国内数控机床发展趋势篇1
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
国内数控机床发展趋势篇2
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，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。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CnC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CaD/Cam及自动编程系统进行编制。CaD/Cam和CnC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CnC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CaD/Cam中的设定量，因而影响CnC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CnC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CnC向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
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，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。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。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。
【论文关键词】：数控技术;趋势;智能
【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
国内数控机床发展趋势篇3
机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段，机械制造的工作母机，是装备制造业的基础设备，主要应用领域是船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、汽车等行业。在船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动之下，机床工业正迎来快速发展阶段。
就最近几年的发展情况看，在机床工业的下游产业中，船舶、工程机械、重型机械、军工是发展最快的行业，这些行业的企业在从产能闲置发展到满产超产的过程中，对机床设备的更新换代和小规模添置需求带动了机床工业稳定中速增长；当前各大造船公司、工程机械公司的产能利用率基本都在100％以上，尤其是造船行业，手持订单远超当前产能。生产任务已经排到了2011年，扩大产能已成为必然，扩产必须的生产设备尤其是机床设备的需求量将迎来加速增长，其他如汽车、电力设备的需求也将维持稳定增长。
二、各机械子行业交替推动机床工业发展。大型重型机床速度远快于中小型机床
机床是制造机器的机器，为汽车、船舶、军工、工程机械等各个装备制造产业提供装备，因此与宏观经济、特别是制造领域的固定资产投资密切相关。同时机床行业的直接下游是机械制造，因此机床行业与机械制造业的关系更为密切。机床工业给其下游多个机械制造子行业提品，因此不同时期，各装备制造子行业有繁荣，有衰退，而机床工业发展比其下游行业要相对稳健。在各个不同的经济发展阶段，各个子行业交替成为推动机床行业发展的主动力，机床行业将跟随发展最快的子行业增长。
在当前的经济发展阶段，船舶、工程机械，重型机械、石化生产设备等重型设备是发展最快和增长前景最为明确的下游行业，汽车工业虽然整体盈利水平增长跟不上产量增长，但产销量的增长还是比较明朗的，因此汽车工业对机床的需求仍将稳定增长。
重型工业发展是此轮中国经济繁荣的主要增长点，成为拉动我国经济的重要力量，中国目前正处于重型机械、重化工业发展阶段的中段，这一阶段还将持续很长时间，重型机械行业发展应该快于轻型、中型机械产品的发展，相对应地其所推动的大型、重型机床行业的发展速度将远快于中小型机床，因此我们更看好大型、重型机床行业的发展前景。
三、高精密机床壁垒很高
机床行业作为精密机械制造业，发展特点是循序渐进，逐步累积，产品性能很难在短时间内取得爆发式进展。如同其它制造业一样，基于亚洲国家的成本优势，近年来机床工业有向亚洲新兴国家转移的趋势，但这种趋势发展的速度比较缓慢，远远落后于其它类机械设备制造业，这主要也是因为机床工业技术和工艺提高的难度很高。当然我们认为这种转移的趋势不可逆转。
高精机床是先发优势明显的行业，技术与工艺非常严苛，每提高一步都需要很丰富的技术、工艺上的沉淀和艰苦的努力。对于后发的国家和企业来说很难弥补，这也是我国机床工业长期落后，贸易逆差居高不下的重要原因。这与我国其他行业特别是其他机械子行业发展突飞猛进，产品开始大规模出口的形势形成了鲜明对比。相对于其他机械行业来说，我国管理部门对机床行业的重视和扶持力度是相当大的，但是机床行业的逆差水平是所有机械类子行业中最高的，这充分说明了高精机床提高的难度。
正因为高精机床行业提高难度大，所以机床行业先进国家对本国机床企业保护的力度也比其他行业要大，西方国家对我国机床业不仅在技术上严格限制转让，而且基于政治原因在高精机床产品上也对我国实施限制和禁运。高精机床是当前为数不多的西方国家对我国采取限制和禁运措施的产品。
当然机床行业这种高壁垒特点确实给国内机床企业发展制造了障碍，但这也成为国内高精机床行业龙头企业的保护墙和后发企业的进入壁垒，龙头机床企业相对国内后发企业的技术优势会维持很长一段时期。
四、中国机床工业取得很大进步
机床是装备工业的基础，生产装备的装备，机床工业是关系国民经济、国防建设的基础工业和战略性产业，在发达国家无一不重视机床工业。我国机床工业经过多年艰苦努力，建立起较大的规模和较完整的体系，奠定了有利的技术基础，具备相当的竞争实力。整体上说，我国机床工业已跨入世界行列的第一方阵。2000年以来，世界机床工业由欧洲向亚洲新兴国家转移趋势，虽然缓慢但难以逆转。
“十五”以来，我国机床消费连创纪录，大陆市场机床消费总额(国内产品销售产值十进口额一出口额)和进口额已连续5年居世界第一，成为令全球瞩目的机床消费大国。2006年中国大陆市场机床消费额达131.1亿美元，同比增长约20％；机床进口72.4亿美元，同比增长11.55％，增幅比上年同期提高1.7个百分点。中国机床消费额占全球机床销售总额的比重已达到20％以上，为机床产业发展提供了难得的市场机遇。世界机床消费位列二、三、四名的日本约占15％，美国约占11.6％，德国约占10.6％。
作为一个世界上发挥重要作用的大国，我国必须从各个方面确保国家的独立自主地位。我国机床行业产品种类齐全，可生产品种已经超过3600种，基本已经无空白领域，大部分满足了我国装备制造业对机床的需求。
近年来，我国机床市场需求非常旺盛，2003年至2006年之间，销售收入增长率分别为21％、21％、17％，27％，而数控机床更是以50％以上的速度增长。机床工具行业整体销售收入连年以20％以上的复合增长率增长，从目前的情况来看，国内机床行业需求旺盛趋势还将延续。在技术含量较高的金属切削机床方面，机床产量连年上升，年复合增长率22％以上，数控金属切削机床产量上升幅度更快，数控金切机床比例稳步增长，2001年中国数控金切机床比例只有9％，到2007年上半年已经达到了20％。由于我国目前正处于工业化初期，很多金属加工产品要求的精度并不要求很高，加上我国劳动力成本低廉，因此低端普通机床仍然有一定的市场销路。
五、国产机床数控化率逐年提高
数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。
数控机床与普通机床相比有很多无可比拟优点：1、适合于复杂异形零件的加工；2、加工精度高；3、加工稳定可靠；4、高柔性，加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，5、高生产率；6、劳动条件好，机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。
缺点是：1、投资大，使用费用高；2、生产准备工作复杂；3、维修困难，数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。欧洲、美国、日本的机床业都很重视数控化，目前欧美日的金属切削机床的产值数控化率均在80％以上，数量数控化率也在60％以上。
我国数控机床开发晚，起点低，前期发展缓慢。数控系统装置是数控机床的神经中枢，是长期阻碍中国数控领域发展的关键环节。“九五”以后国家有关部门明确发展以pc为平台的数控系统，通过“九五”的攻关，现在框架上已初步完成。解决了多坐标联动的技术难题。从过去的三坐标联动达到了最多可达入坐标联动，打破了国外对我国的技术“限制”。同时，我国国产数控系统已具备批量生产能力，市场品牌也在逐步树立，正在改变国际强手在中国市场上奇货可居的垄断局面。
经过多年的发展的我国数控机床已经取得了很大进步，远高于普通机床的发展速度，2002年国产数控金属切削机床24803台，06年达到了82024台，数量数控化率从9％提高到了20％，产值数控化率为44％。
但是总体来说我国数控金切机床还是相对比较落后，国内市场占有率低，基本依赖进口，这是导致我国金属加工、金属切削机床的贸易逆差连年上升的重要原因。我国数控金切机床消费对进口产品的依存度长期维持在70％以上，如何发展我国数控金切机床，是我国机床业界的重要任务，同时也是我国机床扩张和增长的重大机会。
六、对进口机床依存度仍然很高
长期以来我国机床工业取得了很大发展，但是相对于发达国家的机床工业我们仍然落后，主要在加工精度、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，虽然我国大陆机床主机的销售收入增长很快，但进口增长也很快，进出口逆差有逐年扩大趋势，只是在07年上半年，进出口逆差有稍稍缩小的迹象，总体而言，我国对进口机床的依存度较高，一直维持在50％以上。这其中，数控金切机床对国外产品的依存度很高是重要原因。我国数控金切机床对进口存度达到了70％，可以说基本依赖进口。
造成这种局面的主要原因是我国机床产品，尤其是高精机床和数控机床的性能、质量、稳定性落后，而且提高速度缓慢；另一个原因是国内对机床行业的保护力度还不到位。前些年为了吸引外资，对外商直接投资企业购买外国设备免税。近年来，政府已经对这些政策进行了修改，外商投资企业进口机床的免税条款已经废除，而且国内企业的固定资产投资购买国产设备可以抵税。这些措施有力地支持了国产机床业的发展。
当然我国机床行业对进口度高，也从侧面说明了机床行业提高的速度较慢，很难取得爆发性的飞跃，行业壁垒非常高，因此国内机床行业内的领先企业，在技术和产品性能上优势将保持很长一段时间，其他后来者很难在短时间内超越。同时对外依存度高也给予了我国机床行业较大的发展空间。
国内数控机床发展趋势篇4
关键词：数控机床；发展；趋势
引言
从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，
适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
1.我国数控机床的现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998--2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，但进出口逆差严重，国产机床市场占有率连年下降，1999年是33.6%，2003年仅占27.7%。1999年机床进口额为8.78亿美元（7624台），2003年达27.1亿美元（23320台），相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。
2.数控机床发展趋势
2.1智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部件（如电主轴、直线电机、Lm直线滚动系统等）主轴转速达15，000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm（iSo标准、统计法），就是一台高精度机床，在0.005mm（iSo标准、统计法）以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造（Cam）系统的发展，精密度已达到微米级。
2.2功能复合化
复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合――加工中心、车铣复合――车削中心、铣镗钻车复合――复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序，可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高，大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。
2.3设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。
国内数控机床发展趋势篇5
随着模具工业的快速发展，模具企业装备更新换代的速度加快，对先进的模具加工设备的需求也日益增加。用高新技术和先进适用技术改造传统模具加工模式的不断推广和深入，数字化加工已成为模具加工发展的方向。采用数字化技术的模具加工设备也成了模具企业提高其装备水平的首选。同时，多功能复合加工能有效提高模具加工效率，也受到模具制造商的关注。由于将来多数模具还是由钢以及铸铁制造的，因此硬加工越来越重要。这也可以解释为何在模具加工设备中，数控金切机床的比例不断增长；但是随着放电加工机床功能的不断完善并向高速化、数字化发展，电加工机床将在其专长的领域发挥更好的作用。我国企业拥有的数控设备比例很低，机床行业仅4％左右。模具加工行业的状况可能会好一些，但与发达国家相比，仍有不小的差距，这也直接导致我国模具制造水平档次较低。随着发达国家的模具工业逐步向我国转移，我国模具工业较发达的广东、浙江地区的部分大型模具加工企业已经实现了技术升级和技术改造。以下我们将围绕模具加工设备中几个关键的产品：加工中心、数控车床及数控电加工机床，对目前模具加工设备的现状及趋势进行分析。
2现状
(1)加工中心
由于用户对加工高效率的需求，加工中心是目前金属切削机床中发展最快的品种，有着广阔的应用前景。但国产加工中心的市场占有率非常低的。另外，国内外同类产品的差距主要在机床的高速高效化和精密化上。对于高速加工中心，国外机床在进给驱动方面：滚珠丝杠驱动的加工中心，快速进给大多在40m／min以上，最高已达到90m／min，直线电机驱动的加工中心已实用化，应用范围不断扩大，快速进给最高达到120m／min；而国内加工中心快速进给大多在30m／min左右，个别达到60m／min，直线电机驱动的加工中心仅试制出样品；国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r／min，最高已达到70000r／min，在结构上都采用适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统，加工精度比较稳定，而国内尚在研发中；国外加工中心定位精度基本上按德国标准VDi344l验收，行程l000mm以下，定位精度可控制在0．006~0．01mm以内，而国内定位精度相对较低。另外，为适应未来加工精度提高的要求，国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。五轴加工中心，在国外不仅应用于模具加工上，而且已广泛应用于一般零件加工，进行五面加工和复杂零件加工，国外各大公司都开发生产了应用于不同范围的各种类型的五轴加工机。我国虽然在多次机床展和Cim12003国际机床展上展出了十多台五轴加工机，但大多数没有售出，没有经过生产考验，仅少数投入生产使用。高速铣削中心主要应用于中小型型腔模具加工，德国Roders公司和Hermle公司、瑞士mikron公司都生产此种产品，而我国尚待开发。
(2)数控车床
从各类数控金切机床消费结构来看，我国消费最多的品种是数控车床，约占41％。国产数控机床的市场占有率按金额为51％。按台数为73％。从占有率看，国产数控车床是国产数控金切机床中占有率最高的类别，但这并不意味着国产数控车床在品种上、性能上和可靠性上已经能够满足用户的需求。国产的数控车床大多为经济型，约占总数的80％左右，多功能数控车床和车削中心生产量较少；而国外生产的基本上是多功能数控车床和车削中心。国外车削中心具有双主轴、双刀塔、Y轴、C轴，甚至还装有日轴，功能多，可供用户选择。国外数控车床的主轴转速和主轴功率一般都高于国产数控车床；另外还能生产提供适合于高强度耐热合金加工和钛合金加工大功率、高刚度的数控车床和车削中心以及以车代磨的精密数控车床和车削中心，而此类产品国内基本处于空白。(3)数控电加工机床我国电加工机床的市场总容量不是很大，估计只占我国机床工具总量的5％左右。同时，还受到数控铣、高速铣、加工中心的挑战。但是数控电加工机床在数控金切机床消费结构中，其消费量比重却达到14．5％，仅次于数控车床；进口量比重为12％，低于数控车床、加工中心和数控铣床。可见，提高数控化率和加工精度是放电加工机床对抗各方挑战的唯一出路。在数控金切机床市场占有率方面，国产数控电加工机床按台数达到了54．5％，仅次于数控车床；但金额占有率仅为15％，这就意味着高端市场依旧被国外产品占据。现状是，对于一般精度要求的加工，国产数控电加工机床可以满足用户需要；而高端的精密慢走丝电火花线切割机和精密电火花成形机，大多数依靠进口。随着模具对表面质量、精度及效率要求的不断提高，精密慢走丝电火花线切割机市场需求越来越大。由于其技术含量高，模仿难度大，国内这部分市场基本被日本、瑞士的电加工设备生产企业所占领，国内企业在技术上目前还不具备优势，仅合资企业苏州沙迪克特种机电有限公司生产的aQ360L、aQ550L型精密慢走丝电火花线切割机达到了同类产品的国际水平。
3总体发展趋势
加工中心、数控车床和数控电加工机床都属于数控金属切削机床，其发展的趋势与当今数控机床发展的趋势是相同的，即：高速、复合、智能、环保。
(1)高速加工
提高加工效率的方法之一就是提高加工机床的加工速度，包括加减速度和进给速度。目前，高速加工的诸多关键技术的研究都达到了一定的水平。高速电主轴的最高转速及功率、扭矩普遍提高，并采用了传感技术的振动监测和诊断；进给系统不仅结构进一步轻量化，而且普遍采用直线电机和力矩电机的直接驱动方式，机床的3个直线坐标运动多数由刀具主轴部件实现。机床的基本结构普遍具有高承载能力、高刚性、热稳定性和抗振性。特别重视耐冲击性，最大加速度由允许的最大冲击力决定，而不仅仅取决于驱动系统及其伺服单元的能力。高速加工的主要目的是通过提高材料去除率和良好的加工表面质量来提高生产效率，为此必须防止切削颤振。于是颤振预测软件应运而生。对于高速干切削机床，为了使其及时顺利排出大量热切屑，排屑槽采用绝热材料制造。
(2)复合加工
复合加工在保持工序集中和消除(或减少)工件重新安装定位的总的发展趋势中，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，不仅是用户的追求(可以减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度等)，而且也适应了现代社会的节能、环保等方面的要求。
(3)智能化和网络化
CaD／Capp／Cam一体化已成为制造技术发展的必然趋势之一，在普通加工机床上的应用和研究已经比较广泛；而对于放电加工机床，由于其工艺的特殊性，智能化的研究相对较晚。对于当前智能技术研究和应用的热点一一模糊逻辑、人工神经网络和遗传算法等，许多电火花加工的研究人员已经致力于它们在电火花加工中的应用研究，并已取得了富有成效的研究成果。例如在日本FanUC公司开发的FanUCtapeCUiwp系统中，就是将模糊技术与专家系统相结合；SoDiCK公司还提出的一种具有学习功能的电火花加工系统。随着计算机技术和网络通信技术的迅速发展，具备实现机床全生命周期服务的开放式网络监控服务系统开始普及。该系统安装有不同的功能模块，用户通过浏览器就可以实现数据查询、提交设备优化、诊断请求并在线获取优化、诊断结果及专家系统知识等操作资料。
国内数控机床发展趋势篇6
【关键词】机电一体化技术；信息技术；发展趋势
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更新日新月异。
一、机电一体化技术的发展历程
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。
80年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械—电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新领域。
进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。
二、典型机电一体化产品的发展趋势
（一）数控机床
目前我国是全世界机床拥有量最多的国家（近320万台），但数控机床只占约5％且大多数是普通数控（发达国家数控机床占10％）。近些年来数控机床为适应加工技术的发展，在以下几个技术领域都有巨大进步。
1．高速化。由于高速加工技术普及，机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；铣床和加工中心主轴转速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移动速度由过去的10～20m/min提高到48m/min，60m/mni，80m/min，120m/min；在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度，由过去一般机床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可达15G；直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采用内装式主轴电机。
2．高精度化。数控机床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亚微米级机床达到0.0005mm左右；纳米级机床达到0.005～0.01um；最小分辨率为1nm（0.000001mm）的数控系统和机床已问世。
数控中两轴以上插补技术大大提高，纳米级插补使两轴联动出的圆弧都可以达到1u的圆度，插补前多程序预读，大大提高了插补质量，并可进行自动拐角处理等。
3．复合加工，新结构机床大量出现。如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并联绞链机床等，采用特殊机械结构，数控的特殊运算方式，特殊编程要求。
4．使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎添翼”。如内冷转头由于使高压冷却液直接冷却转头切削刃和排除切屑，在转深孔时大大提高效率。加工刚件切削速度能达1000m/min，加工铝件能达5000m/min。
5．数控机床的开放性和联网管理。数控机床的开放性和联网管理已是使用数控机床的基本要求，它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段，而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此，计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、并行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来，这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。
（二）自动机与自动生产线
在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备，是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如：2000～80000瓶/h的啤酒自动生产线；18000～120000瓶/h的易拉罐灌装生产线；各种高速香烟生产线；各种印刷包装生产线；邮政信函自动分捡处理生产线；易拉罐自动生产线；FeBopp型三层共挤双向拉伸聚丙烯薄膜生产线等等，这些自动机或生产线中广泛应用了现代电子技术与传感技术。如可编程序控制器，变频调速器，人机界面控制装置与光电控制系统等。我国的自动机与生产线产品的水平，比10多年前跃升了一大步，其技术水平已达到或超过发达国家上一世纪80年代后期的水平。使用这些自动机和生产线的企业越来越多，对维护和管理这些设备的相关人员的需求也越来越多。
三、机电一体化技术的发展趋势
以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测，机电一体化技术将向以下几个方向发展：
（一）光机电一体化方向
一般机电一体化系统是由传感系统、能源（下转第80页）（上接第81页）（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。引进光学技术，利用光学技术的先天特点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
（二）柔性化方向
未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在这系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具有“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
（三）智能化方向
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。
四、仿生物系统化方向
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。
五、微型化方向
目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当这一成果用于实际产品时，就没有必要再区分机械部分和控制器部分了。那时，机械和电子完全可以“融合”机体，执行结构、传感器、CpU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。
参考文献
国内数控机床发展趋势篇7
关键词：数控机床;先进技术;未来机床
前言
数控机床是装备制造业的工作母机，其技术水平的高低代表了一个国家制造业的发展水平。数控机床是复杂的机电液系统，与其它电子产品和机械制造业不同的是，它已经具备了相对成熟的理论和可靠技术。数控机床的先进技术已经运用到了精密高速复合加工机研发制造领域，此后随着科学技术的飞速发展和完善，其功能也将会越来越多，操作方法越来越简单，稳定性越来越好，数控机床的性价比也会越来越好，应用和发展空间广阔。
1.数控机床的概念和特点
数控机床就是采用了数控技术的机床，包括主机、数控装置、驱动装置、辅助装置。数控机床发展以及经历了三个阶段，一个是上世纪50年代的初级阶段，一个是上世纪90年代的中级阶段，第三阶段是上世纪末，数控机床普遍用于生产，柔性单元、柔性系统、计算机中央集成制造系统开始应用[1]，数控技术产业化进入成熟阶段。在未来的发展过程中，数控机床技术会出现五大特点：智能化、网络化、数字化、集成化和微型化。这将会给制造业带来可观的经济效益。
2.数控机床的先进技术
不管是国内国外，先进的数控机床都会应用到企业的核心技术，力求生产出高技术、高效益的数控机床，并根据企业自身的特点，用最低的成本生产出最高效益的产品。还必须有科学的管理和应用，才能发挥这种技术高密度集合的数控机床的最大价值。
我国的数控技术已经形成了开放的结构体系，机床制造商通过开放平台增加自己需要的硬件和软件。目前的先进数控技术主要有可重构技术、软件伺服驱动技术、CnC系统互联网技术和自适应技术[2]。
2.1可重构技术
可重构技术使数控机床成为以用户为中心的模块化机床，用户可以根据所生产产品的变化对机床的结构、布局和加工功能进行转变，提高数控机床的生产效率，满足了不同的加工工业的需求，克服了实际批量生产过程中的数控机床功能利用低的缺点，具有很强的经济性。
2.2软件伺服驱动技术
数控系统中另一个重要组成部分是软件伺服驱动技术。就是通过计算机控制算法采用的伺服装置。这项技术具有几大优点值得我们重视，稳定;基于数值计算、精度高;通过参数设定、调整减少;aSiC电路容易形成。伺服技术对于现代数控系统而言已经取得了重大突破，突破的结果产生了数字交流驱动系统。随着电力电子驱动技术及控制理论、微电子技术的发展、软件运算及处理能力的提高，系统的运算速度有了很大的提高，伺服技术可靠性提高、调试方便、柔性增强，推动了高精密高加速加工技术的发展。
2.3CnC系统联网技术
网络的主要任务就是通信、共享信息。通信联网及现场设备生产、运行数据采集等功能，能够保证现场设备高质量完成任务，并将现场设备生产的数据传送到管理层，管理层得到数据后会下达生产管理及调度的命令。因此，CnC系统联网是实现工厂自动化的基础。
2.4自适应技术
自适应技术借助高动态控制技术，使机床部件具有自动适应性，能够自主地适应加工过程和外界环境等，反应更快、更加精确也更坚实更灵活，通常情况下，它能够有效地消除振动、变形、噪声等内部干扰，加工更稳定更经济，具有一定的智能化。
3.数控技术未来发展趋势
数控机床以后的发展前景会更加广阔，在结构体系、功能方面、性能方面都会有很大的改革和转变。具体有以下几方面的内容：
3.1高速化与高精度化
数控机床一直追求的是高效率、高质量。提高产品的质量和生产效率的前提是高速度和精准的加工技术。缩短生产周期，企业才能在市场竞争中获得优势。
3.2智能化
数控技术已经智能化了，并且智能化会渗透到数控机床的各方面。为了驱动方便更多人性化的设计也会出现，会出现智能诊断、智能监控系统和感应装置，系统出现问题时候会得到及时的反馈和维护，减少了查找故障的时间，为数控产业的规模发展提供了机会。
3.3驱动并联化
并联驱动机床通过机床主轴和机座之间采用多杆并联机构驱动，控制杆系中杆的长度使得杆系支撑的平台获得相应自由度的运动。多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能都会得到实现，同时能够实现更加复杂的加工，具有重量轻、速度快等优势。
3.4网络化
数控机床网络化发展是一个必然趋势。机床依靠网络技术实现统一管理和在线监测功能，同时方便对机床进行程序的修改。数控机床联网后会有几个能力：可靠性、随时性、稳定性、在线性，方便采集数据，程序交换，实现电脑监控的执行。
总的来说，数控机床的未来发展趋势很好。首先在功能方面，将来的用户界面会出现图形化，通过三维的立体式的动态图来展现，非专业人员也能很好的操控，方便用户使用。将来的计算可视化也会用于自动的编程和预处理等多个方面，数控技术也会加入多媒体技术，使机床能够综合处理图像、文字、声音等混合信息。在结构方面，未来机床会出现结构模式化、数控功能专门化、数控技术智能化。将来机床智能化会自动适应控制技术，自动检测的环境，智能发出指令指使机床工作，自行检测发生的故障，在未来也会自行修复产生的故障。智能化驱动装置会分析机床的数据自动调整系统参数，使机床具有更好的运动效果。智能化将成为未来生产厂家必争的技术和核心。
4.结束语
国家的发展离不开制造业，制造业离不开数控机床，数控机床技术又是发展制造业的基础。面对市场的需求，数控机床会实现智能化、网络化、微型化、数字化[3]，随着计算机和科学技术的发展，机床也会得到很大的发展和提高。
参考文献：
[1]张羽，王润波.数控机床技术的应用与发展研究[J].科技向导，2014，20：241.
国内数控机床发展趋势篇8
关键词：数控技术 现状 发展趋势
数控技术具有可以解决高精度复杂零件加工问题；可以为产品增强市场竞争力；改进产品质量、提高生产效率；可以降低成本、提高生产安全；可以自动编程、减轻工人负担等特点而广泛应用于装备制造业。
1 我国数控技术的现状
1.1 数控产业基地初步形成 如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂，在攻关成果和技术商品化的基础上，建立了一批数控厂家。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地，包括若干数控主机生产厂等，如州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产等。
1.2 基本掌握了现代数控技术 我国大部分技术已具备进行商品化开发的基础，掌握了数控系统、伺服驱动、专机及其配套件的基础技术，部分技术已商品化、产业化。
2 存在的问题
2.1 数控系统和功能部件发展滞后 数控系统和功能部件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。功能部件国内市场总体占有率约为30%，其中高档功能部件市场占有率更低。台湾地区品牌功能部件约占国内市场的50%，其余20%为欧盟、日本等品牌产品。据国家海关统计数据，2010年我国进口数控系统金额达18.1亿美元，机床附件（含功能部件和夹具）类产品达16.2亿美元。
2.2 高档数控机床关键技术仍有较大差距 以高速、高精、复合、智能等为特征的高档数控机床关键技术虽然已经取得明显进步，一批共性、基础技术和新产品研发也有了新的进展，但与国际先进水平相比，还存在较大差距。有些关键技术，如：高速高精运动控制技术、动态综合补偿技术、多轴联动和复合加工技术、智能化技术、高精度直驱技术、可靠性技术等尚需进一步突破，有些重大技术离产业化还有一段路程。以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的研发体系尚未真正建立，行业的自主创新发展缺乏高新技术支撑。
2.3 自主开发能力薄弱，自主品牌缺乏综合竞争力 当前国内数控机床企业自主开发能力建设存在着研发基础薄弱、研发资金使用效率低、持续投入能力不足、缺乏关键性技术储备和重大技术突破、人才结构不均衡、零部件支撑能力弱、缺乏完整产业研究开发体系等问题。
3 我国数控技术的发展趋势
3.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 为缩短生产周期和提高市场竞争能力，提高产品的质量和档次，高速、高精加工技术可极大地提高效率，效率、质量是先进制造技术的主体。为此，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一，日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一。
在轿车工业领域，多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，在航空和宇航工业领域，加工的零部件多为薄壁和薄筋，要对这些筋、壁进行加工，必须保证高切削速度和切削力很小的情况下，这样这样才能使这些刚度很差，材料为铝或铝合金达到很好的切割效果。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高，机身等大型零件来替代多个零件联结方式拼装，这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10年来，超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm），精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm。在可靠性方面，伺服系统的mtBF值达到30000h以上，国外数控装置的mtBF值已达6000h以上，表现出非常高的可靠性。应用领域进一步扩大，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，主要是为了实现高速、高精加工。
3.2 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 智能化的内容包括在数控系统中的各个方面，21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统。包括：智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修；如智能化的自动编程、智能化的人机界面等，为简化编程、简化操作方面的智能化；如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载、自动选定模型、自整定等，主要是为提高驱动性能及使用连接方便的智能化；如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成，这样做主要是为追求加工效率和加工质量方面的智能化。
所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，形成具有鲜明个性的名牌产品。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），面向机床厂家和最终用户，形成系列化，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，目前数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心，除此之外，还有结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库等。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如日本山崎马扎克（mazak）公司的“Cyberproduction Center”（智能生产控制中心，简称CpC）；日本大隈（okuma）机床公司的“it plaza”（信息技术广场，简称it广场）；德国西门子（Siemens）公司的open manufacturing environment（开放制造环境，简称ome）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.3 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 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，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于两台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
3.4 自动编程技术的应用 数控自动编程技术受到广泛关注，各国的专家学者都在潜心研究自动编程系统。数控加工是指在数控机床上按事先编制好的程序，对零件进行自动加工的一种加工工艺方法，零件加工的最终效果直接取决于数控程序编制的效率和准确率。数控编程是目前提高加工精度、表面加工质量、加工效率以及实现生产自动化最重要的一环，在制造业中应用广泛。数控编程分为手工编程和自动编程，对于那些程序量大、轨迹计算复杂的零件，根本不可能采用手工编程，即使能编制出加工程序，其低下的效率亦根本不能满足市场的需求。受飞速发展的技术革命的巨大冲击，传统的机械设计和制造方式发生了根本性的变化，产品的设计生产周期越来越短，逐渐向小批量、多品种、高精高效加工的方向发展。特别是随着计算机辅助设计和制造（CaD/Cam）技术的推广和计算机数控加工技术的广泛应用，计算机辅助自动编程势在必行。自动编程是用计算机代替编程人员完成编程工作，自动生成加工指令，解决一些人工编程难以解决的难题，充分利用计算机计算速度快而准的特点，可极大地提高编程的效率和准确率。
4 结束语
在今后的发展中，应重点攻克数控系统、功能部件的核心关键技术，增强我国高档数控机床和基础制造装备的自主创新能力，实现主机与数控系统、功能部件协同发展，重型、超重型装备与精细装备统筹部署，打造完整产业链。提高国产高档数控系统国内市场占有率，提高数控机床主机的可靠性，满足我国航天、船舶、汽车、发电设备制造等重点领域所需的高端装备。
参考文献：
[1]琚素英.我国数控技术的发展和产业战略思考[J].山西焦煤科技，2007，6.
国内数控机床发展趋势篇9
【关键词】维修实验台；数控机床；基本组成；存在问题；发展方向
1、引言
随着我国制造业的迅速发展，数控装备被大量的使用，涉及数控机床、柔性制造系统（FmS）、计算机集成制造系统（CimS）等一大批高科技的产品。数控装备给企业提供了强大的加工手段和技术支持，提高了生产效率和加工精度。在使用数控设备的过程中，由于使用不恰当、维护不好而造成故障频频发生，且维修又不及时很容易造成设备停机，损失巨大。另一方面，大量企业对数控设备的维护和维修能力偏低，缺乏专业数控维修人员。因此，加强数控设备的维修和管理直接关系到发挥数控设备优势，关系到企业的经济效益。因此数控维修人员培养问题迫在眉睫，完备的数控维修人才培养模式应该具备有数控维修经验的教师团队，有配套的教材、教学方法、教学手段、考核方法和政策支持，有配套的数控维修实训设备和校内外实训基地。但是，目前用于数控维修人员学习、培训的专业实训设备不多。即使有，也价格也是非常昂贵的，而且也并不一定适合现阶段各个企业和职业院校的需要。
2、数控维修实验台的基本组成
数控维修实验台是以数控机床为基础，并能充分揭示数控机床各部分功能的实验设备。
3、国内外现状
现代企业随着社会的发展，数控设备以及数控设备的工作状态都直接关系到企业的进步和发展。由此数控设备的维护和修理工作就显得尤为重要了。所以说在现代企业中不公需要会操作数控设备的高科技人员，同时维修数控设备的操作工作也是同样需要。而传统企业维修人员的培养模式都是师傅带徒弟的模式，这样都是远远不能满足现代企业发展的需求的。为了适应企业需要，现在有很多职业院校，都开设〈数控机床维修〉这门课程，注入大量的师资力量，来培养专业人才。尽管目前各个学校级别上还存在一定的差距，但是要想培养出合格的数控设备操作和维修人员，必须理论结合实际。
通过对于市场的调查显示，用于数据维修的国外系统的实验台比较少，这种国外系统价格较贵，并且这些系统也不符合我国现阶段的发展要求；而国内有华中数控模拟实验台、广数数控原理机、成都天川教学仪器、南京巨森自动化设备等实验台。据调查研究分析，证实这些实验数控台在用于培养维修人才时有以下缺点：
1）现有数控设备维修实验台，价格却比数控机床还要贵，且故障模式相对固定，只适合简单的出厂检测，与真正意义的综合维修测试水平还有比较大的差距。
2）没有设备故障的讲解和展示，一些常见的机械和电器故障发生的原因、位置、处理都没有让培训人员了解透彻。
3）无总线配置故障诊断功能。
4）在计算机技术使用上存在不足，只起到简单的辅助功能，未发挥计算机技术的优势。
4、发展趋势
随着数控机床的高速发展，网络化、智能化、综合性等功能的不断增强，这些都影响了数控维修技术的发展，受这些因素影响，数控机床故障诊断维修实验台走向网络化、集成化就成为一种趋势，且在不久的将来，数控机床故障维修实验台将会出现出以下特点：
1）智能化，具有很高的自诊断功能。只要给出机床故障的特点，机器马上就可以分析出机床故障的位置以及怎样调整等信息；
国内数控机床发展趋势篇10
关键词：数控加工；特点；工艺流程；方法
机械制造与生产是工业经济的重要构成，也是体现我国工业技术水平的主导行业。随着工业科技改革发展，国内外机械制造技术面临重大改革，数控技术是现代机械行业的新方向。为了适应经济全球化竞争要求，国内企业应掌握数控技术应用要点，编制符合产品生产需求的加工工艺流程。
一、机械化生产趋势
机械制造与自动化是工业科技新趋势，要求生产型企业从手工操作转向机械化控制，成为带动工业经济发展的有利条件。随着机械制造技术不断发展，传统手工加工逐渐被机械化生产取代，数控技术是机械产品制造与加工的新方式。据统计，2014年，我国90%以上大型国有企业实现机械化生产，超过60%以上中小私营企业实现机械化生产，充分体现了机械化生产发展趋势。
二、数控技术应用价值与问题分析
数控加工技术是利用数控机床平台为基础，进行机械零件加工的先进工艺形式，用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。实践证明，数控技术已逐渐融入到机械行业生产中，其在体现出多方面利用价值过程中，也出现了一些应用方面的问题，需要企业及时分析且采取措施处理。
1、技术价值。相比传统加工方式，数控技术具有新设备、新技术、新工艺等多种元素，构建了现代化的机械制造系统，如图1。同时，数控技术解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题，推动高效化和自动化加工模式普及应用。数控技术实现了规模化、精度化生产，带动机械行业受益稳步增长。
图1数控程序传输
2、应用问题。我国工业化水平落后，数控技术应用依旧面临诸多问题，限制了机械产品加工与生产质量。应用发现，数控生产还存在编程、工艺、装夹等方面的缺陷，直接导致产品精度系数降低、误差率高等，影响了市场销售价值。另外，企业为了节省成本，配套设备更新不足、系统升级缓慢等，都不利于数控技术推广与使用。
三、机械数控加工技术改良对策
未来机械行业技术日趋成熟，数控加工系统在产品制造中普及应用，综合改进了零部件加工精度系数。考虑到国内数控技术起步较晚，对数控技术改良是不可缺少的，根本上要从数控工艺流程进行调整。结合笔者工作经验，机械数控加工需从编程、工艺、装夹等方面进行改良，具体包括：
1、数控编程。早期手工编程中，加工程序是由人工按数控系统所规定的指令格式编写的，这种编程方式的错误率较高，正式加工中易出现参数错误、精度失准等问题。自动编程是基于计算机的编程系统，可分为以语言和绘画为基础的自动编程方法，法兰克系统或西门子系统编程中，必须按照产品加工要求选择编程方式。
2、工艺分析。无论是哪一类型工艺流程，都要根据工艺指标进行分析，选定标准工艺后投入生产加工。数控加工中，被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，工艺分析重点包括：尺寸标注、几何要素、定位基准。尺寸是衡量产品质量的核心指标，数控加工尺寸精度要求达到±0.01mm，也是工艺分析中需要注意的。
图2工件轮廓加工工艺
3、零件装夹。在数控机床上加工零件时，定位安装的基本原则是合理选择定位基准和夹紧方案。要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定；要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。以立式加工中心为例，工作台装夹毛坯料之前，应先打表校准工作台的平整度，再装夹毛坯料，主轴自动找准中心点，再启动加工程序。
4、加工误差。数控加工误差是由编程误差、机床误差、定位误差、对刀误差等综合形成，每一种误差都要采取方式控制，才能提高加工零件的精度系数。例如，控制对刀误差，操作人员要掌握刀具装夹方式，观察刀具是否存在磨损问题，对刀无误后设定加工参数，这样可以减小刀具因素造成的误差。
结论
数控加工凭借其独特的工艺优势，成为机械制造行业新技术，促进机械制造与加工转向集约型发展。由于我国工业化水平有限，数控加工技术尚处于起步阶段，技术应用依旧存在诸多问题。为了减少技术应用中出现的问题，数控加工环节要重视编程、工艺、装夹等工艺流程，严格控制加工误差系数，提高产品生产质量水平。
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