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(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇高端的數(shù)控機床，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

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

一、數(shù)控機床平穩(wěn)發(fā)展

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

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

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

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

二、進口以高端為主

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

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

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

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

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

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

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

三、降稅促進高檔數(shù)控裝置進口

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

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

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

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

篇2

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

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

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

發(fā)展陷入怪圈

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

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

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

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

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

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

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

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

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

人才待遇不高

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

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

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

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

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

張成在大連機床搞技術(shù)研發(fā)已經(jīng)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(jīng)理”名片的頭銜后面都跟著三個字――工程師。

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

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

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

對此，有機床行業(yè)專家分析指出，進口大幅增長的原因，一方面是國家鼓勵先進技術(shù)和先進裝備進口，進一步擴大高檔機床工具產(chǎn)品的進口，另一方面也說明，國產(chǎn)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(nèi)市場需求。

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

篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；數(shù)控技術(shù)；發(fā)展趨勢；概況

0 引言

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

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

1 數(shù)控機床與技術(shù)簡介

1.1 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)組成

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

1.2 數(shù)控機床及技術(shù)分類

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

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

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

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

1.3 數(shù)控機床及技術(shù)特點

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

1）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高；

2）加工過程無需人工干預(yù)，降低了工人的勞動強度；

3）當(dāng)零件發(fā)生改變時，只需改變數(shù)控程序，即可繼續(xù)加工，節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，提高生產(chǎn)率；

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

5）適應(yīng)性強，適合加工單件和小批量復(fù)雜工件；

6）有利于實現(xiàn)機械加工的現(xiàn)代化管理。

2 數(shù)控機床及技術(shù)的發(fā)展概況

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

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

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

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

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

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

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

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

4）網(wǎng)絡(luò)化水平和技術(shù)較低。目前應(yīng)用較多的還是NC傳輸、串口通訊技術(shù)和紙帶閱讀器，而遠程故障排除、集成化和網(wǎng)絡(luò)化水平有限。

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

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

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

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

3 數(shù)控機床及技術(shù)的發(fā)展趨勢

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

3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性

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

3.2 開放式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化

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

3.3 五軸聯(lián)動加工和復(fù)合快速加工

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

3.4 環(huán)保化

隨著環(huán)境保護意識的增強，環(huán)保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環(huán)境，在使用中也不產(chǎn)生二次污染。在這種環(huán)境下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環(huán)保要求。歐洲已有10%-15%的加工實行了干切削或準(zhǔn)干切削，如德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術(shù)；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(shù)；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風(fēng)冷卻技術(shù)。

3.5 新技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的建立

開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的適應(yīng)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(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)新技術(shù)規(guī)范的研究和制定，這預(yù)示著數(shù)控技術(shù)的又一個新的變革時期的到來。我國在2000年也開始對中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范進行研究和制定。

4 結(jié)束語

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

參考文獻：

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

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

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

篇4

[關(guān)鍵詞]數(shù)控機床 加工技術(shù) 發(fā)展 優(yōu)勢

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

什么是數(shù)控技術(shù)？簡單一點來說就是通過數(shù)字來控制和操控某項指令的技術(shù)，簡稱數(shù)控，是指利用數(shù)字化的代碼構(gòu)成的程序?qū)刂茖ο蟮墓ぷ鬟^程實現(xiàn)自動控制的一種方法。我們通常說的數(shù)控系統(tǒng)其實就是通過數(shù)字控制技術(shù)形成的自動控制這樣的系統(tǒng)為數(shù)控系統(tǒng)。所以現(xiàn)在我們可以知道了什么是數(shù)控機床，那么顧名思義他就是在機床上安裝了數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)備，便于對機床的控制，我們把這樣的機床叫做數(shù)控機床。

職業(yè)高中《數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容是比較新的教學(xué)內(nèi)容，其根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展變化和更新也是非常快的，但是我們在教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)的方式是根深蒂固的，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式也是一直影響著我們，教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新，教學(xué)模式的構(gòu)建都影響著教學(xué)效果，所以，我們在進行該課程教學(xué)之前一定要了解數(shù)控技術(shù)的優(yōu)點和其發(fā)展進程，這樣有助于我們更好地完成教學(xué)內(nèi)容和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

一、當(dāng)前數(shù)控機床技術(shù)具有的優(yōu)點

1.靈活性比較強。對于CNC（數(shù)控機床技術(shù)）系統(tǒng)，因其具有較大的修改和變更空間，我們在改變控制能力的時候只需要調(diào)整控制程序即可，這樣就能夠達到我們想要的控制效果，因此我們說數(shù)控機床技術(shù)能夠靈活地完成我們的工作任務(wù)，其具有良好的靈活性。

2.準(zhǔn)確性和可靠性高。我們把預(yù)定的程序一次性添加到我們的應(yīng)用存儲器中，通過軟件的整合，同時又有硬件設(shè)備的強大功能性，我們就可以設(shè)定我們想要的工作結(jié)果，這里只要我們的程序指令沒有問題，我們的操作結(jié)果就是準(zhǔn)確的和可靠的，從而避免出現(xiàn)故障和錯誤率。

3.易于實現(xiàn)多功能復(fù)雜程序控制。

4.具有自診斷功能。我們在輸入既定的程序以后，在設(shè)備工作的過程中，如果一旦出現(xiàn)錯誤指令，系統(tǒng)會自動提示和自我調(diào)整，從而起到自我診斷功能。

二、數(shù)控技工技術(shù)的發(fā)展

1952年美國帕森斯和麻省理工學(xué)院共同合作，研制出了第一臺三坐標(biāo)直線插補連續(xù)控制的立式數(shù)控銑床。從此數(shù)控機床進行了前所未有的變革。

1.機床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微電子技術(shù)的進入，我們的數(shù)控技術(shù)的加工精密度也發(fā)生了前所有的變化，出現(xiàn)了更為高水平的重要指標(biāo)。這種精度的體現(xiàn)已經(jīng)從原來的尺度上來比較了，而是從形狀精度和表面的粗糙程度來比較的，這種體現(xiàn)更多的體現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面。這樣我們就可以總結(jié)出這樣的結(jié)論，機床加工的精準(zhǔn)度已經(jīng)在二方面有了更大的變化：一方面，我們體現(xiàn)再物件的形狀尺度向精準(zhǔn)方向發(fā)展；另一方面，是整體形狀向我們想要的大尺寸方向進攻，取得了良好的研究成果和應(yīng)用價值。

當(dāng)今的科技發(fā)展的速度是非常快的，我們工業(yè)生產(chǎn)在科技創(chuàng)新的帶動和驅(qū)動下，大量需要精準(zhǔn)和帶有微結(jié)構(gòu)的加工零件是必需在數(shù)控機床技術(shù)下才能夠完成的，因此新的加工要求就是精密機床設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用。我們知道現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)零件在生活的各個方面應(yīng)用的非常廣泛和有更高的利用價值。所以我們說微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)將把數(shù)控機床技術(shù)引領(lǐng)到一個新的工業(yè)領(lǐng)域。與此同時，新的研發(fā)的光學(xué)技術(shù)的加入，使微加工技術(shù)更能夠準(zhǔn)確無誤。比如納米壓印復(fù)制工藝技術(shù)就得到了非常好的發(fā)展應(yīng)用。

2.機床設(shè)備向智能制造要求發(fā)展方向努力

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然使技術(shù)更新達到日新月異，智能化技術(shù)的發(fā)展是一個較大的發(fā)展空間，這就要求機床的數(shù)控技術(shù)必須符合智能化制造技術(shù)的要求。目前從國際和國內(nèi)的職能制造技術(shù)的發(fā)展情況來分析，其主要標(biāo)準(zhǔn)是要求必須具備各種配置的高可高性能，這是作為智能制造加工的最基本的組成部分，也就是說機床性能在更高環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)必須體現(xiàn)出其更大的要求標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能完成更加精準(zhǔn)的部件加工。以前的智能制造系統(tǒng)能夠工作72小時，隨著技術(shù)的變革，現(xiàn)在智能制造系統(tǒng)在連續(xù)工作的性能上能夠達到可以連續(xù)720小時運行，這種長時間的不間斷的工作大大提高了效率，因此，能夠長時間不間斷高可靠性運行的機床設(shè)備成為另外一個發(fā)展趨勢。隨著我們生活的需要和科技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展會越來越好，越來越先進，越來越能適應(yīng)我們?nèi)祟惖纳钚枰热缍喙δ軓?fù)合化趨勢、可重構(gòu)趨勢、低能耗環(huán)保趨勢等。

教育與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是分不開的，兩者是相輔相成的，教育能夠更好把先進的技術(shù)帶給學(xué)生們同時又能研發(fā)出需要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我們在探討數(shù)控機床的技術(shù)革新問題上有了重大的突破，實現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)的實踐應(yīng)用性能，這一點十分重要。因此也會對數(shù)控技術(shù)的研發(fā)起到人才的推動作用，相信在今后的電子時代，數(shù)控技術(shù)會發(fā)揮它的重要價值和社會影響力。

參考文獻：

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

篇5

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

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

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

我國數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

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

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

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

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

五坐標(biāo)立式加工中心方面，以沈陽中捷的VMC25100U(圖2)、中航工業(yè)北京航空制造工程研究所的V51030ABJ為代表的國產(chǎn)五坐標(biāo)立式低速加工中心(A/B擺角)已在中航工業(yè)成飛用機鈦合金零件加工，除部分指標(biāo)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(jié)構(gòu)件的五軸加工需求。

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

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

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

國產(chǎn)高檔數(shù)控機床發(fā)展需解決的主要問題

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

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

(1)國產(chǎn)高檔數(shù)控機床可靠性和性能穩(wěn)定性較差。目前已投入實際生產(chǎn)應(yīng)用的國產(chǎn)高檔數(shù)控機床一般采用國外進口的數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)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(diào)試技術(shù)水平不足，國產(chǎn)機床的精度、動態(tài)特性等比國外機床稍差，且上述性能在應(yīng)用過程中的下降速度要高于國外機床。

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

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

航空制造業(yè)未來發(fā)展對國產(chǎn)高檔數(shù)控機床的需求

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

(1)大型高精度數(shù)控機床及五軸聯(lián)動臥式加工機床。當(dāng)前，部分大型飛機結(jié)構(gòu)件的長度已接近20m，零件表面精度達到Ra1.6，促使加工設(shè)備向著大型化、高精度方向發(fā)展。德國DST公司的FOGS系列高精度五坐標(biāo)數(shù)控龍門銑床，基于西門子840Dsl系統(tǒng)開發(fā)了用于機床空間誤差的自動檢測及補償?shù)腒MS(KinematicManagementSystem)系統(tǒng)，并對機床工作區(qū)域恒溫控制，使機床在2.5m×9m×1.5m的工作空間內(nèi)定位精度達到1.6μm/m3。此外，飛機結(jié)構(gòu)件加工的材料去除率達95%以上，立式加工時，高速切削產(chǎn)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(zhì)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(jié)構(gòu)件加工中的應(yīng)用已越來越多，未來飛機結(jié)構(gòu)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(fù)合材料加工機床。目前，鈦合金和以碳纖維為代表的復(fù)合材料在現(xiàn)代飛機中所占的比例大幅提高，如A350、波音787的復(fù)合材料比例已經(jīng)超過50%。在鋁合金高速加工已基本解決的情況下，鈦合金、復(fù)合材料加工將成為未來航空制造企業(yè)的主要任務(wù)。由于切削性能差，鈦合金的切削效率一直很低，如何實現(xiàn)鈦合金的高效加工是當(dāng)前航空制造企業(yè)面臨的一大難題，需要在高效加工設(shè)備、刀具、工藝方案等多方面入手，而高效加工設(shè)備是基礎(chǔ)。復(fù)合材料加工主要需解決污染問題，與金屬材料不同，復(fù)合材料(如碳纖維、蜂窩等)在高速切削時會產(chǎn)生大量粉塵，對人體及機床造成傷害，因此，航空制造企業(yè)適于復(fù)合材料加工、防護性能良好的數(shù)控加工設(shè)備有著迫切的需求。

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

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