高档数控机床的作用范文

高档数控机床的作用范文第1篇

在“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(04专项)的推动下，我国高档数控机床近几年得到快速发展，航空航天、船舶等高端制造业作为用户企业，在促进我国高档数控机床发展中发挥的重要作用也得到业内专家的广泛认可，紧密结合用户企业的未来需求成为我国高档数控机床产业化及批量应用的重要保障。

制造业是推动经济发展的发动机，而数控机床作为现代制造业的关键核心装备，其发展一直受到国家和相关行业的高度关注。近些年随着我国经济社会的快速发展，我国机床行业有了长足的进步，产业规模、产品质量和系列规格都有了很大提升，而国民经济发展中急需的高档数控机床过度依赖进口的局面已有所改善[1]。

受累于低迷的世界经济形势，我国机床行业从2011年下半年进入下行状态[2，3]，在国产数控机床行业总产值及利润纷纷下滑的情况下，高档数控机床的需求却稳步上升[2，3]，成为我国机床行业当前发展的一大亮点，高档数控机床也成为我国机床行业推进产业结构调整、实现转型升级的重要着力点。在“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项(04专项)的推动下，我国高档数控机床近几年得到快速发展，航空航天、船舶等高端制造业作为用户企业，其在促进我国高档数控机床发展中发挥的重要作用也得到业内专家的广泛认可，紧密结合用户企业的未来需求成为我国高档数控机床产业化及批量应用的重要保障。

我国数控机床行业的发展现状

经过多年发展，我国数控机床行业的产业规模、产品类型及应用领域等都有了长足进步，而在04专项的支持下，通过数控机床制造企业及机床用户企业的共同努力，我国的高档数控机床也有了较大发展，已在我国航空航天、船舶、汽车、发电等高端制造业得到初步应用。

我国机床行业近年来产业规模大幅增加。“十一五”期间，金切机床行业工业总产值年平均增长率达23.6%，2010年达1306亿元人民币，并在2011年达到1542.9亿元人民币的历史最高点，其中数控机床的发展速度更快，数控机床产量占金切机床总产量的比重由2005年的13.2%提高到2010年的29.6%，国产数控机床产值市场占有率也在2010年达到56.7%[1]。

在高档数控机床方面，随着04专项的深入实施，一大批数控机床关键制造技术得到突破，多种构型的国产五轴联动及复合加工机床实现了在用户生产现场的小批量应用，广泛用于飞机结构件、大型水轮机叶片等多种复杂零件的加工，加工材料涵盖了铝合金、钛合金、不锈钢、复合材料等。以国产高档数控机床在中航工业成飞公司的应用为例，成飞公司现装备6台国产五轴联动数控机床，故障率比国外同型机床稍高，但已基本满足飞机结构件批量加工。

五坐标数控龙门机床方面，济南二机床集团有限公司的XKV27系列龙门移动式五轴联动镗铣床(图1)，配备大扭矩机械式A/C双摆角数控万能铣头，工作台面宽度可达5m，长度可达40m，已在鞍钢重型机械有限责任公司、上海航天设备制造总厂应用。中航工业北京航空制造工程研究所的G52560ABJ五坐标数控龙门铣床配备A/B摆角式机械主轴头，适用于钛合金、合金钢等复杂飞机结构件加工，目前已在中航工业成飞等多家飞机制造企业应用。

五坐标立式加工中心方面，以沈阳中捷的VMC25100U(图2)、中航工业北京航空制造工程研究所的V51030ABJ为代表的国产五坐标立式低速加工中心(A/B摆角)已在中航工业成飞用于飞机钛合金零件加工，除部分指标及整机可靠性略低外，这两款机床的零件加工能力与Rambaudi公司的1201机床接近，基本满足钛合金航空结构件的五轴加工需求。

五坐标桥式机床方面，中航工业北京航空制造工程研究所的B52580E桥式五坐标高速数控龙门铣床工作台尺寸为2.5m×8m，主轴转速达到24000r/min，已有多台在我国航空制造企业应用。济南二机床集团有限公司的XHSV25系列机床配备大功率、高转速双摆角数控万能铣头，工作台面最大宽度可达5m，长度最大可达30m，已在航天二院二八三厂应用。车铣复合机床方面，北一机床的XKA28105X300超重型数控龙门车铣复合机床已在哈尔滨汽轮机有限公司投入使用。

数控系统方面，中高档数控系统的开发和生产取得明显进展，部分国产数控系统已配套五轴联动数控机床。04专项通过设立国产数控系统成套装置研制课题，已初步解决了高档数控系统的多通道、多轴联动、绕刀具中心旋转、静态误差补偿等技术难题，开发了与数控系统配套的伺服驱动及电机等硬件，形成了系列化产品。典型如华中8型、广数GSK25i、沈阳高精GJ400数控系统等，上述数控系统已配套多台04专项支持的中高档数控机床，部分已投入实际现场应用。

数控机床功能部件方面，形成了一批具有自主知识产权的功能部件，部分性能指标已接近国际先进水平。在04专项支持下，国产功能部件已突破高速主轴、高速滚珠丝杠、重载直线导轨、数控转台、刀库与机械手、A/C双摆角数控铣头等研制。尤其是作为五轴联动数控机床关键功能部件的双摆角铣头，如济南第二机床集团研发的A/C双摆角数控万能铣头(图3)，可配备机械主轴和电主轴，其中机械主轴扭矩达2200N·m，转速1600r/min，电主轴扭矩73.8N·m，转速24000r/min，这两类铣头已配备多种构型的数控机床。

国产高档数控机床发展需解决的主要问题

我国数控机床行业已基本解决高端产品的有无问题，但产业结构、产品结构与市场需求的矛盾尚未得到有效缓解，仍面临主机大而不强，高档数控系统和关键功能部件发展滞后，技术服务能力不足等问题。

国内机床行业近几年的快速发展以中低端产品的产能扩充为主，高档数控机床的研发投入不足，导致我国机床行业存在主机大而不强的问题，这也是近两年受全球金融危机影响，我国大部分机床企业产值、利润不断下滑的主要原因。推进高档数控机床的产业化，提高国产高档数控机床在国家重点行业的占有率，是我国机床行业摆脱当前困境，实现产业结构调整及转型升级的关键，为此，我国机床企业在发展高档数控机床的过程中需解决以下问题：

(1)国产高档数控机床可靠性和性能稳定性较差。目前已投入实际生产应用的国产高档数控机床一般采用国外进口的数控系统和关键功能部件，在加工性能方面与进口机床没有太大差距，但机床辅助部件故障率较高，直接推高了整机的故障率。此外，由于部件装配和调试技术水平不足，国产机床的精度、动态特性等比国外机床稍差，且上述性能在应用过程中的下降速度要高于国外机床。

(2)国产高档数控系统及关键功能部件等主机配套产品还有待加强。近年来，国内数控系统厂以西门子、法拉克等国外高档数控系统为对标，在多轴联动加工、绕刀具中心旋转(RTCP)、误差补偿等方面进行了大量的功能开发，但仍与国外高档数控系统存在差距，体现为机床的加工精度无法满足要求。功能部件方面，以高速主轴、A/C双摆角数控铣头为代表的关键功能部件已实现研发突破，但仍停留在小批生产阶段，还缺乏在生产现场的批量应用。

(3)针对用户加工工艺需求的技术服务能力不足。国外数控机床企业很早就针对用户的具体加工对象，提供包括机床、典型工艺方案及切削参数等在内的一揽子解决方案，由于用户采购高档数控机床一般针对实际零件加工需求，这种围绕产品加工需求的全套解决方案受到用户的普遍欢迎，这也是国外高档数控机床在国内热销的重要原因。目前，国内机床企业由于缺乏对用户产品加工工艺的了解，目前还无法提供全套解决方案，提供的技术服务也只针对机床本身，影响了国产机床在用户现场的应用效果。

航空制造业未来发展对国产高档数控机床的需求

高档数控机床的发展往往由被加工对象的加工工艺及用户生产需求拉动，飞机结构件作为飞机的主承力部件，具有形状复杂、加工精度要求高、材料利用率低等特点，需要五轴联动加工，一直是高档数控机床研制和应用的主要落地对象。随着现代飞机性能的不断提升，飞机零件正朝着整体化、大型化、复杂化、高精度、新材料大量应用等方向发展，同时，数字化制造技术在航空制造企业应用逐步深入，产品加工需求及用户企业的技术发展对数控机床提出了新需求：

(1)大型高精度数控机床及五轴联动卧式加工机床。当前，部分大型飞机结构件的长度已接近20m，零件表面精度达到Ra1.6，促使加工设备向着大型化、高精度方向发展。德国DST公司的FOGS系列高精度五坐标数控龙门铣床，基于西门子840Dsl系统开发了用于机床空间误差的自动检测及补偿的KMS(KinematicManagementSystem)系统，并对机床工作区域恒温控制，使机床在2.5m×9m×1.5m的工作空间内定位精度达到1.6μm/m3。此外，飞机结构件加工的材料去除率达95%以上，立式加工时，高速切削产生的大量切屑极易堆积在零件表面，造成零件的二次切削，影响零件加工质量，卧式机床以其排屑性好、具备FMC(柔性制造单元)功能等特点，在飞机结构件加工中的应用已越来越多，未来飞机结构件加工中卧式机床所占的比例将进一步提高。

(2)钛合金高效及复合材料加工机床。目前，钛合金和以碳纤维为代表的复合材料在现代飞机中所占的比例大幅提高，如A350、波音787的复合材料比例已经超过50%。在铝合金高速加工已基本解决的情况下，钛合金、复合材料加工将成为未来航空制造企业的主要任务。由于切削性能差，钛合金的切削效率一直很低，如何实现钛合金的高效加工是当前航空制造企业面临的一大难题，需要在高效加工设备、刀具、工艺方案等多方面入手，而高效加工设备是基础。复合材料加工主要需解决污染问题，与金属材料不同，复合材料(如碳纤维、蜂窝等)在高速切削时会产生大量粉尘，对人体及机床造成伤害，因此，航空制造企业适于复合材料加工、防护性能良好的数控加工设备有着迫切的需求。

(3)自动化生产系统以及满足数字化制造需求的设备新功能。为提高生产效率、降低零件加工质量风险，包含运输、加工、清洗、烘干及测量等功能的自动化生产系统已出现。目前国外航空制造企业已大量应用柔性生产线，国外部分航空制造企业在碳纤维蒙皮加工中已采用集成传输、加工、清洗、烘干及测量等功能于一体的自动化生产系统，大幅提高了零件加工效率，保证了零件加工质量。此外，数字化制造需要实时监控机床状态，从机床实时采集零件加工及机床状态数据，这要求机床具备刀具自动测量、状态自动监控、零件在线测量等功能，并可与用户企业网络互联互通。

上述目标的实现都离不开机床企业和用户企业的密切合作，需要继续坚持04专项提倡的“产学研用”研发模式，尤其是示范应用的方式(图4)。通过梳理专项前期重点成果，根据市场需求集中力量在重点用户建立“应用示范基地”，充分发挥用户的数控加工工艺技术优势以及设备应用经验，弥补我国机床企业在这些方面的不足，以在用户实际生产现场“应用”的方式验证并开发适应于用户需求的新功能，最终达到完善专项成果，推进国产高档数控机床在国家重点行业批量应用，提高国产高档数控机床市场占有率的目的。

高档数控机床的作用范文第2篇

随着国民经济快速的发展，汽车、船舶、工程机械、航空航天等行业将为我国机床行业提供巨大的需求。预计到2015年，我国数控机床所需的数控系统需求将达到40万台套以上（不包含进口机床所配套数控系统），其中中高档占比预计在60％左右，数控系统市场需求将超过92亿元。

《高档数控机床与基础制造装备》国家科技重大专项要求，到2020年，我国将实现高档数控机床主要品种立足于国内：航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80％实现国产化；国产中、高档数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60％以上：高档数控系统市场占有率将从现在的1％提高到20％。

正是基于这些需求，中国机床工具工业协会副理事长、数控系统分会理事长陈吉红表示，数控系统行业“十二五”努力的方向是：抓住行业发展的重要战略机遇，以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础，重点突破数控系统和功能部件薄弱环节，加快高档数控机床产业化。依托科技重大专项，坚持科技进步和自主创新。加强创新人才队伍建设，提升企业核心竞争力，推动我国由机床工具生产大国向强国转变。

数控系统的三种发展模式

长期以来，我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象比较突出。两者没有形成互相支持、互相促进和共同进步的局面，也没有形成开发与应用产业联盟和利益共同体的战略合作关系，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。

陈吉红介绍说，目前，国际上发展数控系统产业有三种模式，每种模式各有优劣。

西门子模式：系统厂专业生产各种规格的数控系统，提供各种标准型的功能模块，为全世界的主机厂提供批量配套。这种模式的优点是：主机厂和系统厂发挥各自的优势，有利于形成专业化、规模化生产。缺点是：系统厂和主机厂主要是买卖关系，双方结合不够紧密主机厂为了保护自己的知识产权，不太愿意将这些特色技术提供给系统厂。

哈斯模式：主机厂独立开发数控系统，并与其自产的数控机床配套销售。这种模式的优点是：主机销售带动系统推广；其缺点是：主机厂独有品牌的数控系统很难被其他主机厂选用。

马扎克模式：主机厂在系统厂提供开发平台上，研发自主品牌的数控系统，并与所自产的数控机床配套销售。这一模式既避免了“西门子模式”和“哈斯模式”可能出现的缺点，又发扬了其自身的优点。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中：主机厂用较少的投入，形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品；主机厂自主品牌的数控系统的推广，还可以进一步强化主机厂的机床品牌，增加用户对主机厂的忠诚度；降低主机厂采购数控系统的成本同时带动数控系统产业的发展。

“根据多年经验分析，马扎克模式是主机厂发展数控系统产业最适合的模式，数控系统厂和机床厂以资产为纽带，建立战略合作关系，实现主机厂、系统厂、用户多方共赢。”陈吉红举例说，“十一五”期间，华中数控积极与大连机床、北一机床、武重集团、南通机床等重点机床企业建立战略合作关系，大大促进了中高档国产数控机床和数控系统发展。如华中数控与大连机床以资产为纽带，建立战略合作伙伴关系，在华中数控系统开放式平台的基础上，大连机床集成了用户工艺，开发特色功能和界面，研制了“大连数控”品牌的数控系统。这使得大连机床的整机性价比得到提高，用户得到了实惠，也改变了大连机床以往中、高档机床全部配置国外系统的状况。

为与主机全面配套奠定基础

“十一五”期间，国家启动实施《高档数控及基础制造装备》国家科技重大专项，国产数控系统技术水平和可靠性都取得了显著提升。陈吉红说，数控系统的研制与开发在关键技术方面取得了明显突破，已在国产机床上得到应用，为与主机全面配套奠定了基础。

例如，“十一五”期间，华中数控研制的五轴联动高档数控系统填补国内空白，打破国外封锁，300台五轴系统在军工等重点行业使用。基于“高档数控装置”、“国产CPU”、“全数字驱动及电机”三个重大专项课题研制而成的华中HNC-8型总线式高档数控系统，采用开放式软硬件体系结构及总线技术。目前，华中8型数控系统已与10类44台重大专项高档数控机床配套应用，主要技术指标已与国外高档数控系统相当。

广州数控研制的全数字高档数控系统具有高速程序预处理、多通道多轴联动控制、多通道及复合加工控制、等功能，系统基于工业以太网，具有自主知识产权的高速实时串行总线协议GSK—Link，支持EtherCAT，NCUC-Bus、GSK—Link三种协议的高速实时串行总线。

沈阳高精数控研制的高档数控系统系统，为基于多处理器，支持8通道、8轴联动、64轴控制，最小控制分辨率1纳米，具有7200段／秒、2000段前瞻的高速处理功能，可与5轴联动高速加工中心等数控机床配套应用。

大连光洋数控研制的总线数控系统，强大的多通道控制能力；优秀的五轴加工能力，支持多种五轴机床结构，支持斜面加工、定向退刀，支持3维刀具半径补偿；高速高精度控制。配合伺服驱动，可适配0.75～110KW交流同步伺服电机、交流异步主轴电机、力矩电机、直线电机；基于新一代光纤现场总线。

技术与市场差距

“十一五”期间，国产高档数控系统技术有了突破，但和国外高档数控系统相比，差距依然较大，陈吉红认为一方面是技术方面的差距。首先，产品在功能上存在差距：功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面，在高速、高精、多通道控制、双轴同步控制等技术上不足；第二，产品的系列化不足：产品品种不齐、规格不足、成套性差、机电接口不一，影响配套。第三，产品的应用验证不够：产品生产完成后验证考核数量、时间不够，可靠性测试结果不能令人信服；第四，产业尚未起步：由以上等原因，导致产品的市场占有率偏低，用户认可度不高。

另一方面，是市场方面的差距。据工信部的《机床工具行业“十二五”发展规划》显示，“十一五”期间，数控系统发展滞后已成为制约行业发展的瓶颈。国产中档数控系统国内市场占有率只有35％，而高档数控系统95％以上依靠进口。

因此，为解决与国外高档数控系统的差距，需要通过在数控系统的关键共性技术、应用技术上取得突破，以此带动国产中高档数控系统的生产。陈吉红建议说，首先，以利益为纽带，整合国内的技术和人力资源，集中国家的财力支持建立国产数控系统软件、硬件和共性技术研发平台。建立技术研发管理机制，建立软件开发的质量管理体系（CMM）。

高档数控机床的作用范文第3篇

数控系统是数控机床装备的核心关键部件。特别是对于国防工业急需的高档数控机床，高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素，而国外对我国至今仍封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。

21世纪将是我国国民经济持续稳定发展的黄金时期，国民经济建设的高速发展将进一步拉动数控机床的市场需求。预计2010年国内市场数控机床需求将达10万台以上，40％以上为中高档型，消费将达到60-70亿美元，将为国产数控系统产业创造广阔的市场空间。

二、我国数控系统产业市场的现状

（一）数控系统产业的市场细分

我国数控系统分为三种型级，即经济型、普及型和高级型。这是根据我国当前市场需求的实际情况，按技术应用不同领域和复杂程度进行的阶段性标准来划分的。

在经济型数控系统中，国产经济型数控系统由于适应我国用户的实际使用水平和机床制造企业数控技术配套要求，得到了广大用户的认同，已形成了规模优势，目前约占到我国整个数控系统市场的60%左右。

国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。进入20世纪90年代以来，我国逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业，以及北京-法那科、西门子数控（南京）有限公司等合资企业的基本力量。从技术水平上比较，国产普及型数控系统的功能、性能并不差，价格和服务方面还有较大优势，可靠性与国外系统的差距也已显著缩小，但依然是国产数控系统最难开拓的市场领域。

在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。我国进口的数控系统基本为德国西门子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识产权高端数控系统替代的前提下，西门子和发那科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义，发达国家对出口我国的数控系统始终有所限制，甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品绝对禁止向我国出口。

（二）我国数控系统产业的发展目标

国家“十二五”期间的目标是：建立起比较完备的数控系统自主创新体系，具有自主设计、开发和成套生产能力，使我国高档数控系统总体技术达到国际先进水平。创建国产自主品牌产品，普及型数控系统市场占有率达70%以上，具有较强的国际竞争能力；国产高档系统市场占有率达到50%以上，主要品种基本实现自给，推动装备制造业现代化。

结合我国数控系统市场与数控系统产业的发展目标，不难看出，经济型数控系统市场已趋于饱和，且竞争相当激烈，由于技术水平相差不大，因此多为价格竞争。在普及型数控系统市场已逐步形成几家大企业的垄断现象，并且国外数控系统已在市场上占统治地位，很难进入。而在国内，高档数控系统目前只占整个数控系统的约2%，市场前景相当广阔，虽然目前大部分的高档数控系统是国外产品，但依然有大片市场等待开发。竞争机会是平等的，并且有国家政策的支持与鼓励，数控系统厂商只有抓住这一契机，才能不断发展自己的技术，扩大市场，为国家高档数控系统的发展做出贡献。

三、高档数控系统市场需求分析

（一）高档数控系统的市场应用

高档数控系统可以应用于数控机床的生产，也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造。其具体的应用市场为机电行业，包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型电站设备、石化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业，都离不开高档机床，为机床业的发展提供了广阔的空间。

（二）数控机床市场的现状

数控机床是利用硬件和软件相结合，是以电子控制为主的机电一体化机床，充分利用了微电子、计算机技术等高端技术。我国数控机床生产厂共有100多家，其中能批量生产的企业有42家(国有企业30家，民营企业5家，合资、独资企业7家)，平均年产量40-50台，几家重点企业年产量可达400-700台。

1、国内市场需求。我国数控机床20世纪80年代以来有了迅速发展，平均年产量增长20%以上；数控机床市场消费量从1990年的2588台增长至1996年的18000台；目前已是世界数控机床第三进口大国。进入90年代以来，我国数控机床生产企业都经历了结构调整、转变机制的艰苦磨砺过程。由于市场结构的变化，使得1997年数控机床市场消费量下降到14329台。同时由于进口减少，国产数控机床市场占有率上升到45.9%；正是由于结构的变化，才有可能形成产量下降、市场占有率提高的局面。近期，国家为扩大内需，通过加大技改投资和基础设施建设投资的措施来拉动国内市场消费。在各个主要市场看，轿车、重型汽车等重要车型的销售量从东向西逐步扩展，轿车个人购买已成为主流。这些行业的发展带动了机床工具的需求。其次是军工等需求稳步上升，在航空、兵器等领域，改造将继续增加，设备需求将进一步深化和扩大。民营企业将进一步渗透到制造业和轻工业，其技术水平和加工能力的提高依赖于装备的改善。处于“十一五”执行期的高峰，国家重点项目、重点工程、重点任务全面铺开，市场需求呈现出较高的增长，进一步拉动企业的技术改造和设备更新。近年启动和续建的重大工程有：三峡右岸的发电机组的制造，西气东输中段的全面开工及沿线各省、市的引进工程，南水北调工程，北京、上海、武汉、天津、重庆、长沙等大、中城市的地铁、轻轨工程、大化肥、大空分、西电东送等工程都会对相关产业带来市场的需求，而这些产业直接或间接都会使机床工具行业的市场增加份额和力度，为我国数控产业发展带来新的市场机遇。

2、国际市场需求。从近几年我国机床出口统计数据来看，数控机床的出口量和出口平均单价逐年上升，国际机床市场的消费主流是数控机床，目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主，这正是我国机床行业的弱项。“八五”期间，我国机床工具产品出口开始向全方位、多元化发展。近几年机床出口多元化发展趋势更加明显，由于受东南亚金融危机的影响，1998年我国东南亚出口额大幅降低，但同时开始向南美、中东、荷兰扩展，对英国、加拿大出口额也较1996年大幅度提高。美、欧、亚是目前我国机床产品出口的主要市场，占我国出口份额依次为1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大机床消费国（地区）中，只有我国台湾和意大利的机床消费额是负增长和零增长，其余都是正增长。2005年我国的机床消费额高达109亿美元，高出第2位的日本33.7亿美元，连续四年名列世界首位。世界机床市场整体消费的增加同时预示了数控机床市场的市场容量不断增加，为高档数控系统提供了广阔的市场投放空间。

四、市场规模预算

由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30％，根据数控机床市场的预计，未来5年我国数控机床需求的年均增速在30％以上。

虽然国内市场对数控机床的需求很大，但对高档数控机床的生产和消费需求依然处于低水平，从2004年的数据看，高档数控系统占整个数控系统的产量比例为1.5%，比2002年上升了1个百分点。

另外，由于技术等方面的原因，国产高档数控系统的市场占有率非常小，2006年，国外公司在我国销售高档数控系统约占市场份额的99.5％。这就要求国产高档数控系统厂商必须生产质量可靠，价格适中的高档数控系统，才能与强劲的外国企业竞争.根据市场分析，可以做出未来五年我国高档数控系统市场规模预测如表1所示。

五、结论与建议

随着市场需求的不断扩大，科学技术的迅猛发展，21世纪将成为我国发展数控系统产业的绝佳时期，提高我国数控系统的技术性和竞争力将大力推动我国制造业的发展，这将是政府与企业共同努力的结果。

在政府政策方面，应充分利用国防军工行业与机床制造行业的合作平台，率先在军工行业推广使用自主化的高档数控系统。优先立项支持选用国产数控系统的首台首套高端数控机床装备的研制，并在项目中分配专门经费支持所配套的高档数控系统的研发，推动自主研发的高档数控系统的应用验证和市场推广。在使用财政性资金采购数控机床的项目中，标书中不要指定国外系统，给国产数控系统产品建立公平的市场竞争机制。在满足同等的条件下，应优先选用国产数控系统产品。同时，支持数控系统厂、数控机床厂和职业院校建立“数控技术培训与服务中心”，为数控机床生产者培训操作使用、工艺编程、维护维修人员。另外，政府也可以在技术改革、税收和金融政策等方面给予扶持，增强高档数控系统企业综合实力。

在企业自身方面，应加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动等核心关键技术领域的研发，走产学研相结合的道路，集我国家的财力支持建立由研究机构、大学、系统厂组成的技术联盟和研发平台，共同开展数控系统共性与关键技术的研发，加速制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议及相关的技术标准，并在国产数控系统行业内推广和共享，实现我国数控厂商的共同发展。

总之，国产高档数控系统的发展关系到我国的产业安全和国防安全，加速产业化步伐，增强自主创新能力，加快高档数控机床及其功能部件的研发和市场开拓，提高产品质量和服务质量，提高竞争力是我国高档数控系统产品的努力方向，我们相信在国家的政策和措施的支持下，在全行业自身的不断努力下，高档数控系统一定会有更好的发展。

参考文献：

1、孙斌,杨汝清.基于PC的数控系统的研究现状和发展趋势[J].机床与液压,2001(4).

2、杨学桐.我国数控产业的现状与发展举措[J].机电产品开发与创新,2002(3).

3、陈虎.高端数控系统的功能特征和性能特征[EB/OL].中国工控网,2007-10-19.

高档数控机床的作用范文第4篇

[关键词]：数控车床技术的现状 数控车床技术

一个国家在生产数控化车床的效率与及对数控化率车床的消费集中的体现了一国的机器制造业的技术发展水平，也是综合国力的代表。如今，很多国外发达国家数控车床技术已经遥遥领先，而我国则表现的相当不足，差距任然很大。因而，“十二五”规划是我们国产的数控机床快速发展的千载难逢的好时机，同时全球也已经慢慢的走出了金融危机所造成的最糟糕经济期，这样对国内的需求拉动有着非常明显的效果。为此我们应该了解数控车床发展的现状与趋势，来为国产数控车床取得进一步的发展与提高国产数控车床这门技术水平做好充分的准备。

一、国内外数控机床的发展现状

1、国内数控技术发展的现状

我国该车床的发展开始于20世纪70年代，在这30多年的发展中，形成了我国特有的经济性卧式数控车床、普及型数控车床与中高档次的数控车床这三种形式。当然这种经济型车床，因物美价廉，在很多企业初期，被广泛的需要，尤其是民营企业，并且也是我国目前数控车床的主流产品。中档次车床，国产的基本上可以满足国内企业的需求，但高档次的大部分是进口的或者合资生产的。这就透露出我国数控车床的薄弱之处。虽然，在近些年开发了一些中高档车床如拥有Y轴的车削中心、倒置顺置的主轴立式车削中心等数控车床，但这种高档次的数控车床需要的不仅是技术的创新，更是需要在进一步的开发市场，获得国内外用户广泛的认同。虽然国产数控车床获得不菲的成绩，但同国外的相比，还是有着巨大的鸿沟，这主要提现在：低档此产品生产过剩，然而高档产品的却不足；再者科技的基础有些薄弱、创新的能力不够；产品的质量和可靠性能等不强；其功能部件存在这滞后性等。

2、国外的数控车床发展

由于发达国家长时期的对数控车床的研究，积累了丰富的经验，所以其技术水平相对较高，具体表现如下：多轴加工和高速高精已经成为数控车床的必备技能，而纳米控制则是加工的趋势潮流；数控车床的多任务和多轴加工被广泛的应用到能源、航空航天、船舶及汽车等行业；智能化的加工和监测的功能不断完善，使得在车间就能获得机床的状态信息，通过分析得到的数据，来预测机床本身的状态，进行相关维护，这可以避免事故发生，也大大的降低了机床的出现故障的频率，从而提高了利用率；对机床的补偿与误差检测功能变得更加的强大， 这使得我们能够做完车床补偿测量在合理的时间内。许多国外大企业都是基于以上特点来生产高档次机床的，如日本山崎马扎克、英国普瑞泰克公司、美国哈挺公司和德国德玛吉公司等。

二、国内数控车床技术探讨

1、高速的切削技术

目前国产的高速立和卧式的加工中心，工作台的直径在 320到500mm 之间的机床，其主轴的转速已经高达20000r/min；其直径在 63到1000mm 之间的机床，其主轴的转速都在 15000r/min 以上。然而与国外的产品来比较还是存在明显的差距，主要表现在电主轴这上面。因为国产电主轴的性能、质量和品种与国外产品相比有较大的差距，所以目前所有的高精度、高转速的数控机床与加工中心需要使用的电主轴都要从国外进口。

2、超精密的车削技术

我国的超精密机床研制其起步时间并不算太晚，开始于 1960 年代，在近几年见有了较大的发展，但与发达国家之间还存在较大的差距，这集中表现在：超精密的非球面这种车床还不能够大批量化的生产；其精度与国外相比要低上一个等级；机床的精度保持的时间远远要低于国外的产品等等。

3、复合加工的技术

虽然复合加工的机床研究时间起步比较晚， 但却早已在实践中得到广泛的应用。这加快了我国的机床企业探索相关领域的脚步。从 2001 年起我国的第一台高档次五轴的车铣中心出现，在到被用于航空领域的飞机制造的五坐标控制和四坐标的联动数控纤维缠绕机等， 国产的复合型加工机床在不断地推陈出新， 虽然与国外高档次的复合型的加工机床相比，任然存在差距。

三、未来发展方向建议

1、高速化和高精度化

质量、效率是优良制造技术的关键。高速和高精的加工技术会大大提高效率，同时也会提高产品档次和质量，并缩短生产的周期以及增强市场的竞争能力

2、多轴联动的加工与复合的加工

使用 这种5 轴联动来对三维曲面的零件进行加工，还可用刀具的最佳的几何形状来进行切削，这样光洁度很高，同时效率也提高了。

3、网络化、开放式、智能化

大量的采用计算机技术与网络通信的技术，这样机床制造厂商就可以通过远程技术体系，以此来实现工况的信息传输、查询、存储和显示，甚至是远程的智能诊断。

4、高柔性化

所谓柔性也就是数控设备对适应加工的对象变化的能力。随着数控车床的发展，对加工对象变化有了很较强的适应性，并朝着单元的柔性化与系统的柔性化这个方向发展。

5、绿色化

在当今世纪，数控车床应该把重心放在节能与环保上，也就是要努力做到切削加工的工艺绿色化。而且绿色制造这种趋势将使得我国把环保节能车床的发展放在重要位置，来为我们将来占领更广泛的世界市场做准备。

四、总结

通过本文对数控车床的发展状况、国内外数控车床对比以及未来发展方向的展望，这让我们清楚的了解到我国数控机床的不足之处，虽然经济型的数控车床廉价，但是随着我国的发展，我国更多的是需要高档次的数控车床技术。所以加大对数控车床的创新力度，并不断的改进与完善现有的车床技术，去解决主机虽大但不强、功能部件和数控系统的发展落后、高档次数控车床的关键技术存在很大的差距、机床的可靠性并不高、行业整体的经济效益比较差等一些问题，以此来培育核心的竞争力，以期占领更多世界市场。

参考文献：

高档数控机床的作用范文第5篇

关键词：数控机床；技术；差距；对策；研究

1 引言

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。

我国数控技术起步于二十世纪五十年代，通过几十年的发展，取得了相当大的成绩。数控机床产业不断发展壮大，产业规模、产品质量和产品种类都有了很大提升。数控机床给我国机械制造业带来了革命性的变化，已经成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备。

由于我国数控技术研发起步较晚，国产数控机床的研发深度不够，自主核心技术不多，制造水平偏低，国产数控机床特别是中高档数控机床还缺乏市场竞争力。

我们应看清形势，充分认识国产数控机床产业的不足，努力发展先进技术，加大科技创新力度，努力缩短与发达国家之间的差距。

2 我国数控机床的差距

2.1 数控机床自主核心技术缺乏

数控机床的核心技术大都被国外掌握，缺乏自主核心技术一直是我们的短腿。我国生产的数控机床尤其是中、高端数控机床，普遍未掌握核心技术，更多处于组装和制造环节。关键的零部件、基础高端材料等核心技术受制于人，我们所进行的主机制造往往只是挣辛苦钱，利润很低。

2.2 数控机床制造业自给率不高

我国数控机床产业对外依存度过高，高端材料与零部件自给率不足，高端芯片、优质大型铸锻件、高性能电机、高规格轴承、高端制造材料等大都依赖国外进口，其价格昂贵，加大了生产成本。这已成为制约数控机床产业发展的瓶颈，是我们数控机床产业由大变强的最大短板。

2.3 数控机床企业规模小

我国数控机床企业规模都比较小，缺乏高层次、高素质人才，没有自主核心技术，企业管理落后，研发能力低，大多只能生产中低档的数控机床，产品质量也相对低下，生产能力有限，市场占有率低，难以和国外数控机床制造企业竞争。

2.4 数控机床民族品牌不强

我国数控机床行业发展主要是以中低端产品的产能扩充为主，高端数控机床的研发投入不足，机床制造企业大而不强。在国际数控机床企业排名上，我国数控机床生产厂家大都很靠后，知名度不高，关注度也不够。资料显示，在数控机床的各个品牌之中，用户对德国、美国、日本、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。品牌知名度上的差距，导致国外高端客户很少光顾我们的数控机床生产厂家，国内的用户在选择加工设备时也往往把更多的机会给了海外数控机床行业的一些“实力派”，我们的数控机床企业长期处于订单不足的窘境，大多是勉强维持，发展后劲不足。

2.5 数控机床产品性能落后

我国工业基础整体水平不高，缺乏自主核心技术，加之国外对机械制造技术的封锁，致使国产数控机床的性能和质量与国外还有较大差距。一是国产高档数控机床可靠性差，各种故障发生率高，性能不够稳定；二是国产高档数控机床加工精度无法达到更高的要求；三是国产高档数控机床加工性能力不够，不能胜任一些复杂的加工，难以得到大多数用户的认可，影响了其应用范围。

2.6 数控机床产业布局不合理

我国数控机床产业厂家众多，生产数控机床厂家约有200多家，占金属切削机床厂家总数的1/3以上。这些厂家分布不合理，大都建在中东部，有的省份多达数家，甚至一座城市就有两三家数控机床厂，有的省份连一家数控机床厂也没有。整体上看，我国数控机床厂家虽多，但是规模都比较小，主要生产中低档数控机床，质量相对较差，多属低水平重复生产，具有国际竞争力的大型企业集团尚未出现。数控机床产品在品种、质量和数量上还不能适应市场需要。

3 我们的几点对策

3.1 依靠国家产业政策的支持，赢得数控机床产业发展的新机遇

党的十八届三中全会《决定》明确提出，“整合科技规划和资源，完善政府对基础性、战略性、前沿性科学研究和共性技术研究的支持机制”。国务院提出要实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。工业和信息化部也先后制定《机械基础件 基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》和《“数控一代”装备创新工程行动计划》。数控机床企业要抓住难得的发展机遇，研究国家对机械制造业的新政策，除了争取直接的财政补贴和优惠贷款外，还有根据国家机械制造业发展的要求，利用我国经济增速趋缓的时机，以转变发展方式为主线，积极进行产业调整，加大科技研发投入，谋求企业更大发展。

3.2 整合数控机床产业，合理兼并重组，把数控机床企业做强做大

针对数控机床产业厂家过多，规模过小的现实情况，我们要按照市场经济规律，发挥市场配置资源的基础作用，淘汰那些规模小、技术落后、产能低下的企业。按照自愿的原则，借鉴南车和北车重组的成功经验，提倡兼并重组。充分利用各方的优势资源，优势互补，集中优势技术力量和设备，提高企业研发能力。提高产能，重点生产高精端产品，不断提高企业竞争力。利用各方原有的经营市场，提高企业产品的市场占有率，促进企业走上良性发展的轨道。

3.3 坚持产学研协作攻关，提升高档数控机床开发能力

我们国家的数控机床生产企业大多生产中低档数控机床，在生产高档数控机床方面，开发能力明显不足。要以企业为主体，提高开发能力，不断加大新技术研发投入。要根据生产需要，将技术人员推荐到高校和科研机构进行培养和深造，参与科研工作。高等院校要不断向企业输送创新意识强、专业知识扎实的优秀毕业生，向一线技术人员传授机械制造行业的新思想、新方法、新技术。机械科研机构应该研究国家的产业政策，关注国内外机械制造行业的新动向，重点研发新技术。要建立起有效的协作机制，数控机床厂家要和高校、科研机构联合，整合各自的技术力量，协作攻关，选择一批关键机械基础件、基础制造工艺和基础材料方面的课题，重点予以突破，发展我们自己的核心技术，打造一批具有国际先进水平的知名品牌，提高国产数控机床的制造水平。

结束语

近年来，在国家产业政策的支持下，我国数控机床行业得到较快的发展。国产数控车床生产能力提高，品种、规格较为齐全，质量基本稳定可靠。特别是高档数控机床整体上已有较大提升，整机、数控系统及部分关键功能部件已接近国际先进水平，并在航空航天、船舶等高端制造企业小批量应用。但是我们必须看清形势，充分认识到国产数控机床的不足，尤其是机械基础件、基础制造工艺和基础材料落后的问题。坚持产学研协作攻关，争取在核心技术上全面突破。推进高档数控机床的产业化，把我们的数控机床生产企业做强，提升竞争力，提高国产高档数控机床在国家重点行业的占有率，支持国产高端数控机床迈出国门走向世界，实现从制造大国到制造强国的转变。

参考文献

[1]鲁方霞，邓朝晖.数控机床的发展趋势及国内发展现状[J].工具技术，2006（3）.

[2]文广，马宏伟.数控技术的现状及发展趋势[J].机械工程师，2003（1）.

高档数控机床的作用范文第6篇

目前，我国机床企业与德国、日本和美国的先进企业相比，在以高速高精、复合智能、绿色环保、高可靠性和高稳定性为发展特征的高档数控机床及关键功能部件核心技术的研究、掌握和应用方面仍存在明显的差距。在两化深度融合、品牌形象提升、市场分析定位、研发理念创建、研发模式重组、研发体系完善、高端人才培养、管理精细化、深化应用ERP和信息集成方面，国外企业也有很多创新发展的理念和方法值得我们学习和借鉴。此外，虽然我国一些企业研制了中高档数控机床，但大多数还是在进口关键功能部件的基础上进行的组装，并不完全表明我们已经掌握了中高档数控机床及关键功能部件整体的研发技术和制造技术。毕竟受研发能力影响，现阶段国内中高档数控系统的80%，高档数控系统的90%，高档数控机床的85%还有赖于从国外进口。

统计数据显示，2012年，我国金属切削机床数控化率为25.8%，成形机床数控化率为5.8%。这种现状与日本、美国、德国等发达国家60%～70%的产量数控化率和80%～90%的产值数控化率相比，我国机床设备的数控化率水平还显得很低，这必然影响到下游企业产品的加工精度和加工效率。

这些差距，一方面使得我国机床行业长期处于低档产品低价混战，中档产品竞争力不强，高档产品基本失守的现状难以得到根本性改变。另一方面，也使国内企业从根本上失去赢利能力，没有足够的资金投入研发高档产品，并使很多企业陷入到底是保生存还是求发展的两难境地。

更重要的是，这些差距也再次提醒人们，当今世界企业与企业的竞争，企业的赢利和发展，归根结底还是科技的竞争。谁拥有现代科技，谁就拥有研发高档产品的能力，谁就拥有了企业赢利和未来发展的动力。

2011年，机床行业（71家企业参评）两化融合发展水平评估结果显示：只有54.2%的企业应用了计划管理，11.3%的企业应用了关键资源需求能力排序，67.6%的企业应用了采购管理，59.2%的企业应用了销售管理，50.7%的企业应用了预算管理，31.0%的企业应用了客户关系管理，15.5%的企业实现了业务与财务集成应用，11.3%的企业实现了管理系统和制造执行系统间的数据自动交换。评估结果还显示，目前我国机床企业的生产方式和管理理念普遍落后，信息系统之间综合集成、协同与创新的水平还有待提高。

机床企业属典型的多品种小批量生产类型企业，具有产品结构和生产工艺复杂，零部件及加工工序多，工艺路线和生产周期较长，零部件生产作业计划和产品总装计划的编制和调控难度大等特点。为使机床企业最大限度地保持连续均衡生产，优化配置各类资源，从而实现按期按质交货，降低成本和提高利润的经营目标；企业惟有应用ERP和MES信息系统对计划期内各种机床所有零部件的加工、装配，直至整台机床总装调试过程进行合理组织和优化排产，并实时采集和处理车间生产作业信息，才能确保上述目标的实现。

虽然机床行业是我国最早应用ERP的行业之一，但是评估结果却告诉我们，参评的71家机床企业中只有38家企业应用了计划管理，特别是只有8家企业应用了关键资源需求能力排序。这种应用水平怎能确保生产作业计划和总装计划的准确性？怎能有效提升大多数企业的管理效率和生产效率？此外，只有11家企业实现了业务与财务集成应用，可见信息孤岛现象仍十分严重。显然，这又怎能有效支撑企业研发、制造、管理和服务全方位业务集成和整体水平的提升？由此可见，机床行业亟待深化应用ERP，加快信息集成平台建设，全面推进两化深度融合。

综上所述，我国机床行业面临的严峻态势除了与世界宏观经济环境、国内产业发展政策、地方保护主义和企业短视行为等因素有关外，还与机床企业战略定位不够清晰和低档产品产能盲目扩张，缺乏原始创新和集成创新为一体的具有自主创新能力的研发体系，未能有效推进先进制造技术、管理技术和信息技术的研究及其深度集成应用，缺乏有效管理和创新发展能力等诸多因素有着直接关系。

为此，政府和企业都应着力研究解决以下几个问题。

首先是政府有关部门要进一步创新完善项目的立项、检查和评估体系，全方位、多种形式加大项目监管力度，切实保证国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”整体目标全面实现。

其次是国家相关研究机构和大型机床企业技术中心要在优化重组现有产品研发模式和研发体系的基础上，建立、完善并坚持以探索一代、预研一代、设计一代和制造一代为特征的研发理念和研发体系，切实提升自主创新研发能力，有效支撑高档数控机床及关键功能部件产品的创新发展。

高档数控机床的作用范文第7篇

高档数控系统改造企业进口设备

成果介绍：该项目是针对我国国有大中型企业现状和中科院沈阳计算所高档数控技术的特点，进行的一项企业改造的系统工程。该项目投入少，产出大，符合我国国情，对促进传统产业的技术改造，加速企业的技术进步，提高生产力具有积极的意义。该项目在执行过程中，不但完成了鞍山高压容器厂的用于生产高压气瓶进口生产线的技术改造，而且完成了沈阳黎明航空发动机集团公司从日本东芝公司引进的BMC-10B(5)五坐标加工中心数控系统的改造、鞍山钢铁集团公司无缝钢管厂的进口车丝生产线的改造。

该项目控制技术，采用全新的先进的控制系统和方法，即用高档数控系统控制全液压式传动系统，其技术难度在于把传统的液压传动系统用数控系统来控制，并保证其稳定性和精度。这是一新的课题，经过努力探索出一套参数匹配与修调的规律，满足了高精度钢瓶生产的需求。这是本项目的关键技术所在。沈阳黎明航空发动机集团公司的BMC－10B(5)日本东芝五坐标加工中心数控系统更新改造，是在蓝天数控系统的基础上，针对机床工艺特点进行技术创新，解决大行程反馈控制、二轴的同步轴控制等关键技术，改造后的机床精度明显提高。该项目为黎明公司盘活企业资产，取得了明显的经济效益。因为改造的加工中心是二手设备，一台50万美元，改造费40多万元人民币，只相当数控机床现价的10％，投入生产飞机发动机的关键部件加工，每件部件就价值几十万元人民币。

NC数控系统

成果介绍：：我国制造业正面临着“挡不住，出不去”的十分严峻的形势。国外企业正在瞄准中国这个巨大市场，大量高质量、高附加值的产品严重冲击着中国市场，我国制造业正承受着国际市场竞争的巨大压力。数控系统和机床，作为国民经济制造业的重要基础装备和基础设施，在国内和国际贸易中，是个高附加值和高利润的重要高新技术产品，它是关系到国家综合国力和国家战略地位的基础产业。沈阳计算所等单位，在多年研发的基础上，在数控系统、伺服/主轴系统等方面，已具有一定的产业化规模，并出口俄罗斯，通过进一步的攻关，使国产数控系统占领国内的主要份额，并使传统的机床行业发展成高新技术的数控机床产业。

该项目是利用各自的优势进行技术合作，合作开发面向俄罗斯市场的数控产品和用于中国市场尤其是数控化改造的系列数控产品，开发NC100―6轴高档数控系统、NC110―16轴高档数控系统和NC200―4＋1轴中高档数控系统及SFC数控滑台。采用新一代开放式体系结构。

硬件平台建立在486IPC工业标准上，采用总线转换技术，实现系统主要模板、接口的标准化；软件平台建立在实时多任务操作系统上，集成PC技术、NC成熟技术以及用户扩展功能。

近年来，俄罗斯的经济开始复苏，机械行业对数控系统的需求逐年增加。世界各国的知名数控生产厂商都纷纷瞄向俄罗斯市场，计算所NC系列数控系统由于具有较好的性能价格比，在俄罗斯市场备受欢迎。同时，在国内市场，尤其是在机床数控化改造方面，NC系列数控系统已大显身手，国内需求量急剧增加。

应用范围：广泛应用于制造业。

蓝天系列高档数控系统

成果介绍：：该系统可与有关机床生产企业的高级机床配套成高档数控机床，也可直接装备有关机械加工制造业最终用户的加工中心、车削中心、数控车/铣/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以进行高精尖产品加工，还可用于国有大中型企业的国产或进口生产设备控制装置的技术改造。

合作方式：可提品和技术，可进行技术支持与服务。

产品性能：蓝天系列高档数控系统，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四个系列十几个型号，其中LT-8500和LT-3200系列是在国家“八五”重点科技攻关和中科院重大项目中取得的重大科技成果。该系统是数控机床的控制系统，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自动实时地控制各种高级机床进行各类复杂零件的加工。该系统解决了先进的缩小化系统设计、软件自主版权和高可靠性等长期困扰我国数控机床的关键技术，不但使我国的高档数控技术从无到有，而且达到国际先进水平。系统的兼容性指标符合国家有关部门验收条例的要求，并且达到国际IEC1000-4标准。

该系统可根据需要自动生成，多过程（≤5）、多轴控制（≤17）、多轴联动（≤8）、多种工艺（T、M、G）、多CPU（主、轴、网络）配置，PMC和网络软件。具有多种先进的插补算法、丰富的编程手段和很强的网络功能。

以LT-8520/8530高档数控系统为例，其主要性能和技术指标是：1.多CPU功能分布。可多至4个（系统总线主设备），一个SYS CPU，3个 NC CPU，80286/80287芯片；2.多过程。可多至5个同时性独立加工过程，过程间可同步；3.多轴控制：按目前13槽机箱，每一过程可控制多至15个轴（8个坐标轴、6个点到点轴、1个主轴）；4.多轴联动：每一过程可多至8个联动轴（8个坐标轴）；5.最大编程尺寸：±99999.9999mm；6.最小编程分辨率：±0.0001mm；7.最大编程快速进给率：100m/min；8.最大切削进给率：48/min（当1μm时），4.8/min(当0.1μm时）。

进口机床的数控化技术改造

成果介绍：：针对引进的大型进口立式车床多年使用情况和机床本身的机械、电气、液压特点，实现数控化更新改造，用先进的CNC控制技术提高机床的质量和档次，用CNC集成编程技术开发ATC等软件提高机床的自动化程度，针对机床不同的工艺特点进行技术创新。

国内数控机床数控化市场潜力很大。机床数控化改造，能够达到少投资，见效快的目的，是一项新兴起的行业，具有极大的市场前景。

合作方式：提品与技术服务。

产品性能：主要包括：基于原机床X、Z轴机械部分采用齿轮齿条传动，采用感应同步尺作为全闭环位置反馈元件，接口方式选用鉴相式动尺激励定尺反馈，脉冲当量0•25μm；手动操作和数控操作相互独立、可以任选一种方式，即手动操作可以不依赖于数控系统；开发机床刀库运动及换刀等辅助动作的软件逻辑程序，实施一次装卡多次换刀切削。改造后机床的整体技术性能改进很大，达到同类进口新机床水平。

主要技术指标：控制系统蓝天7501数控系统；CNC控制X、Z轴，控制精度0.1μm，脉冲当量0.25μm ；X轴定位精度：在全行程2100mm为0.01mm，Z轴全行程为0•01mm；12位刀库的随机交换，重复换刀精度小于0.01mm；GTL 、G代码、参数编程。

SFC系列数控滑台

成果介绍：SFC系列数控滑台，通过省部级技术成果和新产品鉴定，获国家专利授权，被列入2001年度部级重点新产品。被誉为是“填补了国内空白，处于国内领先水平”的高新技术产品。

可广泛应用于各种普通机床、钻床、六角车床和管子车床的数控化改造。普通机床安装数控滑台后，可加工圆锥表面、圆弧曲线表面、高精度锥螺纹等各种形状复杂的零部件。

产品性能：SFC系列数控滑台，是根据国内大批普通机床设备数控化更新改造的需要而开发出的新产品。该产品是一种独立的机电一体化控制装置，是用于普通机床进行数控化改造的配套设备。该产品采用模块化设计，具有淬火的钢导轨和由滚珠丝杠传动的X轴、Z轴滑板等功能，精度高，刚性好，寿命长。安装、调试和使用简便。一台普通机床安装该装置后，既是手动的普通机床，又是简易的自动数控机床，不但实现了“一机两用”，而且性能高、成本低、无风险。是机床数控改造中的一种创新设计。

SS-9501T经济型数控机床控制系统

成果介绍:SS-9501T经济型数控机床控制系统，用于控制经济型数控机床。系统处理速度快、控制精度高，具有快速定位、两轴直线/圆弧插补，公英制单头、多头螺纹加工，机械原点、相对原点/坐标变换，绝对、增量或混合编程方式，手动、自动加工方式和空运行方式，刀具补偿、丝杠间隙补偿等功能；同时具有实时倍率修调、坐标位置保持、柔性齿轮比、标准RS-232通讯和系统I/O状态显示等功能。系统硬件上的信号传递全部实现硬连接，首次采用4个CPU，设计合理可靠性高，机械结构简单，可维护性好。软件采用模块化设计，流程清晰，便于增加或裁减系统功能，以满于不同的控制需要。系统的电磁兼容性指标符合国家有关部门验收条例的要求，并且达到国际IEC1000-4标准。该系统可与经济型数控机床配套，也可直接装备工业企业的经济型数控机床。

该系统性能价格比和工程化及商品化程度较高，控制功能完全可以满足经济型数控机床的实际需要，在国内市场具有竞争力。

统及数控加工中心开发

该成果包括：(1)开放式数控系统硬件平台的系列化研究。由于国内高中档数控机床绝大部分依赖进口控制器，其中95%来自国外，这一现状限制了国内高档数控系统的发展。本开发团队数控系统的工作虽取得成效，但是产品的系列化程度远未满足市场需求，因此，我们将其列为首要的研究内容。

(2)开放式数控系统软件平台的系列化研究。软件平台的研究最重要的就是保证控制系统体系结构的平台无关性，并且要满足网络化、智能化要求。

(3）高度开放式控制器体系结构研究。追踪和研究美国开放式模块化结构控制器(OMAC)标准规范,同时参考美、日、欧的流行标准，如SOSAS和OSACA等，提出我国的开放式数控系统体系结构和标准规范，并用面向对象（OO）的理论、方法及特定领域的软件体系结构（DSSA）开发方法建立其软件参考模型。

(4)加工过程的智能控制理论与方法。采用先进的实时自适应自动调节控制技术（A3ART），实时地控制机床的进给速度与主轴速度，在最佳状态满足高速与高精度要求，防止进给率变化引起的机械振动，发挥机床的最大生产率。采用模糊控制、专家系统、神经网络、遗传算法等人工智能技术（AI）技术，在人机界面、加工过程、诊断过程等方面提高CNC系统的智能化程度，提高生产率。例如，自动生成最佳的CNC系统配置、工艺参数配置与PLC配置的关键参数；实时补偿加工过程，因机床运动、周围环境条件和各类其它因素变化引起的误差；减少机床空转，发挥最大生产效率，减少生产成本；增加自学习功能等。该成果在多家企业应用。

高速高精镗铣加工中心用数控系统及设备开发

1.开放式控制器体系结构研究

追踪和研究美国开放式模块化结构控制器(OMAC)标准规范,同时参考美、日、欧的流行标准（如SOSAS和OSACA等）以及我国正在制定的相关标准，提出开放式数控系统体系结构和标准规范，并用面向对象（OO）的理论、方法及特定领域的软件体系结构（DSSA）开发方法建立其软件参考模型。

2.开放式数控系统软硬件平台的研究开发

工业标准总线和现场总线技术研究

工业标准模板开发与配置：标准工控 CPU模板，SOC技术及基于SOC的控制模板，数控接口设备板等。

数控软件系统的模块化、组件化设计与实现方法

应用程序接口（API）及人机界面生成软件等

典型加工工艺应用软件：如M（铣），T（车）加工工艺软件，镗铣（加工中心）工艺软件，TC（车削中心）工艺软件等。

3.嵌入式实时控制系统开发环境的研究开发。基于嵌入式实时操作系统及开发环境来开发嵌入式的工业控制系统已经成为当前数控和其他工控系统的主流开发模式。

4.构建高速高精度运动控制算法库。核心算法构件化，实现算法软件的组件化，通过构件库的建立，减少传统控制器设计中的重复开发，实现软件复用，缩短新产品的开发周期，降低开发成本，探索一种新型控制器软件的生产模式。

高档数控机床的作用范文第8篇

（南京理工大学科学技术研究院，江苏 南京 210094）

0前言

数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素，而国外对我国仍进行封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。近年“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项通过重点扶持，为我国数控技术行业创造了良好的外部环境，特别是针对航空航天、汽车制造等领域实施了国产高档数控机床应用国产数控系统示范工程，提高了国产高档数控装置的市场占有率，但用户仍然对国产数控系统信心不足，我国高档数控机床配套的数控系统一大部分依旧依赖国外产品。

“十三五”是全面完成国家科技重大专项战略任务的冲刺五年，是落实中央全面深化科技体制改革、实施创新驱动发展战略等系列决策部署的关键五年，因此总结过去，做到四个聚焦（聚焦关键、聚焦重大、聚焦长远、聚焦能力），意义重大，时不我待。

1目前国产数控系统存在的问题

通过“十二五”规划的实施，我国机床行业技术水平明显提升。数控系统、功能部件及数控刀具与主机产品配套研发，实现与中高档机床的批量配套。高档数控系统的多通道、多轴联动等关键技术指标已基本达到国际主流系统先进技术水平，但在性能、成套性、可靠性、批量生产稳定性和品牌等方面与国外先进水平还存在较大差距，主要存在以下问题：

1.1测试验证不足

国产数控系统虽有大批量应用，但大都集中在低端市场，中高端市场占有率仍然较低。数控系统软件的可靠性和精度保持性较低，故障率较高，“S”件试切还达不到指标要求，其中一些隐性问题还没有完全暴露出来，特别是软件的鲁棒性问题。为此“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“十二五”期间已经安排了部分产品的实验验证和示范工程，并取得了一定的成果，但还需经过大量和长时间的验证后逐步完善，以此保证数控系统的稳定运行。

1.2功能配置不全

经过前期的攻关，国产数控系统实现了很多功能，解决了有无的问题，但很多功能是“形似而神不似”。目前国产数控系统的功能满足80%的用户需求，但其余的功能开发难度和工作量较大，同时产品的宜用性不好，与主机融合度不高，针对性不强，一些辅助调试工具不全，特别是系统标准辅助面板上的按键标识大多是固定，不能更改，不利于机床厂进行系统的扩展开发，并且国产数控系统在多轴多通道或者多轴单通道控制功能方面不能实现任意几轴之间的插补加工，这些都在一定程度上影响了国产数控系统的推广。

1.3性能表现不佳

国产数控系统在性能上和主流的进口数控系统还有差距，特别是在高速高精控制方面。伺服驱动和电机的性能比较薄弱，且差距较大，比如伺服的参数自适应控制、电机的高速、高刚度、高精度、高加速度、功率体积比等方面与国外主流产品还存在差距，后续的性能提升难度大，伺服电机的工艺制作水平不高，数字化制造水平低，造成产品一致性差，规格系列不全，成套性不足，这些在一定程度上拖了数控系统的后腿。

1.4系统标准不统一

国产数控系统缺乏统一的标准，如总线标准不统一，系统内部通讯协议不统一，不利于工厂实现网络化智能制造，标准不统一致使各个厂家之间的伺服和系统无法混用，调试监控软件互相不兼容，不利于加工企业实现网络化智能制造，也不利于机床制造企业进行机床的网络化批量调试。

2国产数控系统发展趋势

自1952年美国研制出第一台试验性数控系统以来，数控系统的发展十分迅速，数控系统也由原先的硬连接数控发展成为今天的计算机数控(CNC)，目前国产数控系统正在由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。

2.1信息化

随着制造业的发展，数控机床不再是一个独立的加工单元，数控机床和人、数控机床之间的交流都离不开网络。面向制造自动化集成的网络功能数控系统应具有与上层信息管理系统交换信息功能，这些必要的交换信息包括制造加工任务计划，数控系统及底层执行装置的工作状态及故障信息等。同时基于新一代云服务平台的大数据采集、大数据挖掘等变得越来越重要，这些都离不开高速、可靠地网络信息功能。

2.2智能化

智能化是制造技术发展的一个大方向，随着人工智能在计算机领域的渗透，研制智能数控系统必将成为未来的发展趋势。例如：研制开放式智能化数控系统，支持温度、振动、RFID等传感器介入的物联网平台；研制基于高级语言的智能化数控系统解释器；研究基于开放式智能化数控系统智能加工技术，如智能化加工路径控制、进给率自适应、故障诊断，监控与设备的自动维护等。

2.3开放化

利用丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统是当今数控系统的趋势之一。开放式体系结构使数控系统具有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性，并可以较容易的实现智能化、信息化。开放式体系结构可以采用通用的计算机技术，使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单，同时可以根据资源进行系统集成，促进数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，缩短开发生产周期。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

3国产数控系统用户需求和技术要求

数控系统和主机及终的端用户的联系是密不可分的。因此以用户需求为牵引，加强示范应用格为重要。

3.1开展面向智能化控制的高档数控系统扩展模块开发

支持用户自主研发的共性技术或智能化技术通过程序模块（软件）或者通过总线功能模块（硬件）等多种方式与数控系统集成，缩小模块的体积，增强可维修性模块，并且处理好各模块之间的耦合等内部结构问题。开发数控系统的指令域采样数据的分析工具、机床加工过程功率控制、数控机床动态误差补偿与加工过程智能监控技术等功能模块，以满足国产高档数控系统对高性能零件加工工艺的适应性要求。

3.2数控系统与伺服驱动、电机等协同发展

伺服性能与电机性能已经是制约数控系统发展的关键因素，应针对机床需求，注重数控种类、产品规格及性能差距，改善伺服驱动、电机性能，开发伺服系统优化工具，开发广泛适应各种用途的伺服驱动产品和主轴电机。同时也对高精度绝对光栅尺、编码器等关键部件展开开发和应用，使之定位提升，协同发展。

3.3优化编程软件

目前市场上大部分是采用通用的CAD/CAM编程软件，对特定工件加工的工艺知识考虑不是很多，今后需集成有特定工件的切削工艺知识的专用CAM软件，如在生成刀具轨迹时再考虑到机床的切削力，使生成的加工程序质量得以高度提升，同时随着机器人的使用越来越普及，基于动力学的机器人离线编程软件的需求也会越来越广。

3.4支持先进技术集成性开发

加大辅助功能的研发，配置更友善的交互界面以及与主机融合的宏程序，做到可“私人订制”。深入研究二次开发平台（下转第134页）（上接第115页）技术，提高数控系统的开放性，为第三方开展不同层次的二次开发提供方便而完整的移植方案，形成加工处理数据链（CAD/CAM/CAPP/CNC）。

3.5形成统一的标准体系

在未来进行的数控系统、伺服单元、主轴电机、进给驱动电机、直驱主轴的定子转子、力矩电机、直线电机等在机械接口方面应该形成一种国家标准体系，统一规格，在同一规格下应统一接口尺寸，统一数据接口形式，便于用户进行维修与更换。并需具有与国际技术标准的主流数控系统和自动化控制装置接口的联接能力，注重与第三方应用的互连，完善总线的标准化以及通信协议的标准化。

3.6健全综合配套能力

数控系统的研发生产厂家要成为数控机床的工艺和控制应用专家，研制阶段应充分了解主机的各种性能，提高产品的性能和水平，不断增强系统的可靠性、稳定性，并建立一支优秀的研发队伍、跟踪队伍、维护队伍，为用户提供良好的综合配套服务。另外系统厂家还应逐渐提供综合成套技术，使数控系统与驱动系统、主轴电机、进给电机、力矩电机等进行检测试验好后一起成套供应。

3.7建立应用反馈机制，以数据支撑产品持续改进

现代生产管控对数控设备提出了更多的要求，需要实时监控掌握数控设备的工作状态，记录零件加工过程中的大量数据，加强应用过程中的数据统计分析，有计划地安排预防性维修和保养，能够快速诊断解决设备故障，这些方面均需要数控系统厂家进行强力的技术支持。

3.8推广和应用数控机床刀具寿命跟踪管理技术

随着设备增加，刀具数量相应增多，若日常管理不当，刀具寿命跟踪不准确，将造成极大的浪费。通过对刀具信息层的管理，比如刀具全生命数据管理、刀具修磨管理刀具寿命监控等技术手段，可实现机床刀具的数据化使用和维护，将有效缩短出现问题时的排查时间，提高了生产效率。

4数控系统发展在专项管理中的启示

4.1充分发挥创新平台的作用，提升企业创新能力

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项前期安排了不少创新平台的课题，应充分借鉴“十二五”成果，继续加强开放式数控系统创新平台建设，通过平台确实提升企业的自主创新能力，健全产学研用结合的技术创新和成果转移转化的机制和体系，摸索出一套适合企业自身发展的创新之路。

4.2紧跟市场需求，提升企业自身竞争能力

市场是配置资源的重要因素，企业应紧盯市场发展需求，根据自身特点，利用有限的资源，走差异化发展道路。不能只停留在共同完成扶持项目的层面，研发满足客户需要的产品，从而引导消费，实现“双赢”提升国产数控系统产业化水平，占得市场先机，从机床制造、人才培养、用户使用等多个角度做工作，以实现机床、系统、用户企业三方共赢，形成系统与机床企业稳定、长效的批量配套产业链，建立市场化互动机制，实现国产数控系统配套应用示范工程，提升企业在市场中的竞争力。

4.3加强数控系统可靠性，建立数控系统评价体系

可靠性是企业的生命，严格开展数控系统可靠性测试验证（数据采集）工作，要在产品出厂时保证产品出产质量，切不可将机床厂和最终用户作为系统功能的试验验证地，为企业提供一个放心可用的产品，并在应用中对于数控系统做出评价，建立新的数控系统评价体系，保证专项目标的完成。

4.4加快数控机器人发展

高档数控机床的作用范文第9篇

摘要：在数控加工中，系统的参数设定会影响到加工的效果。通过对Fanuc0i-B系统的主轴方面的参数设定介绍，使我们了解了对与恒线速度加工相关的主轴参数的设定方法。关键字：Fanuc主轴；参数设定；恒表面速度在数控的车削加工中，为保证加工表面精度和粗糙度，常常要使用恒表面度加工方式，而这种加工方式与数控机床的参数设定有着密切的关系。而操作者却往往并不十分了解数控机床在这方面的特性，以致在编程加工过程中常常达不到预期的理想效果，甚至出现“莫名”的错误，其实这是由于对数控机床在这些方面的参数设定不了解而造成的。通过对FANUC-0iB主轴相关参数设定的说明，这一问题有进一步的了解，使操作者能正确地编制程序，提高加工质量。1Fanuc主轴伺服系统简介要正确地进行横速变成和操作，首要弄清数控车床的主轴工作原理和结构。Fanuc公司的主轴伺服系统可分为直流和交流两大类，由于现在大多数机床采用交流主轴伺服系统，在这里也仅介绍交流系统。交流主轴伺服系统由模拟式和数字式两种产品，它有以下特点：①由于采用了微处理器和最新的电气技术，在全部速度范围内能平滑的运行以及很少的振动和噪声；②具有再生制动控制，可将电动机能量反馈回电网。而数字式伺服系统较之模拟伺服系统由具有二个特点：①由于采用数字直接控制，数控系统输出不要经过A/D转换，所以控制精度高；②取消全部电位器，采用参数设定方法，其优点是设定灵活，范围广，而且可以无级设定，所以较电位器调整准确。对主轴伺服系统的过程简述如下（如图1）：图1交流主轴伺服系统有数控系统来的速度指令在比较起中与检测器来的信号相与之后，经比例积分回路将速度误差信号放大作为转矩指令电压输出，再经绝对值回路使转矩指令电压永远为正。然后经函数发生器（起作用位当电动机低速时提高转矩指令电压）到达V/F变换器，变成误差脉冲。误差脉冲送到微处理器并与四倍回路出来的速度反馈脉冲进行运算。同时，将预先写在微处理器部件中的ROM中的信息独处分别送出振幅和相位信号，送到DA振幅器和DA强励磁。DA振幅其用于产生于转矩指令相对应的电动机定子电流的振幅，DA励磁强化回路用于控制增加定子电流的振幅。它们的输出值经乘法器后形成定子电流的振幅。另一方面，从微处理器输出的U、V两相的相位（即sinθ、sin(θ-120°)）被分别送到U、V相的电流指令回路（实际为一乘法器），通过它形成U、V相的电流指令。这个指令与电流反馈信号相与之后的误差，经过放大之后送PWM控制回路，变成频率为3kHz的脉宽信号。而W相的信号则是由Iu、Iv两信号合成产生。上述脉宽信号经PWM变换器，用脉宽调制信号控制电动机的三相交流电流。脉冲发生器是一个速度监测器，用来产生每转256个脉冲的正弦、余弦信号波形，经过4倍回路变成每转1024个脉冲。它一方面送到微处理器，另一方面经F/V变换器作为速度反馈送到比较起与速度指令去进行比较。但在低速时，由于F/V变换器的线性度较差，所以此时的速度反馈信号时由微分电路和同步电路产生的。2主轴的一般设定为保证主轴电机能正常工作，能提供良好的旋转力矩，因而对主轴电机的转速有上、下限的制约。如图2。参数NO.3735设定主轴电机最低箝制速度，参数NO.3736设定主轴电机最高箝制速度，设定数据的范围为：0～4095。设定值由以下公式求得：图2但是，主轴电机箝制速度的设定并不是一直有效的，如果指定了恒表面速度控制功能或GTT（NO.3706.＃4），这两个参数无效。在这种情况下，不能指定主轴电机的最大箝制速度。但是可以由参数NO.3772（第一轴）、NO.3802（第二轴）、NO.3822（第三轴）设定主轴最大速度。现在的数控机床一般采用手动换档和自动换档两种方式，前一种方式是在主轴停止后，根据所需要的主轴速度人工拨动机械档位至相应的速度范围；后者，首先执行S功能，检查所设定的主轴转速，然后根据所在的速度范围发出信号，一般采用液压方式换到相应的档位。所以在程序当中或使用MDI方式，S功能应该写在M3（M4）之前，在某些严格要求的场合，S指令要写在M3（M4）的前一行，使机床能够先判断、切换档位后启动主轴。对手动换档机床，当S功能设定的主轴速度和所在档位不一致时，M3（M4）若写在S功能前，可以看到主轴首先转动，然后立即停止，再报警的情况，这对机床有一定的伤害。因此，应注意书写格式。对每一个档位，都需要设置它的主轴最高转速，这是由参数NO.3741、NO.3742、NO.3743和NO.3744（齿轮档1、2、3和4的主轴最高转速）所设定的，它们的数据单位是min-1，数据范围：0～32767。显然，参数的设置是和实际机床的齿轮变比有关系，当选定了齿轮组后，相应的参数也就能够设定了。如果M系选择了T型齿轮换档（恒表面速度控制或参数GTT（NO.3706#4）设定为1），还必须设定参数NO.3744。即使如此，刚性攻丝也只能用3档速度。如图3。图3档位的选择，由参数NO.3751（档1～档2切换点的主轴电机速度）、参数NO.3752（档2～档3切换点的主轴电机速度）决定，其数据范围：0～4095，其设定值为：这两个参数的设定要考虑到主轴电机转速和扭矩。另外，要注意在攻丝循环时的档位切换有专用的参数：参数NO.3761（攻丝循环时档1～档2切换点的主轴电机速度）、参数NO.3762（攻丝循环时档1～档2切换点的主轴电机速度），其数据单位：rpm，数据范围：0～32767。而不由参数NO.3751、NO.3752决定。3恒表面速度的相关参数设定恒表面速度指令G96是模态G代码，在指令G96指令后，程序进入恒表面速度控制方式且以指定S值为表面速度。G96指令必须指定恒表面切削速度控制应用哪个轴。参数NO.3770可设定恒表面速度控制时作为计算基准的轴（数据范围：1，2，3……控制的轴号，如设定为0时，认为X轴进行恒表面速度控制）。此时G96程序段中指令的P值对恒表面速度控制没有意义。直至G97取消G96方式。主轴转速（角速度）和表面速度之间存在如下关系：其中v：线速度；ω：角速度；r：半径；n：转速。由上式可知，随着半径的变化，表面速度几乎可以为从0至无穷大的值，这在实际加工是不允许出现的。因此在用恒表面切削速度控制时，主轴速度若高于G50S_____中规定的值，就被箝在最大主轴速度；若通电时尚未指定最大主轴速度，则主轴速度不被箝制。在G96程序段的S（表面速度）指令被当作S=0，直到程序中出现M3或M4。而在实际加工中，我们通常要对恒表面速度的上下都要设限，参数NO.3771和NO.3772分别对在恒表面速度控制时主轴最低、最高转速进行设定（数据单位：rpm。数据范围：0～32767）。而如果在多主轴控制时（T系），用下列参数NO.3781（设定第1主轴的上下转速）、NO.3782（设定第2主轴的上下转速）、NO.3783（设定第3主轴的上下转速）的上限转速。在利用恒表面速度进行实际加工时，很多操作者反映加工后的表面效果并不理想，远不及预期的，甚至有些还比一般加工的效果还要差。这其实是由机床操作者对主轴的一些参数设定值和恒表面速度加工特性不甚了解所造成的。一定进入了恒表面加工状态，即使对自动换档的机床来说档位也被锁定。也就是说，即使主轴的转速值跨越了档位切换点，系统也不会进行换档。而一旦设定不合理，主轴处于不合适的档位，无法提供足够的切削旋转扭矩，便会明显地影响加工效果。因此，在进行恒表面速度加工之前，应对被加工表面进行分析，求出在所需的表面速度下各处相对应的主轴转速的相对集中段，以确定合适的档位。然后再设定恒表面速度的上下限，保证主轴转速在最佳的范围内。而对自动换档系统，在编制加工程序时应注意，在进入恒表面速度加工前，应使用S指令将主轴切换到所需的档位，然后再进行恒表面速度加工。4结束语数控加工过程中所涉及的知识面很广，不仅包含着一般的加工工艺、金属切削等方面的知识，还需要对数控机床本身有一定的了解，只有将机床参数设置为最佳状态值，才能够达到预期的、满足的加工效果。 参考文献[1]吴国经.数控机床故障诊断与维修.电子工业出版社,20__.5.[2]数控机床系统维修技术与实例.机械工业出版社,20__.6.[3]《Beijing-FANUC0i-B/0iMate-B参数说明书》.[4]《Beijing-FANUC0i-MB系列操作说明书》.

高档数控机床的作用范文第10篇

按照《路线图》，在高档数控机床与基础制造装备领域，到2020年，国内市场占有率超过70%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，总体进入世界强国行列。

在机器人领域，到2020年，自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，新一代机器人的核心技术取得突破;2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平，新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用。

高档数控机床实现智能化

高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等，具有基础性、通用性和战略性的特征。

我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来10年，电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变，电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。

为适应市场需求，《路线图》提出的发展目标是，到2020年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%，主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时，精度保持性达到5年;数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%;主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。

按照《路线图》，在重点产品上，将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要，开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。包括：电子信息设备加工装备、航空航天装备大型结构件制造与装配装备、航空发动机制造关键装备、船舶及海洋工程装备关键制造装备、轨道交通装备关键零部件成套加工装备、汽车关键零部件加工成套装备及生产线、汽车四大工艺总成生产线、大容量电力装备制造装备、工程及农业机械生产线等产品。

在增材制造装备领域，将重点突破具有系列原创技术的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、高温合金、非金属工程材料与复合材料等高性能大型关键构件高效增材制造工艺、成套装备、专用材料及工程化关键技术，发展激光、电子束、离子束及其它能源驱动的主流工艺装备;攻克材料制备、打印头、智能软件等瓶颈，打造产业链。

在高档数控系统方面，重点开发多轴、多通道、高精度插补、动态补偿和智能化编程、具有自监控、维护、优化、重组等功能的智能型数控系统;提供标准化基础平台，允许开发商、不同软硬件模块介入，具有标准接口、模块化、可移植性、可扩展性及可互换性等功能的开放型数控系统。

在高性能功能部件方面，重点开发20000～40000r/min高速电主轴、多轴联动主轴头、精密光栅、高速高精度主轴轴承、1~2级滚珠丝杠导轨、定位精度小于6”的转台等，研发高性能功能部件精密加工、成形、检测、装配成套装备。

在关键共性技术上，重点攻克数字化协同设计及3D/4D全制造流程仿真技术、精密及超精密机床的可靠性及精度保持技术、复杂型面和难加工材料高效加工及成形技术、100%在线检测技术。

在应用示范工程方面，将开展国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”智能化升级工程、航空航天高端制造装备应用示范工程、汽车轻量化材质关键部件及总成新工艺装备应用示范工程、舰船平面/曲面智能化加工流水线应用示范工程。

在战略支撑与保障方面，《路线图》建议，一是组建国家数控机床共性技术协同创新中心，集中解决数字化设计技术、动静热特性试验技术以及可靠性、精度保持性等制约性关键技术。二是组建国家先进成形工艺创新中心、推进制造工艺与制造装备的紧密结合。

新一代机器人示范应用

机器人是一种半自主或全自主工作的机器，集现代制造技术、新型材料技术和信息控制技术为一体，是智能制造的代表性产品。机器人包括在制造环境下应用的工业机器人和非制造环境下应用的服务机器人两大类。其中，服务机器人根据应用环境不同又分为应用于家庭或直接服务于人的个人/家用服务机器人和应用于特殊环境的专业服务机器人。

近年来，我国机器人市场快速发展。2014年，中国工业机器人销量达到5.6万台，成为全球第一大工业机器人市场。养老助残、救灾救援、公共安全等多种型号服务机器人已经开始进入示范应用，清洁机器人、两轮自平衡车和模型无人机等家用服务机器人已经进入消费市场。预计到2020年工业机器人销量将达到15万台，保有量达到80万台;到2025年工业机器人销量将达到26万台，保有量达到180万台。

按照《路线图》设定的发展目标，2020年，我国基本建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的机器人产业体系。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，产品平均无故障时间(MTBF)达到8万小时;服务机器人在养老、康复、社会服务、救灾救援等领域实现小批量生产及应用;新一代机器人的核心技术取得突破;培育出2~3家年产万台以上、产值规模超过百亿元、具有国际竞争力的龙头企业，打造出5~8个机器人配套产业集群。

到2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到70%以上，国产关键零部件国内市场占有率达到70%，产品主要技术指标达到国外同类水平，平均无故障时间达到国际先进水平;服务机器人实现大批量规模生产，在人民生活、社会服务和国防建设中开始普及应用，部分产品实现出口;新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用;有1~2家企业进入世界前五名。

工业机器人、服务机器人及新一代机器人是下一步发展的重点。其中，在工业机器人领域，要实现多关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体开发及批量生产，使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、装配、检测、清洁生产等方面的实现规模化集成应用。

在服务机器人领域，要重点开发养老助残、家政服务、社会公共服务、教育娱乐等消费服务领域机器人;重点开发医疗康复机器人、空间机器人、救援机器人、能源安全机器人、无人机等特种机器人。

在新一代机器人领域，要积极研发能够满足智能制造需求，特别是与小批量定制、个性化制造、柔性制造相适应的，可以完成动态、复杂作业使命，可以与人类协同作业的新一代机器人。

在关键零部件上，要重点研发机器人专用摆线针轮减速器、谐波减速器、高速高性能机器人控制器、伺服驱动器、高精度机器人专用伺服电机、传感器等产品。在传感器上，要重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉、光敏、高频测量、激光位移等传感器，满足国内机器人产业的应用需求。

在关键共性技术方面，一是攻克整机技术，以机器人的系列化设计和批量化制造，提高机器人产品的控制性能、人机交互性能和可靠性性能，提高机器人负载/自重比、人机协作安全为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。二是部件技术，以突破机器人关键零部件、满足国内市场应用，满足与人协作型机器人的关键部件需求，满足新型机器人关键部件需求为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。三是集成应用技术，以提升机器人任务重构、偏差自适应调整的能力，提高机器人在人机共存环境中完成复杂任务的能力，促进机器人融入人类生活为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。

在应用示范工程方面，要推进机器人关键零部件研制及应用示范工程，支持减速器、控制器、伺服电机及驱动器、传感器等关键零部件的研制及产业化应用。推进工业机器人核心技术研究及应用示范工程，支持工业机器人核心技术、多工业机器人协作技术及智能工业机器人技术研究，并按照细分行业推进示范应用。推进服务机器人技术研究及应用示范工程，重点支持医疗、康复、养老、助残、救援等社会公共服务机器人的研制，创造良好社会和政策环境，推进国产产品的示范应用。推进机器人人才培养示范工程，加强机器人相关专业学科建设，加强多学科交叉整合，加强国际交流与学习，加快引进海外高端人才，设立机器人教学示范点，培养基础人才。

高档数控机床的作用范文第11篇

    论文摘要：数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状，以期对我国数控系统发展有所帮助。 

 数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。 

 数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。 

一、国外数控系统现状 

 在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（siemens）、发那克（fanuc）、三菱电机（mitsubishi electric）、海德汉（heidenhain）、博世力士乐（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。 

1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段 

 纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（imts 2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828d所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1] 

2.机器人使用广泛 

 未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到ic封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2] 

3.智能化加工不断扩展 

 随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。 

4.cad/cam技术的应用 

 当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的cad/cam技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。esprit、cimatron等一些著名cam软件公司的产品除了具备传统的cam软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。 

二、国内数控系统现状 

 随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。 

 国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了ckx5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3] 

 国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。 

 然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。 

参考文献： 

[1]彭芳喻等.从imts 2010展看我国数控系统未来发展之路[j]，金属加工，2011第4期：8-11 

[2]肖明.从emo 2009看现代数控系统技术发展[j]，机械工程师，2009第4期：13-16 

高档数控机床的作用范文第12篇

论文摘要：数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状，以期对我国数控系统发展有所帮助。

数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。

数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。

一、国外数控系统现状

在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（Siemens）、发那克（FANUC）、三菱电机（Mitsubishi Electric）、海德汉（HEIDENHAIN）、博世力士乐（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。

1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段

纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（IMTS 2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于Cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828D所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1]

2.机器人使用广泛

未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到IC封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的KUKA，FANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]

3.智能化加工不断扩展

随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。 　4.CAD/CAM技术的应用

当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的CAD/CAM技术为多轴多任务数控机床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM软件公司的产品除了具备传统的CAM软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。

二、国内数控系统现状

随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。

国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了CKX5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3]

国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。

然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。

参考文献

[1]彭芳喻等.从IMTS 2010展看我国数控系统未来发展之路[J]，金属加工，2011第4期：8-11

[2]肖明.从EMO 2009看现代数控系统技术发展[J]，机械工程师，2009第4期：13-16

高档数控机床的作用范文第13篇

目前，数控机床已成为各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户及扩大市场的焦点。尽管我国数控机床产业起步晚，但近年来发展迅猛，在普及型出口机床领域具备一定的竞争力；但在中高端数控机床领域，我国数控机床产业与发达国家相比还存在较大的差距，国际竞争力还比较弱。

发展速度惊人

我国的数控机床产业主要通过设备和技术的引进发展起来的。从20世纪80年代开始，从发达国家引进了一些数控系统和伺服技术，结束了我国数控机床发展长期徘徊不前的局面。2007年，国内企业终于占有了国内机床市场的半壁江山。2009年，国产机床市场继续占有率显著提升，国产金属加工机床产值市场占有率由上年的61％提高到70％，其中国产数控机床由51.6％提高到62％。

近年来，我国机床行业保持高速增长，增速超过美国、日本。2009年，当世界主要机床生产国和地区产值均大幅下降，而我国产值逆势增长。在拉动内需政策带动下，金属加工机床总产值同比上升了7.6％，以153亿美元的产值超越了日本和德国，跃居世界第一，2009年世界机床总消费512.1亿美元，其中，我国消费机床197.86亿美元，占当年世界机床产值的35.7％。同时，我国人均机床消费排位，首次超过了美国和西班牙。

中高端机床，还要进口

目前，在中高端数控机床领域，尤其是高端数控机床领域，国产机床市场占有率还是偏低。我国高端机床的市场需求很大，机床进口单价总体保持增长趋势。不仅在数控机床及加工中心等中高端大型机床上需要依赖进口，而且国内机床行业的数控系统和机床关键零部件也有不少仍然依靠进口，加大了贸易逆差。而出口产品以中低档机床为主，产品附加值低。

与发达国家相比，国产中高端机床仍然落后，在加工精度、稳定性、无故障时间上与国外产品有较大差距，而且数控化率偏低。我国企业在中高端数控机床领域的专利水平是非常有限。据统计，我国数控机床领域中70％以上的专利属于国外机床企业。而发达国家严格限制出口数控机床技术，因此在数控机床领域，我国很难引进国外核心技术和关键部件。

尽管我国企业虽然加大了科研投入的资本投入力度，但企业对数控机床领域的技术控制力仍很薄弱。这导致在中高档机床领域，尤其是在高端数控机床领域，国产机床市场占有率偏低。尽管内资企业专利、技术实力以及自有品牌占有率近年来均有所提高，但与发达国家相比仍存在很大差距，我国不得不在中高端数控机床产品方面依赖进口。

差距仍较明显

目前，我国数控机床行业发展的最大瓶颈是技术能力低下，对国外尖端技术的依存度很高。国内数控机床企业生产的中、高端数控机床，更多处于组装和制造环节，普遍未掌握核心技术。

据统计，数控机床的核心技术――数控系统由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成，中国有90％需要从国外进口。目前70％的数控专利仍为国外企业所把持。我国在数控机床研发基础薄弱，投入力度不够，导致国产数控系统在性能与功能上与国外的差距较大。

例如，在高端数控机床领域，由于在高速高效性、精度等问题未能解决，国产机床在高端数控机床领域的市场份额不高。如国外滚珠丝杠副驱动的高速加工中心快速进给速度大多在40m／min以上，最高已达到90m／min，直线电机驱动的加工中心最高达到120m／min；而国内加工中心快速进给大多在30m／min左右，直线电机驱动的加工中心也仅试制出样品。

德国13％的机床都是作为生产设备出售给全世界其他国家的机床生产企业。显示德国机床全球领先的技术优势。德国机床企业将年销售额的6％用于研发，大部分企业可自主开发和生产数控机床，在数控机床主机以及功能部件开发方面位于世界前列。目前，数控机床占德产值近80％，占出口额3／4以上。机床制造业占德工业产值比例虽然不足1％，但已经成为德国制造业长盛不衰、竞争力突出的重要保障。

大势所趋

目前，世界机床生产国集中度偏高。进入世界机床产值最大的20家企业中，日本有6家为最多，其次为德国有5家，就集中度而言，日本、德国、美国入围企业的合计产值均已占其本国产值的48％以上，而中国的2家入围企业仅占全国产值的22.2％。为最低。

与发达国家相比，我国机床业的产业集中度较低。中国机床亟待产业升级和自主创新。随着全球数控机床向大型化、精密化方向发展，对资本投入、研发投入的要求将不断加大。在此背景下，国外机床企业纷纷进行重组和整合，提升行业集中度。

在我国，中小机床企业在技术上和市场销售上将难以与大企业相竞争，将面临被淘汰的境地；而以沈阳机床、大连机床、秦川集团为代表的行业龙头，自身竞争力不断提高，在政府的支持下，将加快并购整合的步伐。例如，大连机床实现整合，成立了大连机床集团并且兼并了英格索尔生产系统公司等国外企业，销售额位居世界机床行业第九；沈阳机床通过改制整合，市场占有率明显提高，销售额位居世界机床行业第七；北京第一机床厂并购了德国科宝公司，技术水平大幅提升。

我国企业已从单纯的“技术引进”转变为“技术引进与自主研发”相结合的模式。例如，沈阳机床把研发的“触角”扩展到德国、意大利，其在世界机床的排位也由名不见经传跃升到了2009年的第7位。目前，沈阳机床的研发费用约占其销售额的4％左右。

在未来，我国还应继续扶植较大型企业，形成几家有国际竞争力的大型机床企业，加快促进我国数控机床产业的发展。而这几年兴起的民营企业，在市场竞争大潮中还将经历考验，集中度增大是个趋势。他们要生存，也要搞“专、精、特”上下功夫。

如何更好地走出去

如何提升我国数控机床产业竞争力呢?我们对此提出如下建议：

关注国家投资重点，加快产业结构调整

金融危机爆发以来，国际机床市场不断下滑，但全行业中高档数控机床以及大型数控机床的产值比例稳步上升，这反映了市场需求结构正在发生重大变化。即：中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床需求将会大幅度减少。

目前，国家对航空、汽车、铁路、绿色能源、船舶、电子信息等行业的巨大的投

资拉动了市场需求结构向高端发展。国家着眼于结构调整这一长远发展目标。我国在很多关键领域还受到国外的技术封锁，有的甚至对我国禁售。因此结构调整必将以自主创新为基础。这将给机床工具行业带来产业升级和结构调整的机遇。

数控机床企业应关注重点投资领域，深入了解用户工艺，加大研发适用产品的力度。尽快淘汰落后产品和产能。避免恶性竞争。应大胆尝试向“专、精、特”产品转移。一些企业开发出高速铁路轨道板磨床就是向“专机”发展的成功例子。这种需要我们填补空白的领域还有很多。

提高数控机床产业的自主创新能力

快速提高我国数控机床企业的自主开发能力，加快引进吸收，形成紧密的产学研相结合体系成为当务之急。

为此，要积极支持建立国家数控机床工程研究中心，完善企业技术开发体系，利用国家科技经费，支持提升行业技术水平和产业化水平的机床功能部件及数控系统，抓紧实施数控产业关键技术及基础共性技术的研究开发项目，支持机床行业和骨干企业提高技术创新能力，促进数控新产品的开发；要大力提升企业制造的专业化水平，增强行业配套能力，鼓励采取产学研相结合等多种形式，依托重点工程，多方面筹集研发资金，发展具有自主知识产权的高档数控机床、功能部件及数控系统，尤其要提高重点企业的技术开发能力、装备数控化率和管理信息化水平。

积极扩大出口，调整出口结构

根据目前全球经济形势，行业要保持传统机床、工具、重型机床和成形机床等优势产品的出口。针对当前增长较快的亚洲市场，通过扩大宣传、提供完善的售后服务，实现批量出口中高档机床的目标。有海外并购的企业应通过海外渠道突破高档机床的出口。此外，还可以利用政府的援外项目以及政府贷款扩大我行业产品及技术出口。

当前，国际市场回升迹象仍不明显，机床工具行业要密切关注欧、美、日等世界发达经济体的发展趋势，巩固行业传统出口市场。同时着重瞄准东盟及亚洲其他地区、金砖四国中其他三个国家、VISTA五国等具有发展潜力的新兴出口市场，扩大行业出口。特别是我国与东盟自贸区协议已于2010年1月1日生效，绝大部分商品贸易将享受零关税，我国企业应利用这一便利条件，关注东盟市场需求，加强中高档机床的出口。

高档数控机床的作用范文第14篇

【关键词】数控机床；维修和改造；问题与措施

随着经济的发展，数控机床技术发展迅速，在现代企业发展中起着重要作用。数控机床在不断地改造，所以其应用范围将逐渐扩大。由于数控机床结构比较复杂，种类繁多，一旦出现故障，则面临着维修和改造的问题。因此，需要加强对数控机床维修和改造方面的研究。

1.数控机床维修改造中存在的问题

第一，数控机床缺乏安全操作的环境。数控设备缺乏齐全的安全操作功能，具体表现是：对于容易喷出液体或其他物质的数控设备，没有安装具有连锁保护功能的防护门；对于操作人员必须处于安全区才能启动的设备，没有安装双手控制的预防装置，或者没有按照规定的技术标准进行安装；对于缺相就会烧毁电器的部分，没有安装三联动断路器。滚珠丝杠副是数控机床中一种重要的精密构建，在数控机床维修改造的过程中，经常没有针对这一构件制定有效的安全保护措施，导致数控机床在工作过程中，许多粉尘、碎屑、沙粒进入到滚珠丝杠副，从而损坏这一构件。

第二，乱接中线到PE。按照相关技术要求，不能将保护接地线与电器内部的中线连接起来，在机械电柜内部，也不能安装PE兼用端子。但是在数控机床维修改造过程中，有的工作人员经常将机床中的PE接地端与三相380v中的一相连接起来，形成了AC220V，直接危害着工作人员的人身安全。

第三，非单一电源。根据相关技术标准，应该将电气设备安装在单一电源上，但是在实际工作中，为了走线方便，工作人员经常另外引线。在这种情况下，当切断设备电源开光后，由于没有及时切断设备的所有电源，从而对技术人员的人身安全产生了威胁。

第四，电气设备保护不当。电动机烧毁的主要原因是电动机的热积累，根据相关技术要求，如果电动机连续工作0.5kw以上，则必须采取热保护措施。在数控机床设备维修改造过程中，使用了“时间-电流”的保护器件经常与电动机不匹配，当被保护设备烧组的时间常数与保护器件的时间常数的差异较大时，保护作用在大大降低。

第五，数控操作人员规范意识较低。数控操作人员在安装和使用设备的过程中，规范操作意识较差，没有按照规定的操作要点进行操作，结果导致数控设备容易出现故障。尤其是对于已经维修改造过的设备，如果操作人员没有将器件标志粘贴在维修器件上，一旦设备出现问题，则很难确定故障来源，不利于设备的维修和改造。

2.改进数控设备维修改造工作的措施

2.1大型专用数控设备技术要点

对于大型数控设备主轴而言，基本都是采取齿轮变速的转动方式，这样能有效地扩大功率变速范围，即使在低速时也能传递较大的转矩。一般齿轮变速都存在挂档问题，可以利用电动瞬动解决这一问题，所以在利用大惯量部件进行延时时，可以用时间继电器进行检测。同时，挂档限位开关需要回答计算机是否挂档成功，挂档的瞬间点应该向接口输入口令，在PAL系统中很难顺利完成这一操作过程，所以PAL无法有效地处理电动机运动问题。

需要注意的是，应该在数控设备上保留手动挂档按钮开关。在进行专有数控机床改造时，可以通过参数宏调用的方式来实现零件加工程序与PLC程序间信息的传递。对于大型专用数控机床来说，应该注意夹紧和放松等问题，具体来说，坐标轴运动时应该放松，到达目的地时应该夹紧。同时，应该坐标轴划分成低夹和高夹两个程度，这样能有效地避免坐标轴夹紧时出现抖动情况。

2.2掌控数控机床结构

由于数控机床出现故障，所以需要进行维修和改造，要想有效地解决数控设备改造中的问题，需要从根源上杜绝设备故障的出现。首先，对于制造商而言，应该借鉴和吸收国外先进经验，不断完善数控机床生产技术，制造出高性能、高密度的数控设备，掌控数控机床机构，当设备出现故障时，才能及时找出故障源头，并进行维修和改造。

2.3数控设备导轨

数控设备导轨不仅需要具备普通车床导向的精度与性能，同时还需要具备较高的耐磨性。因此，需要提高数控设备的精度，避免其导轨变形影响加工精度。在操作时，可以使用导轨和防护来提高其加工精度。一般情况下，机床齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中，所以，数控机床的齿轮精度高于普通机床。在改造数控机床结构时，需要充分满足无间隙转动的技术要求。

2.4数控机床维修改造的调试和验收

在数控机床维修的过程中，需要对相关设备进行合理调试，合理验收维修标准。在调试数控机床的过程中，应该指定专人负责机械、光学、传感以及液压等操作进行科学调试，按照从简到难、从外到里、从小到大的顺序进行调试。在制定数控设备维修标准时，应该坚持实事求是的原则，结合数控设备的结构特征开展系统考核。

2.5培养专业数控设备维修改造人员

数控机床是机电一体化高科技产品的典型代表，如果维修改造人员的专业知识较差，则无法快速地找出机床故障，并制定解决措施，那么数控机床改造也就无从谈起。因此，对于数控机床行业来说，培养一批专业性强的维修和改造数控设备人才具有非常重要的意义。国家和企业应该建立专门的数控设备维修和改造机构，负责数控设备维修的人员应该具备机电一体化知识，且素质较高。以下人员可以参与到数控机床维修改造培训：电气工程师、机修钳工以及机械工程师。

为了调动数控设备维修改造人员培训的积极性，企业应该尽量为培训机构创造有利条件，对于参与培训的人员，企业需要配置技术手册、测试仪器以及工具器具，从而提高其维修改造能力。

3.总结

综上所述，数控机床维修改造中存在许多问题，数控机床缺乏安全操作的环境，乱接中线到PE，非单一电源，电气设备保护不当，数控操作人员规范意识较低。因此，企业需要制定有效措施进行改善，掌控数控机床结构，进行数控设备导轨和数控机床维修改造的调试、工作验收，培养专业数控设备维修改造人员。

参考文献

[1]孟咏梅.数控机床维修改造中的问题与对策研究[J].科技创新与应用，2014，12（3）：83-84

高档数控机床的作用范文第15篇

关键词：数控车床；现状；发展趋势

【分类号】：TG659

引言

车床是机械加工中加工量大而面广的重要设备，而传统车床普遍存在车削加工工步长，辅助时间多，利用率低等问题。随着数控技术的发展，数控装置为数控车床的开发进入全盛时代奠定了基础。数控车床的普及和应用，打破了传统的车床类界限，将普通车床、六角车床、单轴自动车床等多种车床的全部或部分工序工作融为一体。极大提高了加工精度，其极强的适应能力也深受用户欢迎。数控车床和数控技术在整个机械加工工业中已占有举足轻重的作用，也代表着机械工业的发展水平。

一、 我国数控车床的现状

数控车床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电机及其拖动、自动控制、检测等技术为一身的自动化设备。目前我国的机床制造技术呈现出品种多样化、功能专门化、结构模块化等技术趋势，这与数字控制器功能的发展和机床自身机构、制造工艺以及加工精度等方面的改进密切相关。同时，数控机床的发展也在逐步适应环境保护和安全方面的发展要求。如今数控技术已被世界各国制造业广泛采用，大力发展以数控技术为核心的车床制造也已成为各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

20世纪30年代，世界上第一台电子计算机产生，随着新技术革命的开始，数控车床也随之诞生。1952年美国研制出第一台数控机床，几年后日本成功研制出第一台数控车床。此后，车床产业步入了数控化。

我国数控车床的发展始于20世纪70年代初。通过30多年的发展，由国内生产的经济型卧式数控车床成为我国当前的主流产品，以其实惠的价格和较少的设备投入费用，赢得了国内企业的信赖。除此之外，2轴控制的卧式数控车床和立式数控车床等国产产品也受到了用户的认可，基本能满足用户的需要。目前，国产数控车床的品种、规格较为齐全，质量基本稳定可靠，已步入全面发展阶段。但是，毕竟我国的数控车床产业与国外相比还不够成熟，一些较为先进的车床品种的开发与制造与较成熟的国家相比还存在很大差距。因此，我国各大机床厂家则采取与国外著名机床厂家合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施来提高我国的机床制造水平。于是，对于车削中心等3轴控制以上的中高档数控车床，国内用户大部分选用进口产品或合资、独资企业所生产的产品。经过以上各种发展方式，近几年，我国在数控技术与装备的发展方面进行高度重视，取得了较大进步。在通用微机数控领域，特别是以PC平台为基础的国产数控系统走入了世界的前列。同时也开发了多个中高档数控车床新品种。

纵观我国数控车床的发展历程，尽管取得了不少成绩，但同时也存在不少问题。主要问题有：科技基础薄弱、自主创新能力不强；低档产品产能过剩，高档产品产能不足；产品质量以及可靠能力不足，功能部件发展滞后等。总的来说，目前我国数控车床技术产业大而不强，需要加大机床主机以及重要元器件的创新力度，同时加大数控系统的开发力度，不断完善和提高机床加工精度和自动化效率，努力追赶世界先进水平。

二、 我国数控车床未来发展趋势

随着数控系统集成度的增强以及网络化技术和信息化技术的不断发展，我国数控车床产业呈现出以下发展趋势。

（一） 高速化与高精度化

高速化、高精度化主要体现在主轴转速、进给率、运算速度及换刀速度的高效率。目前一些欧洲的高速加工中心主轴转速已经达到60000r/min，而转速高达160000r/min的超高速主轴也在研制开发中。因为高速、高精加工技术可极大地提高效率、产品质量和档次，同时缩短生产周期，从而提高市场竞争能力。

（二） 高性能

随着数控技术的不断完善，数控车床也实现多台集中控制，甚至远距离遥控。利用计算机技术和网络通信技术，机床制造商可以建立机床远程技术支持体系，实现工况信息的传输、存储、查询和显示以及远程智能诊断。为了扩大机床的使用范围、提高效率，应实现一机多用、一机多能，进一步提高机床的生产效率。

（三） 多轴联动加工和复合加工

高速高精加工的实现需要配套功能部件的同步支持。因此电主轴、直线电机等也需快速发展。采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，可大幅度提高效率。当前电主轴的出现使得5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，制造难度和成本大幅降低，数控系统的价格差距缩小。从而促进了复合主轴头类型机床的发展。

（四） 高柔性化

柔性是指数控设备适应加工对象变化的能力。我国数控车床将向自动化程度更高的方向发展，将管理、物流及各相应辅机集成柔性制造系统。我国的数控车床对加工对象的变化适应能力强，在提高单机柔性化的同时，朝着系统柔性化方向发展。从点（数控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段车间独立制造岛、FA）、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展。如出现了PLC控制的可调组合机床、多轴数控加工中心、换刀换箱式加工中心。此外，还应兼顾应用性和经济性方向发展。

（五） 绿色化

随着人类环境保护意识的逐步加强，各行各业在经济和效益发展的同时也密切关注着其对环境的影响。因此，当下的数控车床发展必须把环保和节能纳入考虑范畴，即要实现切削工艺的绿色化。为了节约资源，减少对环境的破坏，近年来出现了不用或少用冷却液的干切削或半干切削的数控车床，这类产品节能环保，不仅为用户所欢迎，更赢得了社会各界的认可。因此，绿色制造是数控车床发展的大趋势，抓住这一方向，将使我国节能环保车床发展迅速并占领更多国际市场。

结语

综合上述对我国数控车床发展现状和趋势的分析，可知我国数控车床产业大而不强的状况仍十分明显。各大企业应抓住“十二五”的发展机遇，不断改进和完善数控技术，加大创新力度，增强国产数控车床的核心竞争力，树立自主创新的品牌意识，实现我国数控机床产业由生产大国向生产强国的转变。

参考文献：

【1】 谢翠红、康健，浅析数控车床的改革创新及发展趋向，科技纵横，2009年5月