数控机床的发展趋势论文

数 控 机 床 的 发 展 趋 势 论 文

摘 要

我国作为世界制造大国实现装备制造业的现代化是我国经济社会发展的必然选择，也是实现社会经济科学发展，顺利完成新型工业化道路，实现国民经济可持续发展的重要方针。与传统机床相比数控机床具有良好的制造柔性、生产精度高、产品生产率提高显著、操作者劳动强度低、较为舒适的工作条件、易于实现批量生产等特点博得了广大生产企业用户的青睐。从美国芝加哥国际数控机床展和北京国际数控机床展等国际性展览会上，我们不难发现当今数控机床的发展潮流及趋势。本文主要介绍和分析了数控机床、向着高速高效化方向发展、向着自诊断方向发展、向着网络化方向发展、向着模块化方向发展、向着智能化方向发展的技术的发展方向，希望对我国数控机床技术的发展献出自己的一份力量。 【关键词】数控机床；发展；趋势

目录

1 数控机床的组成.....................................1 2 我国数控机床的现状.................................1 3 国内数控机床的发展趋势.............................1

3.1 高速、高效.............................................2 3.2 高精度.................................................2 3.3 高可靠.................................................2 3.4 模块化.................................................2 3.5 智能化.................................................2 3.6 网络化.................................................3 3.7 技术集成和技术复合.....................................3 3.8 开放性.................................................3 3.9 绿色化.................................................3

4 我国数控机床产业的展望.............................3 5 结束语.............................................4 参考文献.............................................4

1 数控机床的组成

数控机床是机电一体化的典型产品，是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体，如图所示： 控制介质---数控装置---伺服系统----机床主体 | | | —— 反馈装置—— |

2 我国数控机床的现状

我国数控机床的研制工作起步比较晚，于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床，并于1958年开始试制成功第一台电子管数控机床。1965 年开始研制晶体管数控系统，直到20 世纪60年代末至70年代初成功研制。从1980年起，我国加大改革开放的力度，先后从日、德、美、西班牙等西方国家引进CNC系统，对各种机、电、液、气等基础原件进行合作生产，极大地提高了产品的质量。总体来说，从1958年研制出第一台数控机床到现在，我国数控机床的发展大体可以分为三个阶段：1958至1979年为第一阶段，在这一阶段内我国受到西方国家的封锁和国内环境的影响，数控机床的发展采用的是封闭式摸索前进，数控机床的一些关键技术，如电气、液等核心技术达不到可靠性要求，故障常出；1980年至1995年为第二阶段，我国提出了改革开放的政策，积极引进国外的先进数控技术，利用国外的先进产品配置和技术，期间我国的数控机床取得了长足的发展，逐渐缩小与国外先进国家的差距，但总体来说，这个阶段属于我国的仿制时期，自主研发的产品占少数；1996年至今为第三阶段，我国实施产业化的战略，数控机床进入自主研发的时期，数控机床的产值比重也逐渐增大，数控机床无论从数量上还是在质量上都取得了较大的进步，某些核心的关键技术已经接近或者领先于世界水平。例如，2010年，世界28个主要机床生产国家和地区产值达663亿美元，较2009年增长了21 ％，其中，中国机床占全球机床产值的31％。中国为世界机床第一大生产国，日本居第二位，德国位列第三位，但是排名世界前7位的数控机床生产企业我国没有一家。

3 国内数控机床的发展趋势

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中国科技的快速发展，为数控系统技术的发展提供了条件，近几年的时间里，我国数控技术突飞猛进。但是为了满足当今竞争社会市场的需求，数控技术必须向更高的领域跨越，国内数控机床的发展趋势大致体现在以下方面： 3.1 高速、高效

高速、高效提高数控机床的运作速度，一方面可以提高工作效率，保证工件的质量，另一方面可以减低劳动成本，零部件的高速加工在生产中已经得到了广泛应用。 3.2 高精度

高精度提高数控机床的加工精度是世界工业强国不断追求的目标，它主要由机床制造的几何精度和机床使用的加工精度两个方面组成。提高精度可以通过减少误差，提高机床稳定性以及利用补偿技术和辅助措施来实现。目前使用直线电机的高速高精加工机床最大快移速度已达208m/min，加速度2g，并且还有发展余地。

3.3 高可靠性

高可靠性数控机床的可靠性是数控系统制造商和数控机床制造商最关注的问题，对于一台数控机床来说，如果稳定性不够，发生故障的可能性较大的话，不仅会影响正常的制造，还增大制造成本增加。直接影响生产效率。所以，数控机床的可靠性是检验产品质量的关键指标。 3.4 模块化

模块化的设计思想已经广泛应用于各设计行业。数控机床设计也不例外的广泛使用模块制造功能各异的设备。所设计的模块往往是是通用的，企业用户可以根据生产需要随时更换所需模块。采用模块化思想的数控机床增加了数控机床的灵活性，降低了企业生产成本，提高了企业生产效率，增强企业竞争的能力。严格按照模块化的设计思想设计数控机床，不仅能有效的保障操作员和设备运行的安全，同时也是保证数控车床能够达到产品技术性能、充分发挥数控机床的加工特点；此外，模块化的设计还有助于增强数控车床的使用效率，减少故障率，提高数控车床的生产水平。 3.5 智能化

智能化已经成为各行各业生产已经的共同理念，智能加工就是以一种模拟的

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网络化监控加上数字化网络技术支持，把需要由人来操作的工作流程通过电脑编程制定成一种固定的模式，由机器控制代替人力控制的一种模式。简单的智能化应用包括智能诊断、智能监控、智能维修。 3.6 网络化

网络化数控机床的网络化又称“e-制造”，是把数控系统通过网络连接和网络控制，在计算机上操作使用，虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代机床发展的重要趋势。

3.7 技术集成和技术复合

技术集成和技术复合是今后数控机床发展的另一趋势。为了提高生产率，出现复合加工机床，复合加工机床突出体现了工件在一次装卡中完成大部分或全部加工工序，从而达到减少机床和夹具、免去工序间的搬运和储存、提高工件加工精度、缩短加工周期和节约作业面积的目的。这类机床可以进行复合工序的操作，例如车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工技术复合，甚至还可以跨加工类别的技术复合，如激光-冲压、金属切割-激光等技术复合，这类复合加工机床的出现极大地缩短了辅助时间，提高了生产率. 3.8 开放性

基于通用计算机的开放式体系结构的数控机床系统已经成为其发展的主要方向，开放化的系统可以使数控机床应用于不同的平台之上，可以与其他不同的系统相互操作，增加数控机床系统的兼容性，这种开放的、交互的数控机床具有操作简便、维护方便等特点，提高了数控机床在企业中的普及率。 3.9 绿色化

人口、资源和环境已经成为制约人类发展的三大问题。为寻求符合环保要求的机床，干式和微量冷却类型数控机床应用越来越广泛。操作工人的环境、加工材料、冷却液的使用会成为衡量数控机床的绿色水平，因此绿色清洁的数控机床成为今后数控机床的主导方向。

4 我国数控机床产业的展望

随着中国加入WTO，世界数控机床制造企业逐渐开始加速向中国转移，例如德国DMG 集团、意大利利雅路集团、日本牧野铣床及丰田工机、韩国大宇机械等

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已先后在江苏、上海、广东、浙江等地投资设厂生产数控机床产品。当今世界主要工业发达国家和地区的数控机床的发展主要表现为“四高”和“四化”，即高精度、高速度、高柔性、高可靠性和智能化、网络化、复合化、绿色化。因此，我国的数控机床产业必须抓住机遇，加快与国际合作的步伐，应当重点发展大型、精密、高速、智能化数控装备和数控系统及功能部件，打破长期依赖进口的现状，满足机械、冶金、能源等国民经济建设和航空、航天、军工等国防工业建设的基本要求。同时还要大力发展采用新型集成化国产数控系统的低价位数控机床，这主要是因为此类机床不仅在国内有广阔的市场前景，也是国际市场上数控机床的发展趋势之一。

我国数控机床产业已经取得了很大的进步，但仍有许多问题未从根本上得到解决，需要不断努力，加强对具有自主知识产权的技术和产品的研发，满足制造业及国家重点工程的需求，缩短与世界技术发展的差距，我国数控机床产业任重而道远.

5 结束语

虽然经过多年的发展，我国数控机床技术取得较大的进步，在世界市场上也占有比较重要的地位，但是我们也应该清晰地看到，在中、高档数控机床的可靠性和数控机床的配套设施方面以及数控机床的一些先进产品与技术，与国外发达国家相比仍有一定的差距，因此，还应做好以下几个方面：1）数控技术创新；2）加大数控专业人才的培养；3）积极消化国外先进数控技术；4）建立健全数控技术的产学研体系。只有这样我国数控机床水平才能处于世界领先水.

参考文献：

[1]熊永超.国产数控机现状及发展趋势.煤矿机械,2006. [2]徐正平.机床制造技术的精品盛会[J].制造技术与机床，2005

[3]刘小敏，王元生． 我国数控机床的现状与发展［J］． 机械研究与应用， 2006 [4] 唐克岩.我国数控机床产业发展现状与展望[J]. 机床与液压，2012

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