時間：2023-08-08 17:10:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高檔數控機床技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
數控系統是數控機床裝備的核心關鍵部件。特別是對于國防工業急需的高檔數控機床，高檔數控系統是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素，而國外對我國至今仍封鎖限制，成為制約我國高檔數控機床發展的瓶頸。
21世紀將是我國國民經濟持續穩定發展的黃金時期，國民經濟建設的高速發展將進一步拉動數控機床的市場需求。預計2010年國內市場數控機床需求將達10萬臺以上，40％以上為中高檔型，消費將達到60-70億美元，將為國產數控系統產業創造廣闊的市場空間。
二、我國數控系統產業市場的現狀
（一）數控系統產業的市場細分
我國數控系統分為三種型級，即經濟型、普及型和高級型。這是根據我國當前市場需求的實際情況，按技術應用不同領域和復雜程度進行的階段性標準來劃分的。
在經濟型數控系統中，國產經濟型數控系統由于適應我國用戶的實際使用水平和機床制造企業數控技術配套要求，得到了廣大用戶的認同，已形成了規模優勢，目前約占到我國整個數控系統市場的60%左右。
國產普及型數控系統市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領國內市場。進入20世紀90年代以來，我國逐步形成了以航天數控集團、機電集團、華中數控、藍天數控等以生產普及型數控系統為主的國有企業，以及北京-法那科、西門子數控（南京）有限公司等合資企業的基本力量。從技術水平上比較，國產普及型數控系統的功能、性能并不差，價格和服務方面還有較大優勢，可靠性與國外系統的差距也已顯著縮小，但依然是國產數控系統最難開拓的市場領域。
在高檔數控系統領域，國產數控系統與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產五軸聯動數控系統技術上已經取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應用中驗證還不全面。國產高檔數控系統的差距，還表現在產品的系列化不全，如伺服電機、伺服驅動從小到大各種規格，國外都有，而我們的規格有限；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）、多通道數控系統的功能、性能上，國產系統與國外系統有較大差距。我國進口的數控系統基本為德國西門子（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%。在國內尚無自主知識產權高端數控系統替代的前提下，西門子和發那科擁有絕對的價格優勢。加上高性能數控系統具有超越經濟價值的戰略意義，發達國家對出口我國的數控系統始終有所限制，甚至像五軸聯動以上的高性能數控系統產品絕對禁止向我國出口。
（二）我國數控系統產業的發展目標
國家“十二五”期間的目標是：建立起比較完備的數控系統自主創新體系，具有自主設計、開發和成套生產能力，使我國高檔數控系統總體技術達到國際先進水平。創建國產自主品牌產品，普及型數控系統市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產高檔系統市場占有率達到50%以上，主要品種基本實現自給，推動裝備制造業現代化。
結合我國數控系統市場與數控系統產業的發展目標，不難看出，經濟型數控系統市場已趨于飽和，且競爭相當激烈，由于技術水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數控系統市場已逐步形成幾家大企業的壟斷現象，并且國外數控系統已在市場上占統治地位，很難進入。而在國內，高檔數控系統目前只占整個數控系統的約2%，市場前景相當廣闊，雖然目前大部分的高檔數控系統是國外產品，但依然有大片市場等待開發。競爭機會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數控系統廠商只有抓住這一契機，才能不斷發展自己的技術，擴大市場，為國家高檔數控系統的發展做出貢獻。
三、高檔數控系統市場需求分析
（一）高檔數控系統的市場應用
高檔數控系統可以應用于數控機床的生產，也可以對原有的數控機床或非數控機床進行系統升級、改造。其具體的應用市場為機電行業，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、大型電站設備、石化和冶金設備、汽車制造等都是我國機床業的下游產業，都離不開高檔機床，為機床業的發展提供了廣闊的空間。
（二）數控機床市場的現狀
數控機床是利用硬件和軟件相結合，是以電子控制為主的機電一體化機床，充分利用了微電子、計算機技術等高端技術。我國數控機床生產廠共有100多家，其中能批量生產的企業有42家(國有企業30家，民營企業5家，合資、獨資企業7家)，平均年產量40-50臺，幾家重點企業年產量可達400-700臺。
1、國內市場需求。我國數控機床20世紀80年代以來有了迅速發展，平均年產量增長20%以上；數控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數控機床生產企業都經歷了結構調整、轉變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結構的變化，使得1997年數控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產數控機床市場占有率上升到45.9%；正是由于結構的變化，才有可能形成產量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內需，通過加大技改投資和基礎設施建設投資的措施來拉動國內市場消費。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。這些行業的發展帶動了機床工具的需求。其次是軍工等需求穩步上升，在航空、兵器等領域，改造將繼續增加，設備需求將進一步深化和擴大。民營企業將進一步滲透到制造業和輕工業，其技術水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務全面鋪開，市場需求呈現出較高的增長，進一步拉動企業的技術改造和設備更新。近年啟動和續建的重大工程有：三峽右岸的發電機組的制造，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產業帶來市場的需求，而這些產業直接或間接都會使機床工具行業的市場增加份額和力度，為我國數控產業發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計數據來看，數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控機床，目前世界數控機床消費趨勢已從初期以數控電加工機床、數控車床、數控銑床為主轉向以加工中心、專用數控機床、成套設備為主，這正是我國機床行業的弱項。“八五”期間，我國機床工具產品出口開始向全方位、多元化發展。近幾年機床出口多元化發展趨勢更加明顯，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）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控機床市場的市場容量不斷增加，為高檔數控系統提供了廣闊的市場投放空間。
四、市場規模預算
由于機床下游行業固定資產投資連續幾年快速增長，國內機電產品市場需求年均增長30％，根據數控機床市場的預計，未來5年我國數控機床需求的年均增速在30％以上。
雖然國內市場對數控機床的需求很大，但對高檔數控機床的生產和消費需求依然處于低水平，從2004年的數據看，高檔數控系統占整個數控系統的產量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。
另外，由于技術等方面的原因，國產高檔數控系統的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數控系統約占市場份額的99.5％。這就要求國產高檔數控系統廠商必須生產質量可靠，價格適中的高檔數控系統，才能與強勁的外國企業競爭.根據市場分析，可以做出未來五年我國高檔數控系統市場規模預測如表1所示。
五、結論與建議
隨著市場需求的不斷擴大，科學技術的迅猛發展，21世紀將成為我國發展數控系統產業的絕佳時期，提高我國數控系統的技術性和競爭力將大力推動我國制造業的發展，這將是政府與企業共同努力的結果。
在政府政策方面，應充分利用國防軍工行業與機床制造行業的合作平臺，率先在軍工行業推廣使用自主化的高檔數控系統。優先立項支持選用國產數控系統的首臺首套高端數控機床裝備的研制，并在項目中分配專門經費支持所配套的高檔數控系統的研發，推動自主研發的高檔數控系統的應用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數控機床的項目中，標書中不要指定國外系統，給國產數控系統產品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下，應優先選用國產數控系統產品。同時，支持數控系統廠、數控機床廠和職業院校建立“數控技術培訓與服務中心”，為數控機床生產者培訓操作使用、工藝編程、維護維修人員。另外，政府也可以在技術改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強高檔數控系統企業綜合實力。
在企業自身方面，應加大在高檔數控系統、全數字交流伺服驅動等核心關鍵技術領域的研發，走產學研相結合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機構、大學、系統廠組成的技術聯盟和研發平臺，共同開展數控系統共性與關鍵技術的研發，加速制訂下一代高檔數控系統標準體系結構的規范和協議及相關的技術標準，并在國產數控系統行業內推廣和共享，實現我國數控廠商的共同發展。
總之，國產高檔數控系統的發展關系到我國的產業安全和國防安全，加速產業化步伐，增強自主創新能力，加快高檔數控機床及其功能部件的研發和市場開拓，提高產品質量和服務質量，提高競爭力是我國高檔數控系統產品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業自身的不斷努力下，高檔數控系統一定會有更好的發展。
參考文獻：
1、孫斌,楊汝清.基于PC的數控系統的研究現狀和發展趨勢[J].機床與液壓,2001(4).
2、楊學桐.我國數控產業的現狀與發展舉措[J].機電產品開發與創新,2002(3).
3、陳虎.高端數控系統的功能特征和性能特征[EB/OL].中國工控網,2007-10-19.
這幾年來，機床行業向國民經濟各部門提供了一大批先進適用的數控機床。向航天等國防尖端、造船、大型發電設備制造、冶金設備制造、機車車輛制造等重要用戶提供了一批高質量的數控機床和柔性制造單元。如武漢重型機床廠和北京第二機床廠分別與大連理工大學合作，先后為航天部門提供了大型數字化仿形三軸聯動和四軸聯動控制的數控立車和數控鏜銑床、為打破國外限制，發展國家航天事業作出了貢獻。
研華ARK系列嵌入式工控機在數控機床系統中的應用
項目簡介：采用嵌入工業計算機技術的數控機床具有廣泛的適應性，利用其滿足客戶需求的計算能力以及具有的網絡控制能力，使內嵌嵌入式工控機的機床在加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；提升加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果隨著數控技術的發展，采用數控系統的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。
趨勢意義：實現數控機床聯網后，將在數控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。滿足客戶需要的嵌入式工控機系統ARK系列將為我國制造業作出更大的貢獻!
新型四軸數控車床
項目簡介：根據國內外市場需求而開發的新產品MJ―860DT四軸數控車床。該機是一種采用雙液壓臥式回輪刀架面對面同軸線對置安裝的四軸數控車床，液壓尾座套筒縱向編程移動，有效解決了在車削長套筒類零件并采用內漲式夾具時的快速裝夾效率問題。該機床具有強大的金屬去除能力和高效加工效率，特別適宜長軸類零件和軍工行業大型彈體零件的高效、精密車削。
趨勢意義：以重切削、高剛性、高效率為其顯著特點。該機床的開發成功填補了國內此類數控車床產品的空白。
線路板數控銑床的銑技術
項目簡介：線路板數控銑床的銑技術包括選擇走刀方向、補償方法、定位方法、框架的結構、下刀點。都是保證銑加工精度的重要方面。系統介紹走刀方向、補償方法，定位方法和下刀點，框架及下刀點等。當銑刀切入板材時，有一個被切削面總是迎著銑刀的切削刃，而另一面總是逆著銑刀的切削刃。定位方法可分為兩種；一是內定位，二是外定位。定位對于工藝制定人員也十分重要，一般在線路板前期制作時就應確定定位的方案。內定位是通用的方法。所謂內定位是選擇印制板內的安裝孔，插撥孔或其它非金屬化孔作為定位孔。下刀點和加工順序選擇的好，能使框架保持最大的強度最快的速度。選擇的不好，框架容易變形而使印制板報廢。
趨勢意義：國內先進
機床主軸制動控制方式的改進設計
項目簡介：對機床主軸制動控制方式進行了改進設計，判斷主軸旋轉狀態，不采用延時2．5s，即認定主軸電動機停止旋轉的控制方式，而是實時監控主軸旋轉狀態，當主軸旋轉低于一定轉速時，立即發出主軸停止完了信號。PLC實現主軸能耗制動的控制方法。
趨勢意義：采用改進的控制方式用PLC控制機床主軸的制動，能夠可靠地判別機床主軸的旋轉狀態，避免了機床的誤動作，節約了主軸加工的輔助時間，使機床的保護性能更趨于完善。
數控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償方法
項目簡介：研究了結構簡單、操作方便的自動對刀和刀具磨損自動補償裝置。數控刨床自動對刀和刀具磨損自動補償裝置結構非常簡單，由對刀塊、絕緣體和底座三部分組成。整個裝置由底座通過螺釘固定在工作臺上。對刀裝置與工作臺一起通過x向的伺服電機做水平方向的移動，刀具由z向伺服電機控制做上下移動。對刀塊和底座各有一個接線端。該對刀方法具有對刀裝置結構簡單、成本低、操作方便的特點，可以同時解決刀具的自動對刀和刀具磨損的自動補償問題，且對刀和刀具磨損補償的精度高。．
趨勢意義：該對刀方法具有很強的使用性，在刨床數控系統中有較高的推廣應用價值。該對刀方法已在作者研制的刨床數控系統中應用，并取得了很好的使用效果。
全數字總線開放式高檔數控系統
項目簡介：全數字總線開放式高檔數控系統的主要技術指標包括：控制軸數32個；聯動8軸以上，實現5坐標聯動；6個通道；具有16位模擬量伺服接口等15項先進功能。全數字總線開放式高檔數控系統在中國機床產業與數控系統制造技術方面創造了多個第一：數控系統的全集成配套；實際加工工件的總線式數控加工中心；完全自主知識產權和國產化；加工層管理層的網絡化操作；采用最少硬件的開放式高檔數控系統。
趨勢意義：遼寧省科學技術廳和中國機床工具工業協會組織行業專家對上述成果作出鑒定，結論是全數字總線開放式高檔數控系統具有國際先進水平，填補了國內高檔機床數控系統的技術空白。
高速高精度的全功能數控車床QTNl00―Ⅱ
項目簡介：采用先進電主軸技術的QTN 100―Ⅱ，主軸轉速達6000rpm，可適應從低速重載切削到高速高功率的切削；它采用了平滑高增益的伺服控制和高效能的AC伺服電機以實現快速而無震動的加減速，其x軸和z軸的快速移動速度分別達30m／rain和33m／min。該機床配置高速高精度的12位刀塔，高速的刀具交換大幅提高了生產效率，其刀塔單步分度僅需0．18秒。而且，由伺服電機驅動的智能尾架，不但可以方便準確地對位置進行自動控制，還能對尾座的推力進行自動調整。?QTN 100―Ⅱ配備有刀具測量裝置，可通過使用棒料送料器實現成套零件的加工、自動工件收集器等自動化功能選項。此外，機床還配置了MAZAK公司最新的MAZATROL MATRIX數控系統，采用人機對話式的編程方式，具有干涉檢查、智能安全保護、震動抑制和聲音提醒等功能。
趨勢意義：國際先進
大型零件國產數控機床加工生產線開發研究
高檔數控系統改造企業進口設備
成果介紹：該項目是針對我國國有大中型企業現狀和中科院沈陽計算所高檔數控技術的特點，進行的一項企業改造的系統工程。該項目投入少，產出大，符合我國國情，對促進傳統產業的技術改造，加速企業的技術進步，提高生產力具有積極的意義。該項目在執行過程中，不但完成了鞍山高壓容器廠的用于生產高壓氣瓶進口生產線的技術改造，而且完成了沈陽黎明航空發動機集團公司從日本東芝公司引進的BMC-10B(5)五坐標加工中心數控系統的改造、鞍山鋼鐵集團公司無縫鋼管廠的進口車絲生產線的改造。
該項目控制技術，采用全新的先進的控制系統和方法，即用高檔數控系統控制全液壓式傳動系統，其技術難度在于把傳統的液壓傳動系統用數控系統來控制，并保證其穩定性和精度。這是一新的課題，經過努力探索出一套參數匹配與修調的規律，滿足了高精度鋼瓶生產的需求。這是本項目的關鍵技術所在。沈陽黎明航空發動機集團公司的BMC－10B(5)日本東芝五坐標加工中心數控系統更新改造，是在藍天數控系統的基礎上，針對機床工藝特點進行技術創新，解決大行程反饋控制、二軸的同步軸控制等關鍵技術，改造后的機床精度明顯提高。該項目為黎明公司盤活企業資產，取得了明顯的經濟效益。因為改造的加工中心是二手設備，一臺50萬美元，改造費40多萬元人民幣，只相當數控機床現價的10％，投入生產飛機發動機的關鍵部件加工，每件部件就價值幾十萬元人民幣。
NC數控系統
成果介紹：：我國制造業正面臨著“擋不住，出不去”的十分嚴峻的形勢。國外企業正在瞄準中國這個巨大市場，大量高質量、高附加值的產品嚴重沖擊著中國市場，我國制造業正承受著國際市場競爭的巨大壓力。數控系統和機床，作為國民經濟制造業的重要基礎裝備和基礎設施，在國內和國際貿易中，是個高附加值和高利潤的重要高新技術產品，它是關系到國家綜合國力和國家戰略地位的基礎產業。沈陽計算所等單位，在多年研發的基礎上，在數控系統、伺服/主軸系統等方面，已具有一定的產業化規模，并出口俄羅斯，通過進一步的攻關，使國產數控系統占領國內的主要份額，并使傳統的機床行業發展成高新技術的數控機床產業。
該項目是利用各自的優勢進行技術合作，合作開發面向俄羅斯市場的數控產品和用于中國市場尤其是數控化改造的系列數控產品，開發NC100―6軸高檔數控系統、NC110―16軸高檔數控系統和NC200―4＋1軸中高檔數控系統及SFC數控滑臺。采用新一代開放式體系結構。
硬件平臺建立在486IPC工業標準上，采用總線轉換技術，實現系統主要模板、接口的標準化；軟件平臺建立在實時多任務操作系統上，集成PC技術、NC成熟技術以及用戶擴展功能。
近年來，俄羅斯的經濟開始復蘇，機械行業對數控系統的需求逐年增加。世界各國的知名數控生產廠商都紛紛瞄向俄羅斯市場，計算所NC系列數控系統由于具有較好的性能價格比，在俄羅斯市場備受歡迎。同時，在國內市場，尤其是在機床數控化改造方面，NC系列數控系統已大顯身手，國內需求量急劇增加。
應用范圍：廣泛應用于制造業。
藍天系列高檔數控系統
成果介紹：：該系統可與有關機床生產企業的高級機床配套成高檔數控機床，也可直接裝備有關機械加工制造業最終用戶的加工中心、車削中心、數控車/銑/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以進行高精尖產品加工，還可用于國有大中型企業的國產或進口生產設備控制裝置的技術改造。
合作方式：可提品和技術，可進行技術支持與服務。
產品性能：藍天系列高檔數控系統，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四個系列十幾個型號，其中LT-8500和LT-3200系列是在國家“八五”重點科技攻關和中科院重大項目中取得的重大科技成果。該系統是數控機床的控制系統，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自動實時地控制各種高級機床進行各類復雜零件的加工。該系統解決了先進的縮小化系統設計、軟件自主版權和高可靠性等長期困擾我國數控機床的關鍵技術，不但使我國的高檔數控技術從無到有，而且達到國際先進水平。系統的兼容性指標符合國家有關部門驗收條例的要求，并且達到國際IEC1000-4標準。
該系統可根據需要自動生成，多過程（≤5）、多軸控制（≤17）、多軸聯動（≤8）、多種工藝（T、M、G）、多CPU（主、軸、網絡）配置，PMC和網絡軟件。具有多種先進的插補算法、豐富的編程手段和很強的網絡功能。
以LT-8520/8530高檔數控系統為例，其主要性能和技術指標是：1.多CPU功能分布。可多至4個（系統總線主設備），一個SYS CPU，3個 NC CPU，80286/80287芯片；2.多過程。可多至5個同時性獨立加工過程，過程間可同步；3.多軸控制：按目前13槽機箱，每一過程可控制多至15個軸（8個坐標軸、6個點到點軸、1個主軸）；4.多軸聯動：每一過程可多至8個聯動軸（8個坐標軸）；5.最大編程尺寸：±99999.9999mm；6.最小編程分辨率：±0.0001mm；7.最大編程快速進給率：100m/min；8.最大切削進給率：48/min（當1μm時），4.8/min(當0.1μm時）。
進口機床的數控化技術改造
成果介紹：：針對引進的大型進口立式車床多年使用情況和機床本身的機械、電氣、液壓特點，實現數控化更新改造，用先進的CNC控制技術提高機床的質量和檔次，用CNC集成編程技術開發ATC等軟件提高機床的自動化程度，針對機床不同的工藝特點進行技術創新。
國內數控機床數控化市場潛力很大。機床數控化改造，能夠達到少投資，見效快的目的，是一項新興起的行業，具有極大的市場前景。
合作方式：提品與技術服務。
產品性能：主要包括：基于原機床X、Z軸機械部分采用齒輪齒條傳動，采用感應同步尺作為全閉環位置反饋元件，接口方式選用鑒相式動尺激勵定尺反饋，脈沖當量0•25μm；手動操作和數控操作相互獨立、可以任選一種方式，即手動操作可以不依賴于數控系統；開發機床刀庫運動及換刀等輔助動作的軟件邏輯程序，實施一次裝卡多次換刀切削。改造后機床的整體技術性能改進很大，達到同類進口新機床水平。
主要技術指標：控制系統藍天7501數控系統；CNC控制X、Z軸，控制精度0.1μm，脈沖當量0.25μm ；X軸定位精度：在全行程2100mm為0.01mm，Z軸全行程為0•01mm；12位刀庫的隨機交換，重復換刀精度小于0.01mm；GTL 、G代碼、參數編程。
SFC系列數控滑臺
成果介紹：SFC系列數控滑臺，通過省部級技術成果和新產品鑒定，獲國家專利授權，被列入2001年度國家級重點新產品。被譽為是“填補了國內空白，處于國內領先水平”的高新技術產品。
可廣泛應用于各種普通機床、鉆床、六角車床和管子車床的數控化改造。普通機床安裝數控滑臺后，可加工圓錐表面、圓弧曲線表面、高精度錐螺紋等各種形狀復雜的零部件。
產品性能：SFC系列數控滑臺，是根據國內大批普通機床設備數控化更新改造的需要而開發出的新產品。該產品是一種獨立的機電一體化控制裝置，是用于普通機床進行數控化改造的配套設備。該產品采用模塊化設計，具有淬火的鋼導軌和由滾珠絲杠傳動的X軸、Z軸滑板等功能，精度高，剛性好，壽命長。安裝、調試和使用簡便。一臺普通機床安裝該裝置后，既是手動的普通機床，又是簡易的自動數控機床，不但實現了“一機兩用”，而且性能高、成本低、無風險。是機床數控改造中的一種創新設計。
SS-9501T經濟型數控機床控制系統
成果介紹:SS-9501T經濟型數控機床控制系統，用于控制經濟型數控機床。系統處理速度快、控制精度高，具有快速定位、兩軸直線/圓弧插補，公英制單頭、多頭螺紋加工，機械原點、相對原點/坐標變換，絕對、增量或混合編程方式，手動、自動加工方式和空運行方式，刀具補償、絲杠間隙補償等功能；同時具有實時倍率修調、坐標位置保持、柔性齒輪比、標準RS-232通訊和系統I/O狀態顯示等功能。系統硬件上的信號傳遞全部實現硬連接，首次采用4個CPU，設計合理可靠性高，機械結構簡單，可維護性好。軟件采用模塊化設計，流程清晰，便于增加或裁減系統功能，以滿于不同的控制需要。系統的電磁兼容性指標符合國家有關部門驗收條例的要求，并且達到國際IEC1000-4標準。該系統可與經濟型數控機床配套，也可直接裝備工業企業的經濟型數控機床。
該系統性能價格比和工程化及商品化程度較高，控制功能完全可以滿足經濟型數控機床的實際需要，在國內市場具有競爭力。
統及數控加工中心開發
該成果包括：(1)開放式數控系統硬件平臺的系列化研究。由于國內高中檔數控機床絕大部分依賴進口控制器，其中95%來自國外，這一現狀限制了國內高檔數控系統的發展。本開發團隊數控系統的工作雖取得成效，但是產品的系列化程度遠未滿足市場需求，因此，我們將其列為首要的研究內容。
(2)開放式數控系統軟件平臺的系列化研究。軟件平臺的研究最重要的就是保證控制系統體系結構的平臺無關性，并且要滿足網絡化、智能化要求。
(3）高度開放式控制器體系結構研究。追蹤和研究美國開放式模塊化結構控制器(OMAC)標準規范,同時參考美、日、歐的流行標準，如SOSAS和OSACA等，提出我國的開放式數控系統體系結構和標準規范，并用面向對象（OO）的理論、方法及特定領域的軟件體系結構（DSSA）開發方法建立其軟件參考模型。
(4)加工過程的智能控制理論與方法。采用先進的實時自適應自動調節控制技術（A3ART），實時地控制機床的進給速度與主軸速度，在最佳狀態滿足高速與高精度要求，防止進給率變化引起的機械振動，發揮機床的最大生產率。采用模糊控制、專家系統、神經網絡、遺傳算法等人工智能技術（AI）技術，在人機界面、加工過程、診斷過程等方面提高CNC系統的智能化程度，提高生產率。例如，自動生成最佳的CNC系統配置、工藝參數配置與PLC配置的關鍵參數；實時補償加工過程，因機床運動、周圍環境條件和各類其它因素變化引起的誤差；減少機床空轉，發揮最大生產效率，減少生產成本；增加自學習功能等。該成果在多家企業應用。
高速高精鏜銑加工中心用數控系統及設備開發
1.開放式控制器體系結構研究
追蹤和研究美國開放式模塊化結構控制器(OMAC)標準規范,同時參考美、日、歐的流行標準（如SOSAS和OSACA等）以及我國正在制定的相關標準，提出開放式數控系統體系結構和標準規范，并用面向對象（OO）的理論、方法及特定領域的軟件體系結構（DSSA）開發方法建立其軟件參考模型。
2.開放式數控系統軟硬件平臺的研究開發
工業標準總線和現場總線技術研究
工業標準模板開發與配置：標準工控 CPU模板，SOC技術及基于SOC的控制模板，數控接口設備板等。
數控軟件系統的模塊化、組件化設計與實現方法
應用程序接口（API）及人機界面生成軟件等
典型加工工藝應用軟件：如M（銑），T（車）加工工藝軟件，鏜銑（加工中心）工藝軟件，TC（車削中心）工藝軟件等。
3.嵌入式實時控制系統開發環境的研究開發。基于嵌入式實時操作系統及開發環境來開發嵌入式的工業控制系統已經成為當前數控和其他工控系統的主流開發模式。
4.構建高速高精度運動控制算法庫。核心算法構件化，實現算法軟件的組件化，通過構件庫的建立，減少傳統控制器設計中的重復開發，實現軟件復用，縮短新產品的開發周期，降低開發成本，探索一種新型控制器軟件的生產模式。
【關鍵詞】 機床工業；現狀；發展規律；驅動因素
中國作為全球的制造業大國，裝備制造業在國民經濟中占有很大的比重。伴隨中國的工業化、城鎮化進程，裝備工業有了迅猛發展，作為裝備制造業的核心和基礎，機床行業備受重視，機床工業無論地位、產值、技術、市場等各個方面均有了飛速發展，但和國際機床行業強國德國、日本比較還有一定差距，伴隨我國科學、技術進步和工業化、城鎮化的發展，機床行業具有光輝的發展前景。本文主要從中國機床工業的發展規律及驅動因素上分析機床工業的發展前景。
一、國際機床行業的發展規律和現狀
1、機床工業的生產狀況
全球28個主要機床生產國家和地區2012年產值為932億美元，中國約占30%，位居第一位。機床生產前8位國家和地區依次是中國、日本、德國、意大利、瑞士、美國、韓國和中國臺灣。進入世界機床產值最大20家企業中，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、亞三洲機床生產強國。
2、全球機床行業的消費情況
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，而且以中高檔數控機床為消費主流。以歐元計算，各地區占比基本未變，亞洲占全球機床產值的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、全球機床行業的特點和分布格局
歐美機床企業集團化趨勢加強，控制著機床行業高端技術。美國企業重點發展高精尖機床技術，生產飛機、宇航、汽車工業所需高精度、高效、高自動化、高性能機床。德國企業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。瑞士機床企業以中小精密機床技術著稱于世，擅長將現代電子技術應用于機床系統。意大利機床企業擅長生產單臺定制，個性化顯著的機床，機床的柔性化程度高。韓國、日本、臺灣擅長生產經濟實用性較強的中高檔機床，其中日本企業對機床壽命設計有特別的獨到技術。
4、機床行業在全球進行技術轉移
產業轉移的重要理論依據是比較優勢，由于各個國家的勞動力成本、產業配套、法律法規、教育體系等各個方面的不同，同樣的產品在各個國家中成本有明顯差異，而發展中國家在制造業和一些低端產品具有明顯優勢，成為產業轉移的理想目的地。發達國家將傳統成熟產業有計劃、有步驟地向發展中國家轉移。造船行業、港口機械、工程機械等勞動密集型產業由于技術含量較低、運輸成本高、環保壓力大等因素成為發達國家的主要轉移領域。中國機床行業由于中國的第一消費大國地位和生產成本、人員工資、工業配套等因素成為機床產業轉移的第一大國。高端制造主要集中在發達國家，高端裝備制造不但體現在技術檔次高、系統復雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術參數，更體現在售后服務復雜和更新換代快。總體表現為：投入巨大、成套復雜，規模龐大、研發周期長等方面。所以國內在重型設備等方面進步明顯，比如港口機械、船舶、發電設備等，而精密機械等方面突破較慢。
二、我國機床行業的現狀和發展趨勢
在國家經濟增長的拉動和國內市場國際化促動下，中國機床行業從2002年（入關后）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、進口額已連續居世界第一，數控機床更是以兩位數以上的增長速度快速發展，成為排名第一的機床消費大國。2012年機床全行業總產值為8000億元。預計2015年年消費額將近8500億元左右。國內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基地如上海、沈陽、大連、浙江等。目前我國機床行業產品覆蓋國民經濟的各個領域，滿足各個行業的基本需求，在我國經濟發展中需要的裝備制造業機床，我國均能自行生產，基本沒有空白。
1、我國機床工業的歷史發展規律
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投資增長、產業升級和跨國公司加大對中國投資建廠和合資生產的影響。這也是我國裝備制造業的產業升級的路線圖和升級進化過程，作為制造業核心的機床也經歷了同樣的發展歷程，隨著經濟和科技的發展，機床行業形成了低端到高端的歷史發展進程。
2、我國機床產業的技術現狀及存在問題
國內機床行業面臨的產品結構不合理問題突出。首先是粗加工機床占總產量的40%以上，機床產值數控化率低（32.7%），其次，數控機床低檔產品所占比例高（75%），數控化水平與國際差距較大。國產數控機床高、中、低檔比例為3：22：75。國產經濟型數控機床基本滿足了國內需求，中檔數控機床具備了一定的生產能力，小批量的國產高端數控機床已投入使用。
國內機床行業存在的問題是：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、高速主軸系統動平衡技術等保證定位精度，僅有少數幾種產品可達歐洲標準定位精度；基礎材料性能弱，很少普及高強度密烘鑄鐵（樹脂砂技術），無重大新材料開發；機床結構開發性能差，高速機床需要強化結構剛性，減輕移動件重量，機床整體結構突破傳統結構的能力差；技術差距大，國外普及的遠程服務技術、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、高速高精度數控系統，高精度位置檢測系統等普遍處于低水平狀態。
3、機床行業的市場分析
（1） 普通制造業。普通機械加工業中五金、電力設備、模具加工、礦山機械、冶金設備、建材設備、石油化工設備是帶動機床消費增長的主要因素。
（2）汽車行業。汽車工業對機床裝備的需求具有多層次、寬領域、快節奏、高質量、數量大的特點，柔性加工生產線、各種數控專用機床將是日后國內機床工業向汽車工業領域滲透的重點。中國汽車零部件配套行業的實力與主機廠的需求差距還相當大，汽車配套企業必須擴充、提高裝備能力，才能謀求其未來的生存發展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業。航空、航天、船舶、軍工產業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（預計由目前占國內生產總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產業。電子信息產業是精密機床的主要市場。電子信息技術水平是國家現代化程度的重要標志。我國電子信息行業近幾年固定資產投資規模以年均16%速度增長。
4、數控機床是機床發展的主流
國內數控機床可供品種超過1500余種，特別是五軸（及以上）聯動數控機床已經成功開發，包括最關鍵的萬能自動鏜銑頭在內，只是精度、性能與國際水平還有差距。技術差距主要體現在整體加工精度、高速運行穩定性、持續無故障運行時間、后勤遠程維護等與國外產品有較大差距。核心部件數控化率不高，自動化程度低。數控機床的性能主要由關鍵功能件所決定，數控機床價值的60%由關鍵功能件所決定，國內數控機床功能件產業規模小，集中度小，產品性能水平與國外差距較大。國內數控機床產品剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口，中高檔機床用的數控系統、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫機械手、全功能數控刀架、數控回轉工作臺和高速防護裝置等，很多是以進口為主。
三、機床行業發展的驅動因素
1、國家的產業政策支持
機床工業是裝備制造業的基礎和核心，2010年10月，國務院出臺的《加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也明確指出，要積極發展以數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備，其中高檔數控機床成為了發展的重中之重。在“十二五”規劃中，明確提出要重點發展四大主機（金屬切削機床、金屬成型機床、鑄造機械、木工機床）。高端裝備制造業升級換代，和工業化、重工化的歷史發展機遇將在很大程度上推動機床行業快速增長。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發電設備制造等相關行業所需要的高檔數控機床的大部分供應將立足國內，未來我國機床行業發展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業和工業化、信息化的興起，機床行業發展后勁十足，前景廣闊
經過多年的積累和技術進步，我國工業特備是裝備制造業獲得快速發展，中國目前已經成為世界主要的機械裝備生產國和消費國家，技術含量和工藝水平大大提高，產品質量僅次于美國、日本和德國，領先于意大利和英國。我國裝備制造業的快速發展和國家崛起，必然導致基礎工業機床行業的快速發展。
3、機床行業高速發展具有一定穩定性
隨著高速、高效、高精度機床的技術成熟和大批量生產，歐美、日本、韓國等發達國家和地區機床更新換代加速，中國經濟的持續高速發展和世界制造業向中國的轉移，未來國內產品方向重點是高度數控化、高效、精密、大型化、功能復合化。預計十二五期間，國內數控機床增長率保持在30%以上，國內市場占有率達到70%以上。中高檔數控機床將成為市場消費的主流。機床行業的重點用戶分布在電力工業、航空、航天工業、造船工業、鐵路機車工業、國防工業、機械工業和汽車工業七大行業領域，隨著中高檔數控產量提高，該行業收益水平將進一步提高。同時隨著機床行業體制改革和國家政策支持力度加大，行業贏利水平必將大幅度提高。同相關行業比較，機床行業的毛利率較高，尤其高于普通機械加工行業水平。隨著機床產品數控化率的提高，該行業收益水平將進一步提高，機床用戶分布廣泛，各個國家工業發展的差異化、各個行業發展的差異性、機床產品的差異性和技術更新的快速性，使得機床行業的發展保持較高的穩定性。中國機床不會出現明顯的行業跟隨周期。目前約有30%機床提供給汽車、工程機械等相關行業，20%供給軍工、輪船、IT等行業，50%供給通用機械加工行業。機床用戶分布廣泛，各個行業發展的差異性和不均衡性將使得中國機床行業發展保持較高的穩定性。
4、大規模的基本建設是機床工業高速發展的保證
中國大規模的港口建設，特別是集裝箱港口建設推動中國的集裝箱、集裝箱起重機行業快速崛起，并一舉奠定了全球行業的主導地位。目前國內集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國國內投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機場、港口、場館、住宅建設仍將是全球最活躍的區域，工程項目難度大，相應的消耗施工機械強度將保持穩定。超高壓輸變電項目、鐵路提速、國油國運、航空航天領域國家采購等使得國內需求仍構成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產投資和汽車、航空航天、模具等工業的發展是刺激機床行業起飛的主要因素。我國固定資產每投入100億元，將會帶動0.8―1.1億元的機床市場消費額，轎車產量每增減1%，數控機床消費量就變動0.54%。發電設備、船舶、冶金等大型和重型工業也是機床的主要消費者。
【參考文獻】
[1] 中國機床商務網[OL].2010-2013.http：//.
[2] 中國統計年鑒網[OB/OL].2010-2013.
[3] 工業統計年報.2010-2013.
關鍵詞：關鍵功能部件；可抗性；數控機床；作用
前言
隨著我國科技與企業的不斷發展，極大地促進了我國國民經濟的穩步上升，基于這種趨勢，對于關鍵功能部件管理又有了新的定義，令其變成不僅是所有管理機制內在有機聯系的核心，更是影響和決定著其他管理類型發展的主要因素。但由于我國目前的數控機床項目技術發展較快，關鍵功能部件管理的革新難以跟上時代變化的步伐，導致對于關鍵功能部件管理主要概念理解的空白化和偏解化，也因此牽制了數控機床項目技術的規劃。本文通過對關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用進行討論，以期在解決數控機床可靠性評估方面的問題時提供相應的幫助，進一步促進企業乃至國家的長久發展。
1.關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的重要意義
數控機床產業是為國防軍提供基礎裝備和裝備制造業的戰略產業，在裝備制造業中占有著相當重要的地位，目前的世界綜合制造實力競爭中，數控機床的性能水平的高低以及數控機床的擁有量成為了最主要的競爭項目之一，它的發展水平對一個國家乃至民族來說，為國民經濟的發展以及國家安全的穩定都有著一定的現實意義，其作為新時代下的制造業主流加工設備，已經深程度的影響到了國家機械工業的綜合競爭力[1]。
由于我國的數控機床產業鏈條到目前來說還并不是很完善，對于其關鍵功能部件的制造技術水平還比較低，并且精度保持性以及性能可靠性還不夠高，而關鍵功能部件的行業企業規模普遍較小，在技術設備與生產上力量還比較薄弱，這就導致了產品的可靠性難以提高，進而影響到了數控機床評估的可靠性。
2.關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用
與關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的重要意義相比，關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用又有著不同之處，其主要表現在以下三點：
2.1關鍵功能部件的合理化管理可以有效地確定可靠性指標
關鍵部件的合理化管理對于數控機床可靠性指標的確定有著相當重要的影響，在國內，目前還沒有建立起數控機床評價可靠性指標的體系，主要表現在沒有明確的給出針對產品的相關可靠性定義。只有設立關鍵功能部件的可靠性指標，才能夠實現數控機床評估的可靠性，為此必須建立起科學完整的可靠性指標確立方法以及指標體系[2]。
2.2關鍵功能部件管理能夠完善數控機床可靠性評估系統
在進行數控機床可靠性評估的時候，需要對關鍵功能部件進行調查，在這一過程中，就顯示出了科學合理關鍵部件管理的重要性了，只有對這些關鍵功能部件進行合理的統計以及計算，才能夠將實際的數據傳達到數控機床的可靠性評估系統中，進而完善數控機床可靠性評估系統。
2.3合理的關鍵功能部件管理能夠減少數控機床可靠性評估的誤差
由于關鍵功能部件管理的系統化以及規范化，能夠完全呈現出實際數控機床工作運行的證實情況，這就減少數控機床可靠性評估的誤差。
3.關鍵功能部件管理的發展前景
現今，我國關鍵功能部件管理體制正處于新舊交替的中間地帶，主要有兩個較為明顯的特點。第一點，不同的數控機床企業體制的發展，標志著關鍵功能部件管理的基礎初步形成以及自主化程度的提高，其運行體制的特點是在新時代的首要條件下作為運行主體的政府仍然起著較為重要的指導和管理的作用，雖然數控機床相關的各個企業得到了較為長足的發展，但由于關鍵功能部件管理手段的不夠合理以及管理權限的不夠明確，加之這些企業及機構之間缺乏橫向的合作與聯系，使得在運行中的某些程度上表現出自我發展的無序性，特別是在較大型的數控機床產業上，不得不依靠于政府相關部門的技術支持與管理幫助，以管理客體的方式存在于基層企業數控機床管理體系中，在某些程度上極大地限制了我國數控機床產業中關鍵功能部件管理方面的發展[3]。第二點，在建國后的長期計劃經濟體制為背景的前提下，形成了政府包辦數控機床關鍵功能部件管理的做法和單位制的關鍵功能部件管理形式，依然以較大的慣性影響著整個關鍵功能部件管理體系；但現今我國已經意識到這個問題的嚴重性，并且采取了相應的措施，這就使得數控機床關鍵功能部件管理具有更加良好的發展前景。
4.結論
關鍵功能部件的管理是現今數控機床最重要的依據，其實現了理論與實際的和諧統一。堅持合理科學的關鍵功能部件管理模式，把使用和培養具有綜合素質的人作為整個管理活動的中心，并在現實實踐中，將相關管理人員的綜合素質進行全面的提高使得關鍵部件管理模式得到進一步完善，進而有效的提高數控機床可靠性評估的準確率以及合理性，實現工業企業數控機床可靠性評估和企業管理機構的的二者和諧統一，對于全面推進企業的管理工作發展都有著重要的實際意義和理論意義，為我國工業方面的發展打開了一個良好的開端。
參考文獻：
[1]李南，盧曉紅，韓鵬卓，武文毅.數控機床及其關鍵功能部件可靠性研究綜述[J].組合機床與自動化加工技術，2012（11）：105-108.
關鍵詞：數控系統；發展過程；趨勢；應用分析
中圖分類號： TG659 文獻標識碼： A
現代數控技術的發展具有高精度、高效率等特點，擁有微電子、計算機、信息處理、自動檢測及控制技術的功能，為了在越來越激烈的全球巿場競爭中立于不敗之地，各發達國家均對不同的工業項目投入巨資，以發展自己的數控技術。而我國數控技術的發展在現代制造業的轉型過程中起到了基礎性的作用，是國家工業和國防工業的重要手段，關系到我國在世界上的戰略地位，更體現了我國的綜合國力水平。
1、數控技術概念及發展現狀
1.1國際數控技術的發展現狀
所謂數控技術，是一種集機、電、液、光、計算機、自動控制技術為一體的知識密集型技術，它是制造業實現現代化、柔性化、集成化生產的基礎，同時也是提高產品質量，提高生產率必不可少的物質手段。數控技術還是機械加工自動化的基礎，是數控機床的核心技術，其水平高低直接關系到國家戰略地位。數控機床隨著信息技術、微電子技術、自動化技術和檢測技術的發展而發展，早已成為一個國家綜合競爭實力的重要標志，工業發達國家對數控機床的發展高度重視，競相發展高精、高效、高自動化的數控機床，以加速工業和國民經濟的發展。
1.2我國數控機床的發展現狀
目前我國生產的數控機床可以大致分為經濟型機床、普及型機床、高檔型機床三種類型。經濟型機床基本都是開環控制；普及型機床采用半閉環控制技術，分辨率可達到1微米；高檔型機床采用閉環控制，同時具有高精度、高速度、復合化，具有各種補償功能、新控制功能、自動診斷，分辨率可以達到0.1微米，計算機能夠代替人進行編程。
自2000年，在市場需求的拉動下，國內數控機床以年均30%的速度增長，從2003年開始，中國連續7年成為全球最大的機床消費國，目前是世界上最大的數控機床進口國。同時中國也是世界最大的數控機床生產國。在2010年，世界28個機床生產國的產值超過660億美元，其中中國、日本、德國位列全球機床生產的前三位，分別占全球市場份額的32%、18%和15%。在國內應用的經濟型數控機床基本都是國內產品，國內產品不管是從質量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機床用戶的需要。
2、數控機床的發展趨勢
2.1追求高速高精度控制是數控技術發展永恒的目標
數控機床的應用與發展對數控系統提出了更高要求，其中高速高精度運動控制成為現代數控系統的關鍵技術，已得到國內外的普遍關注，并從理論方法到實際應用進行了大量的研究和實踐，有效推動了高檔數控機床的技術進步，滿足了現代航空、汽車以及模具制造業等對零件形狀、加工精度、表面質量和加工效率等不斷提高的要求，高速高精度數控加工已成為主流切削加工方式。
為達到高速高效加工，如何保證在機床運動平穩的前提下，實現以過渡過程時間最短為目標的最優加減速控制規律，使機床具有滿足高速加工要求的加減速特性，是加減速研究的關鍵問題。加減速控制方法可以歸納為傳統加減速法和柔性加減速法：傳統加減速法有梯形加減速法和指數加減速法等方法；柔性加減速法有三角函數加減速法、S曲線加減速法和多項式加減速法等。傳統的梯形和指數加減速由于存在加速度突變而影響運動平穩性，柔性加減速由于加速度連續，在高速加工中倍受關注。
另外伴隨著電子技術的高速發展，采用高性能CPU、存儲器等集成化標準化模塊，改善了機床動態、靜態特性，提高系統的快速響應能力、提高反饋和控制環節的數據分辨率等，保障了機床的高速高精高效化。
2.2柔性化是提高數控加工效率的有效手段
柔性化分為兩方面，數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。這兩方面都可以降低生產成本，大幅度提到產品的加工效率。
2.3智能化、數字化、網絡化已占據了數控技術的主導
數控機床發展到今天，軟件在其中的作用已越來越顯著，然而研發消耗的精力與消耗的成本也越來越高，由于數控系統中的軟件大多都是嵌入式軟件，與硬件有著緊密關系并且運行在特定的硬件環境中，使得整個數控系統的性能、智能化水平的高低及可靠行的優劣等都是由硬件環境及軟件共同決定的，更好的開發與完善軟件的性能，也是挺高數控機床品質的重要環節。
2.4環保節能成為新的課題
隨著人們環境保護意識的加強，對環保的要求越來越高。不僅要求在機床制造過程中不產生對環境的污染，也要求在機床的使用過程中不產生二次污染。在這種形勢下，裝備制造領域對機床提出了無冷卻液、無液、無氣味的環保要求，機床的排屑、除塵等裝置也發生了深刻的變化。綠色加工工藝愈來愈受到機械制造業的重視。目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10％一15％的加工實行了干切削或準干切削。我國在改造自然和社會發展方面取得了輝煌的成就，但與此同時，生態破壞與環境污染對國民的生存和我國的發展已構成了很大的威脅。因此保護和改善生態環境，實現國民經濟的穩定和持續增長，是個緊迫而艱巨的任務。數控行業也正朝著更加高效和環保的方向發展，為我國的環境保護事業承擔起一份應盡的責任。
3、我國數控機床的發展方向
我國數控機床在過去十幾年的發展中進步是巨大的，然而事實上，由于國內數控系統生產企業的起點都很低，導致了企業的技術水平相對落后，再加上數控技術發達國家的技術封鎖和低價傾銷的競爭策略，使國內數控系統生產企業在設計原理、元器件及應用技術上與發達國家相比差距較大，但迫于企業生存的壓力，有兩方面桎梏束縛了我國數控技術前進的步伐，其一低端產能過剩，另一方面高端產能明顯不足。
數控機床的水平、品種和生產能力，直接反映了國家綜合實力。在制造業向數字化和智能化轉型過程中，對于設備組成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面質量等，尤其是在一些高新技術產業領域，如航天、通信等。市場技術需求的轉變，對數控機床行業的發展提出了新的挑戰，迫使我國數控機床技術在高速化、復合化、精密化、多軸化等方面取得大的突破，不斷增強我國高端數控機床的競爭力，才能牢牢抓住制造業轉型中的良好機遇。
提高我國數控機床的競爭力，筆者認為應做好如下三方面：
3.1注重人才培養，提高研發能力。
數控機床行業是具有高技術含量的行業，對于我國高端數控機床競爭力不強的局面，很大程度在于基礎研究不夠，很多企業只關心制造機床，卻沒有研發能力。我國現在工程教育的非工程化，使得我們培養出來的人才，工程實踐知識較少，創新能力較弱，從技術上就受制于人。
3.2開發核心技術，增強競爭力。
目前很多機床制造企業在遇到市場壓力下，首先想到的是降價，而不是去想辦法提高產品附加值。過分追求降低成本，造成配套品質下降，惡性價格競爭，企業效益不好，贏利有限，使企業減弱再發展能力。
3.3加大政策扶持，提供專項幫助。
數控技術直接反映了國家的綜合實力，國家政策對于數控機床行業的技術發展有著重要影響。雖然國家分別在2005年和2011年就數控機床行業發展出臺了專項規劃，但支持力度仍明顯不足，因此，國家政策的扶持力度還有待進一步加強。
4、結束語
當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是其中相對薄弱的環節。只有跟上發展先進數控制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻：
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[2] 鄒慶華．數控高效加工理論研究．機電產品開發與創新，2010.
關鍵詞：數控機床 傳動結構 直線電機
直線電動機是近些年來國內外積極研究的新型電機之一。它是一種不需要中間轉換裝置，而能直接作直線運動的電動機械。如今，直線電機驅動技術不斷的更新，已達到成熟的階段，被廣泛應用于高檔數控機床，這是因為技術具有精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應速度快、節省空間的優點，而且使機器布置更加緊湊，結構多變，易于實現高剛性，提高了機床的整體性能而倍受人們關注。隨著高速加工技術的快速發展，要求越來越高的驅動和控制系統，促使直線電機驅動技術的研究力度在逐步加快。因此，本研究不僅是符合直線驅動技術向更高、更快的發展趨勢，又能滿足市場廣大的需求，帶來更大的經濟效益。直線驅動機床是未來發展的必然趨勢，所以我們應加緊步伐追趕。
1.直線電機在數控機床上應用的現狀
為了提高生產率和提高產品的質量，高速和超高速加工技術已成為機床發展的一大趨勢，直線電機具有反應靈敏，速度快，重量輕，傳動系統速度可提高到40～ 50m/min以上的優勢。傳統的“旋轉電機+滾珠絲杠”傳輸方式可達30m/min最高速度，加速度僅為3m/s2。直線電機驅動的工作臺，它的速度比傳統的傳輸模式快30倍，加速比是傳統的傳輸模式的10倍，最大為10g；剛性升高了7倍；無反向工作死區是直線電機的最大特點；因其電機慣量小，所以由它構成的直線伺服系統可以達到更高的頻率響應。
1993年，一臺型號 HSC 240的加工中心是世界上第一臺由直線電機驅動工作臺的高速加工中心，由德國Z公司研發而成，其主軸轉速已達到24000r/min，60m/min的進給速度更是讓人驚訝，加速度則是達到的1g，當進給速度保持在20m/min時，輪廓精度可保持為0.004mm。其后，日本也成功制造出包括超高速小型加工中心、超精密鏡面加工機床等[1]。
在中國，以清華大學、浙江大學、中國科學院等為代表的多家院校及研究所也一直致力于研發更快更好的直線驅動技術，通過校企聯合等模式應用實踐中，為此項技術在我國的應用與發展做出了不可磨滅的貢獻，并取得了很大的進展。但我們也必須正視自己存在缺陷，與國際先進水平相比，當前中國的經濟型機床行仍然是太多，產品技術含量不高，具有較高技術含量的高檔數控機床較少，技術水平與世界先進國家還有很大的差距。因此，我們需要增加對機床基礎技術和關鍵技術的研究工作，以趕上國際先進水平，制作出適合中國國情的高檔直線電機及其控制系統和其他附屬產品，以滿足高端數控機床產品的需求，提高自身的綜合競爭力。
2.應用難點的分析
2.1.如何防磁抗干擾
由于直線電機的磁場是敞開式的，金屬粉塵、切屑粉末等各種磁性材料很容易被電機磁場吸入而干擾其正常工作，甚至損壞電機，所以要對其進行隔磁處理。此外，還需要考慮機床冷卻液，油，電纜的保護，信號線屏蔽，負載擾動和系統控制。由于直線電機驅動系統省去了中間傳動環節，所以電機直接承受著各種干擾力，同時，該直線電機的端部效應也為系統的控制增加了一定的難度，因此控制器必須有較強的抗干擾能力和良好的穩定性[2]。
2.2.發熱問題
在工作狀態下的直線電動機，由于線圈的功率損耗，將產生很多的熱量，如果空間的驅動部分很小，將使電機動子溫度急劇升高，而動子通常在機床導軌附近，過多的熱量會導致導軌溫度變化大，導致軌道變形，從而影響機床的工作精度。因此，我們必須采取有效措施來冷卻，將溫度控制在可接受的范圍內，保證電機的正常使用。
2.3.減少磁力
目前，直線電機的定子大多數是稀土永磁體，而稀土永磁體對鐵磁性材料的吸力及其強大，且對鐵磁性材料有極高的磁化能力。實驗結果證明，直線電機的永磁定子法向磁力為電機可以提供連續的推力的10倍，并且定子的磁力與電機動子是否通電無關。磁吸力存在于定子與動子之間及定子與安裝件之間。平行的導軌是單馬達裝置經常使用的方式，此方法使磁吸力大部分集中在導軌上，產生更大的變形，影響數控機床的加工精度，又導致了導軌和滑塊之間的壓力，增大了滑動摩擦力，會影響推力的不穩定，影響機床動態性能。因此，合理降低電機的磁場力將是一個突出的問題。
3.優化直線電機在數控機床中的應用
3.1.冷卻方式優化
常用水冷卻措施，將液體注入直線電機動子內，液體經過動子線圈繞組旁的冷卻水套迂回流出，將動子產生大量的熱帶走，達到冷卻。在實際應用中，具體冷卻參數的確定將視電機參數及其要求來確定。
3.2.加強隔磁與防護
避免直線電機的磁效應強帶來不利影響，必須采取隔離磁處理。把防護罩安裝在定子表面，或由直線電機磁場的折疊密封保護套完全封閉起來；也可以在驅動部分安裝在內部噴氣裝置，從內到外噴射空氣，從而達到灰塵、切屑粉末不被吸入的效果。此外，其它部件所需信號電纜及動力電纜等雖然具有屏蔽膜，仍要遠離直線電機磁場區域，避免磁場給控制系統帶來干擾。為了使控制系統保持穩定性，其設計必須使用閉環控制。
3.3.保證定子和動子的間距
定子動子的間距小，并且表面要求平行，當行程較遠時，在加工中很難保證。因此，可在動子與移動部件間加裝 10～20mm 厚墊片，不僅可以降低磁吸連接部件的動力，同時調整方便，采用配磨法進行調整，保證定子與動子間的平行及間隙。
4.小結
從機床的未來的發展方向，直線電機無論作為功能部件還是其相關技術在機床中的應用，都應重視起來。相關領域的研究應是企業或相關部門根據實際情況而定，從全局角度考慮發展直線電機及其驅動控制的機床產品，并逐步形成產業，占領高檔數控機床的重要制高點。
參考文獻：
[1]郭瑤瑤.機床進給系統采用永磁直線電機法向吸力的研究[J].中國機械工程，2007（10）：1174-1177.
關鍵詞：數控機床 控制技術
數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。
一、數控機床的優點與缺點
(一)數控機床的優點
對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數控機床也能實現自動加工。
加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。
生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。
良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。
自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。
(二)數控機床的缺點
數控機床的主要缺點如下：價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。
二、數控機床的種類
數控機床的種類很多，主要分類如下：
按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
按運動方式分類。按運動方式，數控機床可分類如下：點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。
按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。
按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。
三、數控機床控制技術的發展
機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。
在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。
隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。
綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
四、數控機床控制技術的發展趨勢
關鍵詞：數控機床 控制技術
數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。
一、數控機床的優點與缺點
(一)數控機床的優點
對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面(如螺旋表面)，數控機床也能實現自動加工。
加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量(脈沖當量)普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。
生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。
良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。
自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。
(二)數控機床的缺點
數控機床的主要缺點如下：價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。
二、數控機床的種類
數控機床的種類很多，主要分類如下：
按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
按運動方式分類。按運動方式，數控機床可分類如下：點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。
按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。
按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。
三、數控機床控制技術的發展
機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。
在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。
隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。
綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
四、數控機床控制技術的發展趨勢
國外機床平均無故障時間（MTBF）都在1000小時以上，而國產的大多在500小時徘徊。
國產機床在品種、質量、可靠性等方面存在著較大的差距和不足，與進口機床難以分庭抗禮。
機床行業是國民經濟和國防工業的基礎行業，目前我國機床消費和進口均是世界第一。隨著我國經濟快速穩步發展，“中國制造”的旋風愈刮愈烈，投資和出口的浪潮方興未艾，我國機床市場的容量擴張歷歷在目，可以預見的未來，世界第一機床消費大國的地位仍將牢不可破。
這兩年，日本、我國臺灣省、歐洲、美國、韓國的數控機床品牌已對國內機床市場發出了咄咄逼人的攻勢。據統計，2004年自日本進口的機床就達到19.7億美元，增長58.8%，自臺灣進口12.1億美元，排在第二位，僅從上述兩個市場進口的機床就占到當年進口總值的53.7%。另外自德國進口8.6億美元，增長51.6%，自美國進口4.8億美元，增長75.3%。
巨大的市場容量并沒有練就出一流的生產能力，隨著進口機床持續快速增長，我國機床行業脆弱的競爭力一覽無余。1999年我國機床進口為15.1億美元，之后直線上升，到2004年進口值已達到59.2億美元，是1999年的4倍;而2004年出口值只有5.4億美元，不及當年進口的十分之一，進出口逆差達到53.8億美元，比2003年又增加了16.3億美元。逆差不斷擴大一方面表明我國機械制造業固定資產投資產生的需求在不斷升溫，技術改造的力度在不斷加大;另一方面也反映了國產機床在品種、質量、可靠性等方面與進口機床難以分庭抗禮，存在著較大的差距和不足。
機床的逆差背后透視差距，機床行業的進出口狀況，折射出了我國機床行業面對經濟全球化的浪潮，難以高枕無憂，行業本身核心競爭力的水平難以跟上整體國民經濟發展的需求。我國的機床技術指標、加工精度和可靠性在國際競爭中處于下風是不爭的事實:
一是結構差距。國內數控機床的產業集中度低，普及型數控機床的生產能力小，生產中低檔數控機床的企業多，生產高檔數控機床的少，功能部件發展滯后，產業化程度低。我國進口機床以技術含量較高的數控機床和加工中心唱主角，出口則以普通機床為主。2004年，我國共進口立、臥式加工中心7168臺，價值7.9億美元，分別增長59.2%和50.1%;進口數控車床4.6億美元，是普通車床的5.8倍;進口數控銑床3億美元，是普通銑床的5.1倍;進口數控鏜床是普通鏜床的6.2倍。與此相反，2004年出口的立、臥式加工中心只有101臺，僅262萬美元，不及進口金額的千分之三;出口數控車床0.3億美元，不及普通車床出口的三分之一;出口數控銑床175萬美元，只相當于普通銑床出口的9%;出口數控鏜床只相當于普通鏜床的40%。
二是價格差距。我國進口機床的均價遠遠高于出口均價。2004年數控車床的進口平均價格為5.7萬美元/臺，是同期出口數控車床均價的4倍;數控銑床進口均價為8.5萬美元/臺，是同期出口數控銑床均價的5倍;立式加工中心進口均價為7.4萬美元/臺，是同期出口立式加工中心均價的2.7倍。
三是技術差距。雖然近年來我國數控機床產業的一些關鍵技術取得了重大突破，但是總體技術、工藝和性能仍然落后。國外機床平均無故障時間（MTBF）都在1000小時以上，而國產的大多在500小時徘徊。我國汽車及零部件制造業、航空制造業、模具制造業的快速發展是機床消費增長的主要動力。國內目前以數控機床為代表的高技術產品無論在品種、性能、質量和可靠性上都遠遠滿足不了用戶的需要，造成國產機床競爭力不強，市場占有率不斷下降。
正視差距，才能迎頭趕上。要想中國的機床發展能夠高枕無憂，必須因地制宜地打造自己的競爭優勢。一是要穩扎穩打，繼續發揮現有的比較優勢，加大普通機床和普及型數控機床的發展;二是要邊學邊打，通過引進國外先進的技術和管理經驗，讓更多的外國機床廠商在我國建廠或設立代表處，憑借“技術外溢”效應提高我國機床行業的發展潛能;三是要猛追狠打，依靠科學技術改造傳統產業，進一步提高數控機床的質量和產業化規模，提高機床產品質量、可靠性和服務水平，積極開拓新市場，創立自己的品牌。
【關鍵詞】：數控 機床 管理 維修
隨著我國制造企業技術裝備的升級，中、高檔數控機床設備的應用越來越廣泛了。隨之而來的是如何充分保證設備的有效利用率，設備出現故障時，要盡快將設備恢復正常使用。因此，在日常車間管理中，數控機床設備管理與維修就變得越來重要了。數控機床管理是一項十分豐富的綜合工程，既要有科學的設備管理，又要有好的設備維修。
數控機床的主體機構有以下特點：1）由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統，數控機床的極限傳動結構大為簡化，傳動鏈也大大縮短；2）為適應連續的自動化加工和提高加工生產率，數控機床機械結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小；3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動部件，如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等；4）為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產率，采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。
一、需要復合型人才對數控機床進行管理與維修
數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術，其控制系統復雜、價格昂貴，因此它對設備管理與維修人員素質方面提出了比普通設備更高的要求。
數控系統的說明書一般都較多，有操作、連接、編程、功能說明、冗編程、安裝調試、維修手冊等。要認真學習與維修有關的部分，同時由于配套的說明書、資料往往使用原文資料，數控系統的報警文本顯示亦以外文居多。這就要求維修人員必須掌握一定的專業外語基礎。
維修人員必須能熟練的操作數控機床，在維修過程中，維修人員有時要進入一般操作者無法進行的特殊操作方式，如：進行機床參數的設定與調整、利用？編程器監控、通過計算機以及軟件聯機調試等。此外，分析判斷故障原因過程中，往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的管理與維修人員，其操作機床的水平應比操作人員更高，運用編程指令的能力應比編程人員更強。
二、加強數控機床的基礎管理和技術管理
對于企業來說，數控機床的擁有是企業的競爭實力體現，最大限度地利用數控機床，對企業提高效率和競爭力都是十分有益的。只有保持完好的技術狀態，才能充分發揮數控機床的效用。制定相應的管理制度，使設備管理更加規范化和系統化，建立建全數控設備維護檔案及交接班記錄，將數控機床的運行情況及故障情況詳細記錄，特別是對設備發生故障的時間、部位、原因、解決方法和解決過程予以詳細的記錄和存檔，以便在今后的操作、維修工作中參考借鑒。
對于新購置的數控機床，在安裝、調試和驗收時要嚴格把關，對照合同、技術協議逐項檢查。機床調試完成后，利用接口對機床參數進行數據傳輸做為備用，以防機床參數丟失。對數控機床的操作者、管理及維修人員進給培訓，培訓方式可以采取多種形式，如參加權威部門舉辦的學習班，內部辦學習班，以及到數控機床的生產廠家進行設備操作技術和維修保養技術培訓。
三、加強數控機床的日常維護與保養
在數控機床的日常管理中，預防性維修是一項十分重要而積極的工作。正確使用數控機床是減少設備故障、延長使用壽命的關鍵，它在預防性維修中占有很重要的地位。據統計，有三分之一的故障是人為造成的，而且日常性維護是由操作者進行的，因此必須提高操作者的維護意識，加強技術培訓，提高素質，盡快掌握數控機床的性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，使設備運行在合理的工作狀態之中。
操作者為了保證數控機床的正常運行，每天應該檢查所有的防護板、罩殼和門操作是否適當、在整個行程中步進每一個軸，觀察運行是否平滑、確保所有軸的限位開關正常工作并調整到相應的限位位置、檢查導軌是否有劃傷或過度磨損的跡象、檢查導軌清潔器沒有被損壞、觸摸導軌檢查是否適當。數控機床的比普通設備復雜得多，對它的維護、保養工作要求也比較高。積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。
四、數控機床的常用檢修方法
數控機床維修是一項很復雜、技術含量很高的一項工作，數控機床與普通設備有較大的差別。一般數控系統都有自診斷功能，根據系統自診斷各種報警信息，通過說明書進行分析以確定故障范圍，定位故障元器件。數控系統的軟故障是指控制系統的系統軟件和札程序。有的系統把它們寫在中插在主機板上，有的駐留在硬盤上。當故障發生后，維修人員一般不要急于動手，先與操作人員進行充分的溝通，再仔細詢問故障發生時機床處在什么工作狀態、表現形式、產生的后果、是否是誤操作，故障能否再現等，這樣有助于維修人員快速分析和判斷故障原因。
五、結束語
數控機床是現代加工車間最重要的裝備，它的發展是信息技術與制造技術結合的結果，要充分發揮數控機床的高效性，就必須正確的操作和精心的維護保養，及時、定期的檢修，以保證設備的正常運行，才能提高企業的效率。
參考文獻：
關鍵詞 數控機床；刀具選型；加工效率
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）58-0063-02
數控機床是我國國民經濟的重要支柱產業。經過多年來的發展，我國的數控機床已經形成規模宏大、門類齊全、具有一定技術水平的產業體系。尤其在“十一五”期間，數控機床得到長足發展，重大技術裝備自主創新能力進一步提高，部分產品技術水平和市場占有率已經躍居世界前列，國際競爭力顯著提升。但是，不可否認的是，作為數控機床大國，產業大而不強、基礎制造水平滯后、自主創新能力薄弱等問題依然存在。這種狀況，已經不可避免地對我國機械工業近期運行態勢產生了消極影響：今年上半年，機械工業運行呈現明顯增速回落現象，主營業務收入同比下降，前五個月產銷增速趨緩，對外貿易出現持續逆差。機械工業上述這些發展新動向，市場內在機制傳遞的這些新信號，前瞻性地預警：我國要在“十二五”期間實現發展方式的轉變，變“制造大國”為“制造強國”，必須加快產業轉型升級，增強自主創新能力，大力發展高端裝備。
1 制約數控機床加工效率的因素分析
目前制約我國數控機床發展的主要因素，一是產品的技術性能指標與世界先進水平相比有明顯差距，主要表現在自動化和智能化的程度不高，適應極端環境如超高（低）溫、超高壓、超高速、高腐蝕、高輻射、高磨損的能力不強；二是產品質量與世界先進水平相比有明顯差距，突出表現在質量保障體系不完善，產品質量穩定性、可靠性差，某些產品在性能指標上技術含量較高但成熟度低，不能滿足用戶要求，可信度差。
1.1 數控機床應用水平不高
數控設備在中國制造業中已經有了較長的使用時間，雖然，有嚴格的數控機床操作規范、良好的機床維護保養。但是其本身的精度損失是不可避免的，為了控制產品的加工質量，我們定期對數控設備進行檢測維修，明確每臺設備的加工精度，明確每臺設備的加工任務 、對于大批量成批生產的零件加工工廠，應嚴格區分粗、精加工的設備使用，因為粗加工時追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度，精加工則相反，要求高的加工精度。而粗加工時對設備的精度損害是最嚴重的，因此我們將使用年限較長、精度最差的設備定為專用的粗加工設備，新設備和精度好的設備定為精加工設備，做到對現有設備資源的合理搭配、明確分工，將機床對加工質量的影響降到了最低，同時又保護了昂貴的數摔設備，延長了設備的壽命。
1.2 操刀次數及位置不合理
我們在用數控機床生產大量的機械部件的過程中，都是在確保了實際所加工的所有部件的質量的前提下，才不斷地提升整個生產效率，以保證整個加工過程中的可持續性和穩定性。在銑削數控批量生產的過程中，一定要選擇一個相對比較簡便適宜的換刀方式，這樣就能夠節約具體換刀的時間。同時還能縮少機床的磨損率，從而進一步地降低了整個生產的成本。
2 提高數控加工效率的措施
2.1 優化數控加工工藝基礎
要提高數控機床的加工效率不可能一蹴而就，必須下大力氣提高基礎材料、基礎工藝、基礎元器件研發以及系統的集成水平，加強高新技術的成套裝備研發與產業化，重點要突破高檔工作母機、高端測控系統、關鍵基礎零部件、特種專用以及優質原材料這四個關鍵環節，進一步地提高鑄造、焊接、鍛壓、熱處理等一些比較基礎的工藝水平，例如高端液壓件的毛坯鑄造技術等等。同時還要強化核心關鍵技術研發，強化行業基礎共性技術研究，集中力量開發并實施科技攻關重大專項，提升重大技術裝備集成創新能力。通過自主創新攻克重點領域技術難題，掌握核心關鍵技術。
2.2 加大投資力度促進產業升級
加大投資調結構、促升級、求發展，決定了數控機床的明天和未來。據統計，近年來全國數控機床企業用于自身發展所完成的全部固定資產投資中，90%左右是自籌資金，國家預算僅占不到0.5%。但是，在這些固定資產投資過程中，存在著重外延擴張輕內涵提升、重加工制造輕研發試驗、重成套主機輕配套基礎、重眼前利益輕長遠發展以及跟風趨同多、注重特色少等嚴重問題。所以，使用自籌資金發展高端裝備，調整產業和產品結構，必須慎之又慎，切忌盲目投資，一哄而上。畢竟提高數控機床加工效率的條件要求很高，盲目發展的風險很大，一定要根據自身能力，揚長避短，突出重點。
2.3 成組技術原理提高生產率
最近這兩年，成組技術逐漸成為了數控機床提高生成效率的一條可選之路。當一些生產廠家已實現了所用零部件的編碼與分組，就完全可以為所有的數控機床進行具體的零件分組，從而形成一個統一的檢索指令，之后通過這些具體的檢索指令，就能夠從諸多的零件中準確地檢索出一些具體能夠適于加工的部件或組件。加工中心也比較適合一些多品種、中小批量的零件生產，加工中心有一個很大的刀庫容量，因為刀庫中的刀具比較繁雜，其型號、材料、規格各有不同，每一種道具都有著自己的固定位置，什么時間開始更換，具體更換哪種刀具，所有這些都會直接影響到生產加工的整個效率。為了縮短更換刀具的周期和次數，為進一步提高數控機床的實際使用壽命，最好的辦法就是給每一組的工件配備一個獨特的成組刀具。成組刀具具體加工的不在是一種單一的零件，而是有多種不同的零件進行組成，這樣就可以大大減小換刀時間。
2.4 提升和改進傳統產業素質
提高機床加工效率的本質是傳統產業的升級，在高端裝備制造業的強力牽引拉動下，傳統機床加工的發展方向將會更加明確。傳統機床加工的發展不僅為數控機床的發展提供了系統配套條件和環境的支撐，而且將加速全行業的由大變強。因此，發展新興產業與提升傳統產業必須統籌協調、相互促進，兩者不可偏廢。無論是數控機床還是傳統產業，都必須把大力提高產品質量的可靠性作為企業發展的重中之重。
3 結論
綜上所述，隨著數控技術的快速發展，想要提高數控機床的加工效率。應從多方面著手，比如采用新型性能優良的切削液和高效率的冷卻、方法，降低切削力和切削溫度，改善刀具的受熱情況，延長刀具壽命，以及采用新材料刀具，優化加工性能等各種渠道及方法來提高加工效率。
參考文獻
