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，我們為您準備了不同風格的5篇高端的數控機床，期待它們能激發您的靈感。

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需求量的大幅增長，我國數控機床也取得了快速發展，數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控機床還有很大差距。

一、數控機床平穩發展

目前數控機床產品中，中低端產品我國企業已有一定實力，但高檔數控機床仍是短板，而高檔數控機床是航空航天、汽車、船舶和發電設備制造這四大領域的必需，是產業升級的必備。盡管國家實施了“高檔數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控全自動沖壓生產線一個項目成功實現了商業化，關鍵零部件和高檔數控系統方面尚需繼續努力。

2014年，國家繼續穩增長、調結構，在此大環境下，數控機床行業必須調整現有產業結構，在現有中端取得成果基礎上發力高端，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，擠入高端市場，擺脫受制于人的嚴峻形勢。

在研發方面，在國家現有專項支持基礎上實施創新發展戰略，以企業為主題，以創新為驅動力，鑒于機床屬于投資大、見效慢的行業，僅憑企業自身努力無法實現長久發展，需要多家企業參與共性技術研發，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；國家層面需要加大基礎研究投入和研發人才培養。

2014年，中國數控機床在2013年的基礎上平穩發展，預計數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，數控機床進口量連續4個月下降，但進口價卻從10月開始連續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。在我國機床企業積極發展中段產品時期，低價進口數控機床對我國數控機床的自主發展極為不利。

據2013年8月德國機械設備制造聯合會的一份研報，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，開發中國中端市場的本地商業模式。

為促進國內中端數控機床發展，2014年國家在新版稅則中增加部分產品：增列數控銑車復合加工中心、數控曲軸磨床、數控齒輪磨床、三維打印機稅目，其中對數控銑車復合加工中心、數控曲軸磨床、數控齒輪磨床實施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、降稅促進高檔數控裝置進口

高檔數控裝置決定著數控機床的數量，是數控機床的“大腦”。但由于長期以來進口數控裝置，中國數控機床基本采用“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，高檔數控裝置和系統成為中國數控機床的短板。

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

為促進國內數控機床發展、解決高檔數控裝置需求問題，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開始向高端發展。

篇2

“說不定哪天我就離開機床行業，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)與記者探討行業發展問題時，很無奈地發出如此感慨。

機床是裝備制造業中的基礎性產品。我國機床業技術附加值較低，尤其自主研發的高端數控機床成果寥寥，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，中國產業升級步伐加快，高端數控機床需求大增，但市場卻主要被進口貨占據，國產高端數控機床發展仍步履艱難。

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

發展陷入怪圈

在此次展會上，當各展臺的業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蒼蒼的老人為了機床行業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協會高級工程師、原高級顧問陳循介。

“我國機床行業之所以會出現今天這個現狀，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。機床行業在人才上出現了斷代。

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。國內機床企業還不能給高精尖人才提供一個良好的環境。

記者注意到，和其他裝備制造業一樣，目前我國數控機床行業處于難得的戰略機遇期。傳統工業，如汽車、機械、家電、紡織、農機、環保等行業的技術改造，對數控機床的需求繼續攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術產業的發展又為精密、高效、專用數控機床開辟了新的需求市場。

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

有數據顯示，10年前國內數控機床年產量只有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，這些數據卻不能反映目前機床行業發展面臨的諸多深層次矛盾。

“大而不強、廣而不精是國產數控機床的通病，重點行業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，機床業的發展陷入了一個怪圈。”湖南杰克數控有限公司董事長、湖南大學隨動磨削研究所所長胡惜時對記者說，機床業相當于制造業中的“農業”，利潤低導致技術人才待遇低，待遇低又導致機床業人才缺失，人才缺失又影響產品的創新，這又進一步制約了企業的利潤空間。

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，現在在浙江、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，跟這個行業的工資待遇不高確實有很大關系。“現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公司是數控機床行業的國際知名公司。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已經在給員工漲薪水。

然而，國內機床企業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的產品便宜很多，以至于業內人士不看產品參數，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是市場導向性非常突出的行業，只有市場需要的，機床企業才去研發生產，市場不需要的就一定不會有哪家企業會去研發生產。”

武重機床是國內生產重型、超重型機床規格最大、品種最全的大型骨干企業。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，也想用國產數控系統，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控系統。沈陽機床黨委宣傳部的一位楊姓副部長也曾向記者表示，如果企業一心研發新產品，到頭來卻賣不出去，那企業怎么生存?

來自中國機床工具工業協會的數據顯示：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，數控機床接近80億美元。

對此，有機床行業專家分析指出，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。

“在國內高端數控機床受制于高端人才短缺的情況下，市場發展越快，進口產品就越多，國內自主研發的高端數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。”業內分析人士說。

篇3

關鍵詞：數控機床；數控技術；發展趨勢；概況

0 引言

數控技術是每個國家先進制造業發展水平的重要標志，國家綜合國力的提高和國防工業的現代化所必不可少的重要基礎。美國、日本和德國等發達國家的數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 。

而我國數控技術發展比較晚，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”期間實現了產業化階段，組建了數控研發，數控生產基地，初步掌握了數控發展的技術，同時培養一批數控專業技術人才，初步形成了國產數控產業規模，開拓了國產數控產業市場。如圖1所示為我國數控機床產業銷售情況分布圖。其規模較大生產公司有華中數控、廣州數控和航天數控等具有經濟性和普及型的數控系統及機床產品。經過50多年的大力發展，其產品和性能大幅度提高，并逐漸在市場上站穩腳跟。但高端技術產品含量比較低，與國外數控系統差距比較大，對我國數控產業的發展還達不到主導和支撐作用。絕大部分高端數控產品主要依賴進口，如表1所示是近年來我國數控機床進出口變化對比表。因此大力發展國產數控產業對我國經濟的發展、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 數控機床與技術簡介

1.1 數控機床的結構組成

數字控制（Numerical Control ）是一種借助數字、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。而數控技術（Numerical Control Technology）就是采用數字控制的方法對加工過程實現自動控制的技術。再將數控技術應用到機床上就演化為現在的數控機床。標準型的數控機床通常由數控機床控制系統和機床本體這兩大部分組成，如圖2所示。

1.2 數控機床及技術分類

1）按控制系統特點分，主要包括點位控制、直線控制和輪廓控制數控機床。其中，點位控制數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）按執行機構的控制方式分，主要包括開環、半閉環和閉環數控機床。其中，開環數控機床無位置反饋系統，加工精度低；半閉環數控機床帶有位置反饋系統，并安裝在滾珠絲杠或電機軸上，加工精度較高；閉環數控機床不僅帶有位置反饋系統，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控機床及其他類型數控機床。其中，金屬切削類數控機床應用最為廣泛，種類最多；金屬成形類數控機床最近幾年發展較快。

4）按數控機床的性能分，主要有高、中、低檔三種數控機床。

1.3 數控機床及技術特點

數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、交通運輸等領域，其主要特點如下：

1）加工精度高，加工質量穩定、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）當零件發生改變時，只需改變數控程序，即可繼續加工，節省生產準備時間，提高生產率；

4）能實現多坐標的聯動加工，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）有利于實現機械加工的現代化管理。

2 數控機床及技術的發展概況

數控機床產業是國民經濟發展的支柱產業，中國是世界制造大國，但不是制造強國。創新能力不強，基礎薄弱，主要以低端產品為主，而制造業的發展主要依賴于機床業的發展。為此，國家于2005年制定了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》，同時將“高檔數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，在數控關鍵技術方面取得較大突破，主要表現在如下幾個方面：

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。開發出了高速主軸控制單元、重載導軌、數控回轉工作臺、A/C軸數控銑頭、機械手和刀庫裝置和數字化量儀等部件和樣機，并實現小批量生產規模。

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

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

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

1）自主創新能力還不足，創新成分少，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，沒有形成自主研發和自主創新能力。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）功能部件發展滯后。由于數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，相互發展的，這些功能部件的發展也在一定程度上限制了數控機床的發展。

3）產品的穩定性、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，其數控系統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在的多元化市場要求。

6）高檔數控機床的需求量較大。尤其對高端數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、工程機械等行業投資增速、產業結構調整，對中高端數控機床需求量將繼續增大。據分析，到2020年低中高檔數控機床之比將達到20：60：20，中高檔數控機床年需求量在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，少數開放功能的產品，只停留在試驗和試制階段。

8）創新環境不完善。我國還未形成有利于企業創新的競爭環境，創新動力和創新意識不強。

3 數控機床及技術的發展趨勢

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

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，再到納米級發展，以適應現代科技的發展。通過高速化縮短切削時間，來提高生產率，實現高效發展。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

開放式數控系統能在一個統一平臺上，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智能化。網絡化是近年來的一大亮點，這一目標的實現可極大滿足制造系統和制造企業對信息集成的需求，實現虛擬制造和敏捷制造等。

3.3 五軸聯動加工和復合快速加工

采用五軸聯動可實現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，從而限制了五軸聯動機床的發展。由于當前電主軸的快速發展，使五軸聯動的復合主軸頭結構大為簡化，制造難度和成本降低，促進了五軸聯動機床和復合加工機床的迅速發展。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 環保化

隨著環境保護意識的增強，環保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環境，在使用中也不產生二次污染。在這種環境下，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；日本富士公司的數控車床采用了冷風冷卻技術。

3.5 新技術規范和標準的建立

開放式數控系統有更好的適應性、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控系統新技術規范的研究和制定，這預示著數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數控系統的規范進行研究和制定。

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。重視數控人才的培養，加大對數控高端科技領域的拓展，加大經濟的投入，實現由制造大國到制造強國的轉變。另一方面，制造業還是我國就業人口最多的行業，可緩解當前就業的壓力，提高人民的生活水平，保障社會的穩定。

參考文獻：

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篇4

[關鍵詞]數控機床 加工技術 發展 優勢

《數控加工技術》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的主要教學課程，這門課程對學生當前的就業形勢非常有實際效果，眾多企業和電力部門都比較傾向于這門學科的畢業生，因此在就業上數控技術的畢業生相對來說是比較占優勢的。通過對數控機床技術的研究，很多學者發現機床數控化能夠提升和加速工業加工技術的基礎和根本保證。國內裝備工業高端化進程，對中高端數控機床的需求量也在持續上漲。過去一年中，機床數控率升到36%。機床數控化是提升工業加工技術的基礎。國內裝備工業高端化進程，對中高端數控機床的需求量也在持續上漲。

什么是數控技術？簡單一點來說就是通過數字來控制和操控某項指令的技術，簡稱數控，是指利用數字化的代碼構成的程序對控制對象的工作過程實現自動控制的一種方法。我們通常說的數控系統其實就是通過數字控制技術形成的自動控制這樣的系統為數控系統。所以現在我們可以知道了什么是數控機床，那么顧名思義他就是在機床上安裝了數控系統的設備，便于對機床的控制，我們把這樣的機床叫做數控機床。

職業高中《數控加工技術》課程教學內容是比較新的教學內容，其根據科學技術的發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，傳統的學習方式也是一直影響著我們，教學方式和方法的創新，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控技術的優點和其發展進程，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、當前數控機床技術具有的優點

1.靈活性比較強。對于CNC（數控機床技術）系統，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，從而避免出現故障和錯誤率。

3.易于實現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，如果一旦出現錯誤指令，系統會自動提示和自我調整，從而起到自我診斷功能。

二、數控技工技術的發展

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控制的立式數控銑床。從此數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展

隨著科學技術的發展，微電子技術的進入，我們的數控技術的加工精密度也發生了前所有的變化，出現了更為高水平的重要指標。這種精度的體現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，這種體現更多的體現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，我們體現再物件的形狀尺度向精準方向發展；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。

當今的科技發展的速度是非常快的，我們工業生產在科技創新的帶動和驅動下，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和應用。我們知道現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將把數控機床技術引領到一個新的工業領域。與此同時，新的研發的光學技術的加入，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展應用。

2.機床設備向智能制造要求發展方向努力

科學技術的發展必然使技術更新達到日新月異，智能化技術的發展是一個較大的發展空間，這就要求機床的數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境的標準必須體現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能夠工作72小時，隨著技術的變革，現在智能制造系統在連續工作的性能上能夠達到可以連續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展趨勢。隨著我們生活的需要和科技術的發展，數控技術的發展會越來越好，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、低能耗環保趨勢等。

教育與科學技術的發展是分不開的，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出需要的技術標準。我們在探討數控機床的技術革新問題上有了重大的突破，實現了數控技術的實踐應用性能，這一點十分重要。因此也會對數控技術的研發起到人才的推動作用，相信在今后的電子時代，數控技術會發揮它的重要價值和社會影響力。

參考文獻：

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

篇5

在“高檔數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，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。

制造業是推動經濟發展的發動機，而數控機床作為現代制造業的關鍵核心裝備，其發展一直受到國家和相關行業的高度關注。近些年隨著我國經濟社會的快速發展，我國機床行業有了長足的進步，產業規模、產品質量和系列規格都有了很大提升，而國民經濟發展中急需的高檔數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，我國機床行業從2011年下半年進入下行狀態[2，3]，在國產數控機床行業總產值及利潤紛紛下滑的情況下，高檔數控機床的需求卻穩步上升[2，3]，成為我國機床行業當前發展的一大亮點，高檔數控機床也成為我國機床行業推進產業結構調整、實現轉型升級的重要著力點。在“高檔數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，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，其在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。

我國數控機床行業的發展現狀

經過多年發展，我國數控機床行業的產業規模、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，通過數控機床制造企業及機床用戶企業的共同努力，我國的高檔數控機床也有了較大發展，已在我國航空航天、船舶、汽車、發電等高端制造業得到初步應用。

我國機床行業近年來產業規模大幅增加。“十一五”期間，金切機床行業工業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，其中數控機床的發展速度更快，數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%，國產數控機床產值市場占有率也在2010年達到56.7%[1]。

在高檔數控機床方面，隨著04專項的深入實施，一大批數控機床關鍵制造技術得到突破，多種構型的國產五軸聯動及復合加工機床實現了在用戶生產現場的小批量應用，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。以國產高檔數控機床在中航工業成飛公司的應用為例，成飛公司現裝備6臺國產五軸聯動數控機床，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動鏜銑床(圖1)，配備大扭矩機械式A/C雙擺角數控萬能銑頭，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。中航工業北京航空制造工程研究所的G52560ABJ五坐標數控龍門銑床配備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，目前已在中航工業成飛等多家飛機制造企業應用。

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，中航工業北京航空制造工程研究所的B52580E橋式五坐標高速數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。

數控系統方面，中高檔數控系統的開發和生產取得明顯進展，部分國產數控系統已配套五軸聯動數控機床。04專項通過設立國產數控系統成套裝置研制課題，已初步解決了高檔數控系統的多通道、多軸聯動、繞刀具中心旋轉、靜態誤差補償等技術難題，開發了與數控系統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GSK25i、沈陽高精GJ400數控系統等，上述數控系統已配套多臺04專項支持的中高檔數控機床，部分已投入實際現場應用。

數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、數控轉臺、刀庫與機械手、A/C雙擺角數控銑頭等研制。尤其是作為五軸聯動數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的A/C雙擺角數控萬能銑頭(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控機床。

國產高檔數控機床發展需解決的主要問題

我國數控機床行業已基本解決高端產品的有無問題，但產業結構、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，高檔數控系統和關鍵功能部件發展滯后，技術服務能力不足等問題。

國內機床行業近幾年的快速發展以中低端產品的產能擴充為主，高檔數控機床的研發投入不足，導致我國機床行業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產值、利潤不斷下滑的主要原因。推進高檔數控機床的產業化，提高國產高檔數控機床在國家重點行業的占有率，是我國機床行業擺脫當前困境，實現產業結構調整及轉型升級的關鍵，為此，我國機床企業在發展高檔數控機床的過程中需解決以下問題：

(1)國產高檔數控機床可靠性和性能穩定性較差。目前已投入實際生產應用的國產高檔數控機床一般采用國外進口的數控系統和關鍵功能部件，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)國產高檔數控系統及關鍵功能部件等主機配套產品還有待加強。近年來，國內數控系統廠以西門子、法拉克等國外高檔數控系統為對標，在多軸聯動加工、繞刀具中心旋轉(RTCP)、誤差補償等方面進行了大量的功能開發，但仍與國外高檔數控系統存在差距，體現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雙擺角數控銑頭為代表的關鍵功能部件已實現研發突破，但仍停留在小批生產階段，還缺乏在生產現場的批量應用。

(3)針對用戶加工工藝需求的技術服務能力不足。國外數控機床企業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等在內的一攬子解決方案，由于用戶采購高檔數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，這也是國外高檔數控機床在國內熱銷的重要原因。目前，國內機床企業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場的應用效果。

航空制造業未來發展對國產高檔數控機床的需求

高檔數控機床的發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，需要五軸聯動加工，一直是高檔數控機床研制和應用的主要落地對象。隨著現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展，同時，數字化制造技術在航空制造企業應用逐步深入，產品加工需求及用戶企業的技術發展對數控機床提出了新需求：

(1)大型高精度數控機床及五軸聯動臥式加工機床。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、高精度方向發展。德國DST公司的FOGS系列高精度五坐標數控龍門銑床，基于西門子840Dsl系統開發了用于機床空間誤差的自動檢測及補償的KMS(KinematicManagementSystem)系統，并對機床工作區域恒溫控制，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，如何實現鈦合金的高效加工是當前航空制造企業面臨的一大難題，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，航空制造企業適于復合材料加工、防護性能良好的數控加工設備有著迫切的需求。

(3)自動化生產系統以及滿足數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已出現。目前國外航空制造企業已大量應用柔性生產線，國外部分航空制造企業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，大幅提高了零件加工效率，保證了零件加工質量。此外，數字化制造需要實時監控機床狀態，從機床實時采集零件加工及機床狀態數據，這要求機床具備刀具自動測量、狀態自動監控、零件在線測量等功能，并可與用戶企業網絡互聯互通。

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