1、我國數控機床發展現狀綜述1301111 36 肖雯寶摘要:簡述數控技術的發展歷程, 歸納目前數控技術的發展趨 勢, 分析我國數控技術及其產業的現狀, 并提出要從戰略 高度上重視數控標準的建設和數控功能部件的發展。 關鍵詞:數控技術;數控系統;發展趨勢一、我國數控機床取得了一定成績 1、產業規模日益擴大 近年來，國內功能部件企業紛紛知難而上、苦練內功，并取得了良好的效果。2001 年，我國機床工業產值已進入世界第5 名。2001 年國內數控金切機床產量已達1.8 萬臺，比上年增長28.5%。金切機床行業產值數控化率從2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。 分析表明, 中國機床市場目

2、前仍分為中低端和高端兩個領域。眾多中國企業, 通常是國有企業占據低端市場, “低端混戰”愈演愈烈, 但高端市場則主要由外國制造商, 特別是被歐洲、日本的制造商壟斷。我國汽車、航空和航天、發電、船舶, 特別是軍工等行業急需的高技術數控機床75%甚至100%依賴進口。部分高檔數控機床仍然被作為戰略物資在國際市場上受到禁運限制 1 。這種局面成為我國機床工業揮之不去的“隱痛”。“低端混戰” 、“高端失守”是近年來中國機床工業現狀的真實寫照, 而造成中國機床工業這種現狀的根源就在于本土企業缺乏核心技術和自有品牌, 缺乏具有競爭力的商業模式和產業鏈。2、數控技術的發展趨勢 隨著數控技術的不斷進步, 應用

3、領域已不僅局限于傳統制造業, 應用領域擴大, 對國計民生的一些重要行業( IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用。目前世界上數控技術主要向以下幾個方面發展。 2. 1數控技術向高速高精度方向發展 速度和精度是數控系統的2個重要技術指標, 直接關系到加工效率和產品質量。近年來, 高速數控加工已成為國際制造業最熱門的話題之一。據有關資料介紹, 國外高檔數控機床主軸轉速最高已達100000r /m in , 快速進給最快已達200m /m in, 進給速度達到60 m /m in, 加速度達0. 5 2g, 換刀時間為0. 6 1 s;在精度方面, 普通數控機床的加工精度已由0.01m

4、m 提高到0. 005mm, 超精度加工已達0. 01m , 進入到納米級。國產高速數控機床主軸轉速大都在10000 r /m in以上,最高達到40000 r /m in, 換刀時間為1. 5s;在精度方面, 普通數控機床已達到0. 01mm, 超精密加工也進入到納米級, 如:北京機床研究所生產的NAM - 800 納米型數控車床, 分辨率為5nm, 尺寸精度已達10nm。 2. 2向多軸聯動和功能復合方向發展 在零件加工過程中, 大量的時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升降速上, 為盡可能的降低這些無用時間, 人們將不同的加工功能整合在同1 臺機床上, 這樣, 數控系統就向

5、功能復合方向發展。一機多功能的數控系統, 可以最大限度的提高設備利用率, 加工精度和效率。同時, 數控系統向多軸聯動方向發展。多軸聯動的數控機床是國民經濟建設和國防尖端科技的主要設備, 通常被作為戰略物資。目前, 國外已經在研究6 軸以上聯動的數控機床;我國也已有多家企業能夠生產5軸聯動的數控機床。 2. 3智能化 數控系統應用高科技的重要目標就是智能化。主要體現在以下幾個方面:在數控系統中引入自適應控制(AdaptiveCon tro l)技術, 多種參數進行自動測量, 使得在保證產品質量的前提下, 加工成本最低或生產率最高;附加人機對話和自動編程功能;增設設備故障自診斷功能;引進模式識別技

6、術, 應用圖像識別和聲控技術, 使機器自己識別圖樣, 按照自然語音命令加工。 2. 4提高可靠性 數控系統比較貴重, 為了滿足長時間無人操作的需要, 要求數控系統和數控裝置必須有較高的可靠性。國外, 數控系統的M TBF已在30000h以上, 最高已達到80000h ;國內, 數控系統的M TBF大都在10000h以上。 2. 5小型化 蓬勃發展的機電一體化設備, 對數控系統提出了小型化的要求。數控系統小型化, 將極大的縮小系統的占用空間, 這樣, 就能方便的將機電裝置揉合為一體。 2. 6向網絡化方向發展 網絡化數控裝備是近幾年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產

7、線、制造系統、制造企業對信息集成的需求, 也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。數控技術向網絡化方向發展, 使得制造業可以利用廣泛分布的Inte rne t網絡, 將分散在不同地理位置, 具有不同制造資源的企業動態連接起來, 從而不受距離和時間的限制, 完成產品的設計與加工。2、 發展思路與發展戰略 1、國內機床裝備制造企業市場意識的強化與核心技術的發展, 只能通過進一步開放市場來解決, 在競爭中培育成長。開放式自主發展既是促進自身快速成長的必要途徑, 又是打造高端品牌的戰略選擇。企業也要從主觀上重視開發投入。但提高開發能力并非易事。就數控系統來說, 現在西方大的公司對

8、我們采取封鎖加傾銷的市場戰略。先是封鎖, 封鎖不成就傾銷。將數控系統在中國市場以十分昂貴的價格出售, 獲取高額利潤。一旦中國企業開發出同樣產品, 他們就立即大幅降價, 甚至降到中國企業的成本價以下。在這種情況下, 國家就更要給國內企業以扶持, 就像當初美、德、日等扶持本國企業那樣 。 2、我國機床產業結構中的一個問題, 就是主機廠多, 關鍵功能部件專業生產廠少且弱。以數控系統來說, 我們的數控系統80%以上是進口的。不僅價格高, 進口周期也不能滿足主機廠的要求。而且使用進口的東西組裝起來的機床, 可靠性和質量也會受到影響。國家要扶持建立完善的數控機床配套服務體系。 3、扶持中國數控機床的龍頭企

9、業通過跨國并購實現高端突破, 走出國門。三、如何加快我國數控機床的發展 我國發展機床業有得天獨厚的市場空間。特別是未來幾年，汽車、信息和高新技術等產業在我國將會強勁發展。以汽車工業為代表的機電裝備工業對機床工業提出了更高的要求。據三大汽車和九個骨干廠的統計，2003年投入技術改造資金261億元，而汽車零部件的技術改造投入也將近73億元，其中與機床工具工業有關的有42 億元。專家指出，以我國目前高檔數控機床和成套成線設備的開發、生產能力，在品種、質量和數量上還不能適應市場需要，必須加快我國數控機床的發展。 1、生產專業化 由于歷史原因，我國機床工具行業千余家企業在國內的產業布局趨同，導致生產總量

10、不小，低水平重復建設嚴重：“大而全”、“小而全”普遍存在，規模效益難以釋放; 企業內部自我配套意識濃厚，生產周期過長; 成本居高不下，整機性能及可靠性無法保證; 對市場需求反應遲鈍，競爭乏力。以西部某省機床工具行業的產業布局為例：該省現有機床企業12家，分布在省內4個地級城市，資產存量較大，近20億元，從業人員超過二萬人，生產產品門類齊全。包括車床、鏜床、剪切機床、滾齒機、磨齒機、電火花加工機床、外圓磨、內圓磨、平面磨、工具磨以及各種金屬切削工具、鑄件等。從全省范圍看，各廠產品雖然相互競爭度低，互補性強，但工藝裝備趨同，各廠幾乎都有鑄造、熱處理、機加工、裝配能力。“全而不專”，“專而不精”、“

11、散、亂、小”的產業劣勢一覽無余，其中只有兩家企業的主營銷售收入達到2億元。由此可以看出，該省每一個企業在國內機床市場上（不用說在國際市場上）占有份額很小，影響甚微，根本談不上競爭優勢，無法與國外同行相抗衡。 2、提高新產品研發能力 當前需要特別注意的是，必須快速提高數控機床產品的自主開發、制造能力。為此，要建立有效的數控技術開發中心，加強對重點工藝的研究、試驗，形成成套開發能力。實踐證明，聯合研發是提高我國新產品研發能力的有效途徑，不僅能解決關鍵技術，保證所研發的產品在技術性能上滿足生產的實際需求，而且能為用戶提供商品化的產品和服務。要做到自主開發與引進國外技術相結合，這樣不僅技術起點高，而且

12、開發周期大大縮短。如大連大森公司抓住機遇，采取數控系統設計國際化，器件選購全球化，組裝生產社會化，提高了產品質量，一舉改變了國產數控系統可靠性差的形象。2002 年，大連大森公司共銷售數控系統2200 多臺。 3、加快技術引進與合作 為了更快得到最新技術，企業可直接與國內外科研院所“聯姻”，通過國際合作生產、合資經營，實現主流產品生產的高起點、成批量、專業化。2003年10 月，北一大隈（北京）有限責任公司在北京林河工業正式投產。作為一個國家裝備制造業水平標志的數控機床產業基地，這家總投資達3.3億元人民幣的中日合資企業，通過引進世界先進的五面加工機、臥式加工中心柔性生產線及立臥加工中心構成一個全柔性的加工系統，形成年產1000臺數控機床的生產能力，將成為中國規模最大的數控機床制造基地。 結語 現代數控技術將機械制造技術, 計算機技術, 成組技術與現代控制技術, 傳感檢測技術, 信息處理技術, 網絡通信技術,液壓氣動技術, 光機電技術集于一體的技術, 是現代制造技術的基礎,其水平的先進與否直接關系到國家的戰略地位和綜合國力水平。近十幾年來, 由于計算機技術的飛速發展及其它數控相關技術的進步,推動了數控技術向多個方向發展。因此,