī)模、產品類型及應用領域等都有了長足進步，而在04專項的支持下，通過數(shù)控機床制造企業(yè)及機床用戶企業(yè)的共同努力，我國的高檔數(shù)控機床也有了較大發(fā)展，已在我國航空航天、船舶、汽車、發(fā)電等高端制造業(yè)得到初步應用。

我國機床行業(yè)近年來產業(yè)規(guī)模大幅增加。“十一五”期間，金切機床行業(yè)工業(yè)總產值年平均增長率達23.6%，2010年達1306億元人民幣，并在2011年達到1542.9億元人民幣的歷史最高點，其中數(shù)控機床的發(fā)展速度更快，數(shù)控機床產量占金切機床總產量的比重由2005年的13.2%提高到2010年的29.6%，國產數(shù)控機床產值市場占有率也在2010年達到56.7%[1]。

在高檔數(shù)控機床方面，隨著04專項的深入實施，一大批數(shù)控機床關鍵制造技術得到突破，多種構型的國產五軸聯(lián)動及復合加工機床實現(xiàn)了在用戶生產現(xiàn)場的小批量應用，廣泛用機結構件、大型水輪機葉片等多種復雜零件的加工，加工材料涵蓋了鋁合金、鈦合金、不銹鋼、復合材料等。以國產高檔數(shù)控機床在中航工業(yè)成飛公司的應用為例，成飛公司現(xiàn)裝備6臺國產五軸聯(lián)動數(shù)控機床，故障率比國外同型機床稍高，但已基本滿足飛機結構件批量加工。

五坐標數(shù)控龍門機床方面，濟南二機床集團有限公司的XKV27系列龍門移動式五軸聯(lián)動鏜銑床(圖1)，配備大扭矩機械式A/C雙擺角數(shù)控萬能銑頭，工作臺面寬度可達5m，長度可達40m，已在鞍鋼重型機械有限責任公司、上海航天設備制造總廠應用。中航工業(yè)北京航空制造工程研究所的G52560ABJ五坐標數(shù)控龍門銑床配備A/B擺角式機械主軸頭，適用于鈦合金、合金鋼等復雜飛機結構件加工，目前已在中航工業(yè)成飛等多家飛機制造企業(yè)應用。

五坐標立式加工中心方面，以沈陽中捷的VMC25100U(圖2)、中航工業(yè)北京航空制造工程研究所的V51030ABJ為代表的國產五坐標立式低速加工中心(A/B擺角)已在中航工業(yè)成飛用機鈦合金零件加工，除部分指標及整機可靠性略低外，這兩款機床的零件加工能力與Rambaudi公司的1201機床接近，基本滿足鈦合金航空結構件的五軸加工需求。

五坐標橋式機床方面，中航工業(yè)北京航空制造工程研究所的B52580E橋式五坐標高速數(shù)控龍門銑床工作臺尺寸為2.5m×8m，主軸轉速達到24000r/min，已有多臺在我國航空制造企業(yè)應用。濟南二機床集團有限公司的XHSV25系列機床配備大功率、高轉速雙擺角數(shù)控萬能銑頭，工作臺面最大寬度可達5m，長度最大可達30m，已在航天二院二八三廠應用。車銑復合機床方面，北一機床的XKA28105X300超重型數(shù)控龍門車銑復合機床已在哈爾濱汽輪機有限公司投入使用。

數(shù)控系統(tǒng)方面，中高檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和生產取得明顯進展，部分國產數(shù)控系統(tǒng)已配套五軸聯(lián)動數(shù)控機床。04專項通過設立國產數(shù)控系統(tǒng)成套裝置研制課題，已初步解決了高檔數(shù)控系統(tǒng)的多通道、多軸聯(lián)動、繞刀具中心旋轉、靜態(tài)誤差補償?shù)燃夹g難題，開發(fā)了與數(shù)控系統(tǒng)配套的伺服驅動及電機等硬件，形成了系列化產品。典型如華中8型、廣數(shù)GSK25i、沈陽高精GJ400數(shù)控系統(tǒng)等，上述數(shù)控系統(tǒng)已配套多臺04專項支持的中高檔數(shù)控機床，部分已投入實際現(xiàn)場應用。

數(shù)控機床功能部件方面，形成了一批具有自主知識產權的功能部件，部分性能指標已接近國際先進水平。在04專項支持下，國產功能部件已突破高速主軸、高速滾珠絲杠、重載直線導軌、數(shù)控轉臺、刀庫與機械手、A/C雙擺角數(shù)控銑頭等研制。尤其是作為五軸聯(lián)動數(shù)控機床關鍵功能部件的雙擺角銑頭，如濟南第二機床集團研發(fā)的A/C雙擺角數(shù)控萬能銑頭(圖3)，可配備機械主軸和電主軸，其中機械主軸扭矩達2200N·m，轉速1600r/min，電主軸扭矩73.8N·m，轉速24000r/min，這兩類銑頭已配備多種構型的數(shù)控機床。

國產高檔數(shù)控機床發(fā)展需解決的主要問題

我國數(shù)控機床行業(yè)已基本解決高端產品的有無問題，但產業(yè)結構、產品結構與市場需求的矛盾尚未得到有效緩解，仍面臨主機大而不強，高檔數(shù)控系統(tǒng)和關鍵功能部件發(fā)展滯后，技術服務能力不足等問題。

國內機床行業(yè)近幾年的快速發(fā)展以中低端產品的產能擴充為主，高檔數(shù)控機床的研發(fā)投入不足，導致我國機床行業(yè)存在主機大而不強的問題，這也是近兩年受全球金融危機影響，我國大部分機床企業(yè)產值、利潤不斷下滑的主要原因。推進高檔數(shù)控機床的產業(yè)化，提高國產高檔數(shù)控機床在國家重點行業(yè)的占有率，是我國機床行業(yè)擺脫當前困境，實現(xiàn)產業(yè)結構調整及轉型升級的關鍵，為此，我國機床企業(yè)在發(fā)展高檔數(shù)控機床的過程中需解決以下問題：

(1)國產高檔數(shù)控機床可靠性和性能穩(wěn)定性較差。目前已投入實際生產應用的國產高檔數(shù)控機床一般采用國外進口的數(shù)控系統(tǒng)和關鍵功能部件，在加工性能方面與進口機床沒有太大差距，但機床輔助部件故障率較高，直接推高了整機的故障率。此外，由于部件裝配和調試技術水平不足，國產機床的精度、動態(tài)特性等比國外機床稍差，且上述性能在應用過程中的下降速度要高于國外機床。

(2)國產高檔數(shù)控系統(tǒng)及關鍵功能部件等主機配套產品還有待加強。近年來，國內數(shù)控系統(tǒng)廠以西門子、法拉克等國外高檔數(shù)控系統(tǒng)為對標，在多軸聯(lián)動加工、繞刀具中心旋轉(RTCP)、誤差補償?shù)确矫孢M行了大量的功能開發(fā)，但仍與國外高檔數(shù)控系統(tǒng)存在差距，體現(xiàn)為機床的加工精度無法滿足要求。功能部件方面，以高速主軸、A/C雙擺角數(shù)控銑頭為代表的關鍵功能部件已實現(xiàn)研發(fā)突破，但仍停留在小批生產階段，還缺乏在生產現(xiàn)場的批量應用。

(3)針對用戶加工工藝需求的技術服務能力不足。國外數(shù)控機床企業(yè)很早就針對用戶的具體加工對象，提供包括機床、典型工藝方案及切削參數(shù)等在內的一攬子解決方案，由于用戶采購高檔數(shù)控機床一般針對實際零件加工需求，這種圍繞產品加工需求的全套解決方案受到用戶的普遍歡迎，這也是國外高檔數(shù)控機床在國內熱銷的重要原因。目前，國內機床企業(yè)由于缺乏對用戶產品加工工藝的了解，目前還無法提供全套解決方案，提供的技術服務也只針對機床本身，影響了國產機床在用戶現(xiàn)場的應用效果。

航空制造業(yè)未來發(fā)展對國產高檔數(shù)控機床的需求

高檔數(shù)控機床的發(fā)展往往由被加工對象的加工工藝及用戶生產需求拉動，飛機結構件作為飛機的主承力部件，具有形狀復雜、加工精度要求高、材料利用率低等特點，需要五軸聯(lián)動加工，一直是高檔數(shù)控機床研制和應用的主要落地對象。隨著現(xiàn)代飛機性能的不斷提升，飛機零件正朝著整體化、大型化、復雜化、高精度、新材料大量應用等方向發(fā)展，同時，數(shù)字化制造技術在航空制造企業(yè)應用逐步深入，產品加工需求及用戶企業(yè)的技術發(fā)展對數(shù)控機床提出了新需求：

(1)大型高精度數(shù)控機床及五軸聯(lián)動臥式加工機床。當前，部分大型飛機結構件的長度已接近20m，零件表面精度達到Ra1.6，促使加工設備向著大型化、高精度方向發(fā)展。德國DST公司的FOGS系列高精度五坐標數(shù)控龍門銑床，基于西門子840Dsl系統(tǒng)開發(fā)了用于機床空間誤差的自動檢測及補償?shù)腒MS(KinematicManagementSystem)系統(tǒng)，并對機床工作區(qū)域恒溫控制，使機床在2.5m×9m×1.5m的工作空間內定位精度達到1.6μm/m3。此外，飛機結構件加工的材料去除率達95%以上，立式加工時，高速切削產生的大量切屑極易堆積在零件表面，造成零件的二次切削，影響零件加工質量，臥式機床以其排屑性好、具備FMC(柔性制造單元)功能等特點，在飛機結構件加工中的應用已越來越多，未來飛機結構件加工中臥式機床所占的比例將進一步提高。

(2)鈦合金高效及復合材料加工機床。目前，鈦合金和以碳纖維為代表的復合材料在現(xiàn)代飛機中所占的比例大幅提高，如A350、波音787的復合材料比例已經超過50%。在鋁合金高速加工已基本解決的情況下，鈦合金、復合材料加工將成為未來航空制造企業(yè)的主要任務。由于切削性能差，鈦合金的切削效率一直很低，如何實現(xiàn)鈦合金的高效加工是當前航空制造企業(yè)面臨的一大難題，需要在高效加工設備、刀具、工藝方案等多方面入手，而高效加工設備是基礎。復合材料加工主要需解決污染問題，與金屬材料不同，復合材料(如碳纖維、蜂窩等)在高速切削時會產生大量粉塵，對人體及機床造成傷害，因此，航空制造企業(yè)適于復合材料加工、防護性能良好的數(shù)控加工設備有著迫切的需求。

(3)自動化生產系統(tǒng)以及滿足數(shù)字化制造需求的設備新功能。為提高生產效率、降低零件加工質量風險，包含運輸、加工、清洗、烘干及測量等功能的自動化生產系統(tǒng)已出現(xiàn)。目前國外航空制造企業(yè)已大量應用柔性生產線，國外部分航空制造企業(yè)在碳纖維蒙皮加工中已采用集成傳輸、加工、清洗、烘干及測量等功能于一體的自動化生產系統(tǒng)，大幅提高了零件加工效率，保證了零件加工質量。此外，數(shù)字化制造需要實時監(jiān)控機床狀態(tài)，從機床實時采集零件加工及機床狀態(tài)數(shù)據(jù)，這要求機床具備刀具自動測量、狀態(tài)自動監(jiān)控、零件在線測量等功能，并可與用戶企業(yè)網絡互聯(lián)互通。

上述目標的實現(xiàn)都離不開機床企業(yè)和用戶企業(yè)的密切合作，需要繼續(xù)堅持04專項提倡的“產學研用”研發(fā)模式，尤其是示范應用的方式(圖4)。通過梳理專項前期重點成果，根據(jù)市場需求集中力量在重點用戶建立“應用示范基地”，充分發(fā)揮用戶的數(shù)控加工工藝技術優(yōu)勢以及設備應用經驗，彌補我國機床企業(yè)在這些方面的不足，以在用戶實際生產現(xiàn)場“應用”的方式驗證并開發(fā)適應于用戶需求的新功能，最終達到完善專項成果，推進國產高檔數(shù)控機床在國家重點行業(yè)批量應用，提高國產高檔數(shù)控機床市場占有率的目的。