高档数控机床技术十篇

高档数控机床技术篇1

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）。

高档数控机床技术篇2

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）.

高档数控机床技术篇3

崛起的中国数控机床

在武侠小说里，得武林至宝“倚天剑”者便可叱咤风云、号令天下，而现实的国与国之间的国力竞争、经济角力、工业争霸中，高端数控机床真可以称得上是一柄锋芒锐利的“倚天之剑”。

“安得倚天剑，跨海斩长鲸”。倘若能够锻造出这样一柄倚天剑，高端装备制造业自然无往不胜，我国在航空装备、卫星及应用、轨道交通装备、海洋工程装备、智能制造装备等领域的实力也将在国际竞争中占据绝对优势，对我国的国防安全、制造业发展乃至人民生活都具有极大的意义。

高端数控机床的“江湖”

1952年，世界上第1台数控铣床横空出世，预告了制造业新时代的到来。从此，制造业的生产方式、产业结构、管理方式完全改变，世界制造业的格局发生了巨大的变化。

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成，它是数控机床的大脑。

半个世纪来，数控机床历经了两阶段六代的发展。随着电子信息技术的快速发展，如今的机床行业已经迈入了以数字化制造技术为一体的机电一体化时代，集计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感测量、机械制造于一身的高端数控机床就是其中的典型代表。

在这个工业科技为王的时代，高端数控机床的意义对于每个处在国际竞争格局中的国家来说都意义重大。在高端数控机床机床方面占有优势，就意味着在国防、军事、经济等方面占有全面的优势。

目前，德国、瑞士、日本和美国等发达国家是世界公认的机床强国，国际国内高端机床市场基本为这些国家的企业所占据，中端机床市场的市场主流是韩国机床和中国台湾机床，国产机床目前只能在低端市场徘徊。

在高端数控机床方面，我国显然还处于较为弱势的地位。国内对高端数控系统的需求，基本要依靠进口来解决，中高档数控系统和功能部件主要依赖进口，高档系统自给率不到5%，国产中高档数控系统加起来不到20%。

虽然目前情况不尽如人意，但是中国机床制造业有着较大的提升空间和可能。我国已经成为名副其实的机床大国。进入21世纪以来，我国机床工具行业一直保持着快速连续增长的态势，从2002年开始，我国机床工业规模连续多年排名世界前三。近年来，在高端数控机床方面的技术进展和突破的速度令世界为之瞠目。中国机床制造产业已经有了与国际巨头对话的实力与底气。

中国对高端数控机床的重要性和发展一直有着高度清醒的认识，一直不遗余力地推动着数控机床制造业的系统发展。中央政府从宏观上提出对机床行业发展具有推动力的政策、规划，“高档数控机床与基础制造装备”多年来一直被立为国家科技重大专项，而地方政府则是从当地实际出发，结合当地代表性机床企业给予相应的政策支持。过去的十余年，在市场需求旺盛、政策得力的情况下，中国机床制造业经历了飞跃式的发展，我国已经成为机床制造消费大国，机床工业规模连续多年排名世界前三。

“十二五”规划中，政府把高端制造业提到了一个战略性的高度。发展大型、精密、高速数控设备和功能部件被列为国家重要的振兴目标之一，计划到2020年，实现航空航天、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70%――80%立足国内。有业内人士分析指出，到2020年，中国高端机床不仅实现国内自给，还有望在世界市场上占据主导地位，虽非一统江湖，却可呼风唤雨。

中国机床十年“铸剑”

人们常说，十年铸剑，然而中国机床制造业走过的发展之路，又何止十年。时光回溯到新中国成立时，我国只能生产简易皮带机床1600台，到2009年生产金切机床58.2万台，其中数控机床12万多台，机床产值、产量均居世界第一。我国机床工业，可以说是从零起步，在成为世界第一机床生产大国的过程中，虽然历尽曲折，但显著的成绩更值得国人为之骄傲。

进入21世纪，中国机床制造业也进入了高速增长期。过去十年，对中国机床制造业来说，可以说是黄金十年。崛起的中国制造业拉动了机床的市场需求，随着市场需求旺盛、固定资产投资增速快、汽车和机械制造行业发展迅猛、外商投资企业增长速度加快，在市场和政策的刺激下，“十五”和“十一五”期间，国产机床制造业发展势头十分强劲。

据国家统计局资料，“十五”期间，我国机床制造业产值产量与“九五”末期相比，以百倍翻增。2005年我国机床工具行业合计完成工业总产值l260亿元人民币，是“九五”末期的23倍；产品售收人1213亿元，是“九五”末期的239倍。其产量2001年为17521台，2002年24803台，2003年36813台，2004年51861台，是2001年的3.7倍，平均年增长39%；2005年国产数控机床产量59639台，接近6万台大关，是“九五”末期的424倍。

“十一五”期间，中国机床制造业加速发力。国产机床产值的市场占有率方面，2007年为56.3%，2008年为61%，2009年继续提高，达到70.1%。2007年我国数控机床产量123，257台，比2006年增加32.6%。2008年我国数控机床受世界经济危机影响，产量122，211台，与2007年相比基本持平。2008年1-12月我国数控机床产量，受经济危机影响，7月后产量下降，12月已略有回升。2008年，我国机床工业消费机床194.4亿美元，居世界第一；生产机床139.6亿美元，居世界第三；出口机床21.1亿美元，居世界第六；进口机床75.9亿美元，居世界第一，机床进出口入超54.8亿美元。2009年我国数控机床产量明显增加，达143，904台，国产数控机床市场占有率达到62%，我国生产机床跃居世界第一，进口机床59亿美元，出口机床14.1亿美元，机床进出口入超44.9亿美元，进口和消费机床连续多年排名世界第一。

如今，我国机床产业不但蓬勃发展，还形成了具有鲜明地域特色的产业集群。沈阳、大连两市已成为全国数控车床、加工中心的最重要开发生产基地。齐重数控装备有限公司生产的大、重型数控车床，产量约占全国大、重型数控车床产量48%，产值约占全国大、重型数控车床产值50%。齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司生产的大、重型数控镗床，产量约占全国数控镗床产量35%，产值约占全国数控镗床产值30%。 以哈尔滨市为主，形成全国工具和特种复杂工具生产基地，其代表企业是哈尔滨量具刃具集团有限责任公司和哈尔滨第一工具有限公司。 长江三角洲地区，成为磨床（数控磨床）、电加工机床、板材加工设备、工具和机床功能部件（滚珠丝杠和直线导轨副）的主要生产基地。 以上海、无锡、杭州三市为主，形成我国磨床的生产开发基地。上海机床厂有限公司、杭州机床集团、无锡开源机床集团有限公司3家企业的磨床产值占全国磨床产值65%，磨床产量占全国磨床产量约42%，其中数控磨床产量占全国数控磨床产量74%。

在机床产业结构调整方面，中国机床制造业在“十一五”期间有所进展，取得了阶段性成果。

国内企业优化重组包括跨所有制的企业重组加速推进的同时，国际并购工作也在积极慎重进行。企业重组和国际并购使得内外企业的有机结合得到促进，为建立产业新格局、提高行业创新能力，实现规模化生产和提高国际竞争能力打下良好的基础。

从产品结构来看，机床工具产品的结构也发生了良性变化。中高档、专用产品取代低档、大路货产品成为主流；数控机床的产量比例逐年上升，普通机床产量比例逐年下降；新品生产逐渐超过传统老产品。

在技术创新方面，行业企业投入了更多的精力和财力，科技进步成果显著，自主创新成果的产业化进程加快，高精尖产品不断涌现，新技术新工艺应用广泛。

随着中国机床业的繁荣发展，中国机床业在国际上的影响也与日俱增。从1989年起每两年（逢单年）一次，由中国机床工具工业协会主办的中国国际机床展览会（CIMT）已成为有影响力的国际机床行业展会之一，位列世界机床四大展会之首，并成为了国际先进制造技术交流与贸易的重要场所。

十年铸剑，而今已臻大成。十年辉煌之后，中国已经迈开了由机床大国向机床强国前进的步伐，而不久的将来，中国的机床业将带动整个装备制造业，实现真正的腾飞。

从机床大国到机床强国

从机床大国到机床强国，并非一路坦途，必须有所超越才能到达巅峰。中国机床制造业的“利剑”虽已臻大成，却只有在经过“高精尖”的炉火淬炼后，才能铸成高端数控机床这柄“倚天宝剑”。

机械科学研究总院原副院长、中国机械工程学会常务理事屈贤明指出：“高性能数控系统、电主轴、纳米精度光栅等功能部件及整机设计制造的核心技术”，是发展高端数控机床最关键的因素，我国机床制造业在这些技术上的落后制约了我国高端数控机床的发展。

目前，世界上公认机床强国是德国、瑞士、日本和美国等发达国家，在这些高端机床制造强国，有很多企业规模不大，但产值很高。我国与这些国家相比，在高端数控机床的技术上还存在诸多差距。

第一，高性能数控系统相对薄弱。数控系统的体系结构、软硬配件、高速高精算法都需要长时间的研究和改善。国内电子基础产业落后，决定了我国高档数控系统的弱势表现。

尽管国产的低端数控系统基本把国外竞争对手挤出了中国市场，高端数控系统市场还是基本上在法那科和西门子等厂家的掌握中。

目前我国制造数控机床的厂家，多是购买国外的数控系统与自家的机床集成，自主生产的国产化数控系统比例太低。

第二，高速和高精度不足。国内产品在高度和高精度上表现不佳，在高速和高精度表现上以及在五轴加工和智能化方面，国内数控系统比国外产品表现要差，其平均无故障时间仅为国外国产品的1/4。

第三，关键零部件领域的薄弱限制了国产机床的高度。即使是最简单的零件，一旦要用在精密机床上，都必须达到一定的精密程度。而国产零件精密度不够，导致了国产机床很难达到理想高度。即使是应用了法那科或西门子数控系统的国产高端机床，与国外装配同样“大脑”的机床相比，转速只有国外的三分之一，误差范围是国外的5倍。

我国自主品牌制造业的核心竞争力普遍不强，中低端产能过剩、竞争尤为激烈，很多产业的高端环节都被外资品牌牢牢掌控；同时，在关键零部件和核心技术方面，长期以来一直被外资品牌‘卡着脖子’。

如今，高端数控机床的核心技术仍掌握在外资品牌手中，在关键零部件方面，国产机床也掣肘于人。由于高端机床研制能力落后，部分重点行业所需机床仍为西方控制，譬如在航空发动机、汽车发动机、船用柴油机和核电机组制造等核心制造领域，依然以进口为主。高端数控机床的种种薄弱之处，正是中国整个制造业的痛处，也是制约我国成为真正机床强国和制造强国的关键。要成为机床强国，中国的机床制造业必须突破在发展高端数控机床方面的一些瓶颈，这些瓶颈包括思路上的瓶颈、人才上的瓶颈和市场上的瓶颈。

在思路上，机床企业必须转变在企业决策和资源配置上以短期利益为导向的思路，不能鼠目寸光，唯订单马首是瞻，而是应当具备长远目光和全球视野，在产品的研发上更强调前瞻性，加大研发力度，着眼于在关键技术和核心部件上取得突破，从实质上提升产品。

二十一世纪的竞争，是人才的竞争，在高端数控机床的研发和生产上，更是如此。人的水平，决定了机器的水平。目前，我国相应的研发人员缺乏，较低的待遇也很难留住高级人才。机床企业必须加大对人才的培养和投入力度，着力培养大量的基础研究方面经验丰富、知识面宽广、对技术问题有深刻理解、擅长攻坚克难的高级人才。同时，还应提高大力提高科研人员的待遇，不仅要善于培养好人才，更要善于留住人才。

我国机床行业的市场瓶颈体现在高档机床缺乏市场需求，这是因为国内购买机床的用户对精度和质量要求较低造成。由于用户在技术改造时倾向于资金较低的投入，使得企业陷入订单充足时顾不上研发、订单减少时无力研发的怪圈。要改变这一状况，除了机床企业要有意识地主动引导市场需求外，有力的政策扶持也是必不可少的。

不可避免的激烈竞争

最初的爆发式增长已经过去，利益的驱使和政策的鼓励，将使高端装备领域将成为众多企业新的角力场，而蓬勃的中国市场与世界低迷的经济格局形成鲜明对比，显然对外资品牌的吸引力将日益增长。中国高端装备市场的竞争将日趋激烈，这是不可避免的。

长期以来，占据我国高端机床市场主导地位的一直是美国、日本、德国等企业，中端市场则是中国台湾机床、大陆机床、韩国机床三足鼎立，国产机床只有在低端市场才能占据主流地位。

而今，中端市场的平静状态将被彻底打破。打破这种状态的，一是我国机床业的开拓中高端市场的发展势头和发展目标决定的，二是世界经济的低迷和中国市场的利好，迫使一些原本只关注高端的外资机床品牌，有意在中档机床的市场中分一杯羹。市场牵一发而动全身，中端市场的竞争态势，也必将波及低端及高端市场的格局。

2012年中国从德国进口的机械比上一年增长了14%，并以24亿欧元的进口额成为德国机械工业的最大单一市场。德国机械制造商协会主席马丁・卡普表示，德国制造商不应忽略日益强劲增长的中档技术领域，因为新型工业国家正在越来越多地自行生产中档技术产品。卡普对于中国和印度市场中档技术领域表示出浓厚的兴趣，认为德国企业应当对这一领域加强关注。

虽然中国企业逐渐往中端市场靠拢，但中端市场仍然以中国台湾、韩国制造为主。中端市场是中国企业未来必须开拓的方向，在中端市场获得一席之地并稳定扩大市场份额对于中国机床制造业的发展至关重要。同时，也是往高端市场进发的必经之路。德国机床不论机床性能或制造工艺堪称行业龙头，其若进入我国中端市场，对非德系企业将造成相当的冲击。而对于意欲进军中高端的中国企业来说，并非利好消息，将会增强我国高端装备制造业发展的不确定性和曲折性。中端市场的竞争将更加激烈，中国机床业只有赢得这场厮杀，才能屹立在高端数控机床制造的巅峰。

“随着我国国民经济的转型升级，工业化初期的需求爆发式增长期即将过去。去年以来，国内机械工业需求增长呈现出放缓趋势；另一方面，各行业对装备水平、质量的要求将越来越高。”全国人大代表、奇瑞重工公司总经理王金富说：“与此同时，相对于国际上低迷的经济局势，我国的经济增长表现比较强劲，使发达国家企业加大了到我国争抢高端装备市场的力度。自主高端装备制造业赖以成长的市场，正面临国外厂商更为激烈的挤占。”

面对即将到来的德国等外企大规模入侵和激烈竞争，国内机床业除了苦练“内功“外，与中国台湾地区机床业加强合作也不失为一个有效的办法。近年来中国台湾的机床产业发展迅速，保持60%以上的增速，并在世界市场居第六位。2011年，台湾机床业产值达到50亿美元，为世界机床第六大生产地区和第四大出口地区，2012年出口额达42.36亿美元，有望超越意大利，成为仅次于日本、德国的第三大机床出口地。中国台湾每年出口到中国大陆及香港地区的机床价值约10亿美元，2012年出口到中国大陆的机床为14.31亿美元，占全部出口的33.8%。

中国大陆企业与台湾企业强化合作、加强技术交流对于中国机床业的发展有诸多益处，对大陆企业向高端发展、技术的提升、制造能力的增强以及创新思维上都能起到良好的促进作用。通过技术引进、项目合作实现共同发展，提升市场竞争力，从而有效应对外企对我国机床市场的挤占，保障行业良好的生存和成长空间。

2020，中国高端机床的天下

尽管目前行业存在诸多瓶颈、激烈竞争即将到来，业内对于机床制造业突破瓶颈、国产高端数控机床在未来成为市场主流还是充满信心的，信心来自国内市场的需求旺盛、持续有力的政策支持、和中国机床业不断增强的“内功”。

中国国内对数控机床需求将持续旺盛。

2012年中国机床工具行业一般贸易同比去年增长62.92%。去年我国机床工具产品、金属加工机床、数控金属加工机床的累计进口额和月度进口额全部创出新高。其中，全行业产品累计进口额突破150亿美元，机床超过90亿美元，数控机床接近80亿美元。在国家宏观调控的整体经济规划下，据预计，2014年中国机床市场将增长14.2%至3890亿元人民币。中国目前作为世界最大机床消费国和生产国的地位将因这种强劲的增长势头得到巩固。

有利的政策环境将长期存在。

进入21世纪，我国实施振兴装备制造业战略，将发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件列为16项重点振兴领域之一。在国家政策的支持和市场的拉动下，特别是汽车工业快速扩张，机床产品市场兴旺。

2011年7月，工业和信息化部、中国工程院组织制定的《“数控一代”装备创新工程行动计划》提出，经过十年时间的努力，数控技术和装置要普遍推广应用并实现产业化，装备技术水平和附加值显著提升，生产效率大幅提高，带动装备制造业转型升级。

在“十二五”规划中，大力发展高档数控机床和基础制造装备更是被列入工业发展规划，随着一系列扶植政策的陆续出台，未来几年中国的机床行业有望在保持快速增长态势的同时，在质量和技术水平上达到一个突破。目前，部分项目已经取得阶段性成果。科技重大专项以及国家培育和发展战略性新兴产业等一系列方针政策的实施，为高档数控机床发展提供了新的机遇。

在市场和政策的推动下，中国机床行业中的佼佼者已经在高端数控机床的研发和生产上开始赶超国际水平。

东北的数控机床产业在全国具有举足轻重的地位，一直是国家重点支持的项目。实践中，国内机床产业的领军企业――沈阳机床集团在高端机床研制中已走出了具有开拓意义的一步，该集团自主研发的飞阳数控系统安装在广东、辽宁企业的400多台高、中档数控机床上，自2011年运行以来性能稳定可靠，解决了外国“大脑”指挥中国数控机床的“体、脑”分离的弊端，使核心部件不再依赖国外厂商的控制和垄断，而且缩小了与世界先进水平的差距。

在赶超国际高端装备制造水准方面，重庆机床集团同样步伐飞快。2010年，重庆机床集团在南岸茶园新区开建集大型、精密、数控、高效、绿色环保于一体的成套制齿加工装备研发制造基地。在2011年，重庆机床集团母公司重庆机电股份收购了英国费兰砥公司下属的精密技术集团（PTG），并交由重庆机床集团运营托管，重庆机床集团由此获得了螺杆机床、各种型线的螺杆加工、磨齿机、大型机床（包括大型卧式车床、轧辊磨床、深孔镗床、摩擦焊接机等）等4类主要产品的开发、设计及制造的国际先进技术。重庆机床的国家科技重大专项“模块化高速、精密、大型数控滚齿机”产品Y31200CNC6和Y31320CNC6大型高档数控滚齿机，以YKX39320为代表的高速、精密、大型数控铣齿机，都具备了与欧美顶级机床生产商同台较量的实力，填补了国内空白。

被业界称为世界三大顶级高端冲压装备制造商之一的济南二机床，开发了每分钟冲压15件大型汽车覆盖件的全自动冲压生产线，打破了此前由国外企业保持的每分钟12件的世界纪录，这不仅改写了中国机床工业不能为汽车工业提供最先进设备的历史，也令世界汽车制造行业对汽车高端冲压装备的选用格局发生了逆转，在世界行业领域取得了中国企业的话语权。

由中国兵器工业集团公司武重集团主持实施的CKX5680型数控七轴五联动螺旋桨加工用重型车铣复合机床荣获2012年度国家科学技术进步奖二等奖，这是武重集团继2005年十六米大立车获得此奖项之后的第二次获得该部级奖项。

具有我国自主知识产权、全功能、高精度数控重型曲轴复合加工机床（一拖二）也于日前研制成功，攻克了“分体开合式数控旋风切削刀架”这一关键技术，使我国成为世界上继德国、日本之后第三个能够自主设计、自主制造曲轴加工设备的国家。

机床水平的明显进步，使我国在一些制造业领域实现突破。例如成功国产的3.6万吨的垂直挤压机，使我国能够生产大口径厚壁管，因此日本同类产品的售价被迫大幅调低。重庆机床集团，去年仅直径1.25-2米系列的齿轮加工机床就销售了100多台，价值超1亿元，占有国内80%的市场份额。新产品问世后，价格仅为洋品牌的一半，这逼迫原本卖价达上千万、垄断国内市场的两家美国和德国企业都不得不降价应对，目前其价格已下调了20%左右。

在市场需求旺盛、政策扶持有力、行业成长稳健的情况下，中国机床行业的未来呈现出更为光明的前景。因此，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006―2020年）明确将“高档数控机床与基础制造装备”列为国家16个科技重大专项之一。“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项重点开发航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等行业。其目标是，到2020年形成高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力，总体技术水平进入国际先进行列，部分产品国际领先；建立起完整的功能部件研发和配套能力；形成以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系。

到2020年，制造业各领域需要的高档数控机床，将有大量产自国内。国际市场上，目前以美国、德国、日本为三洲的代表的美、欧、亚三足鼎立的平衡格局将被打破，中国制造的高档数控机床将成为吸引全世界目光的主角新星。

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国产机床未来趋势预测

国内高端数控机床的市场需求加大，数控机床的新品频出。数控冲床具有CNC控制系统，能根据加工方法的需要任意设定滑块的运动方式和速度。根据市场的变动，未来国产数控机床的发展方向预期有以下一些机型。

螺杆式数控冲床

伺服工作机是使用AC伺服马达通过螺杆驱动滑块的，成形中下死点的位置可通过位置读取装置提供数据给位置控置装置进行控制。因此，机械的热膨涨和弹性变形不会影响产品的精度，调整出最适合的滑块运动方式及以极其微小的单位控制下死点的位置。所以适用于高精度高机能的无切削成形螺杆式伺服冲床采用油压马达和储能器进行扭矩控制的形式，下死点的位置控制可达到微米级，是节省能源且有环保要求的机种。

曲轴式伺服冲床

曲轴式冲床与AC伺服马达组合起来的数控冲床。这种冲床是用伺服马达代替原来冲床上的离合制动器和飞轮。这种冲床具有滑块运动模式可任意设定的伺服冲床的特点，同时具有普通机械式冲床的扭矩特点。但其工作能量在低速区不会降低。

复动成形冲床

复动成形是无切削成形的有力手段。在冷间锻造中的闭塞锻造就是一个例子，是通过控制多个冲头、凹模的动作和时间图来达到控制材料塑性流动的目的。制品的精度和成形性可得到提高，甚至可以缩短工序数量。

复动成形粗略可分为两大类：重视冲床的通用性使用复动模架的复动成形；多品种生产用模具装拆容易的使用复动冲床的成形。最近不仅在锻造加工上，同时在板金成形与锻造的复合成形的多样化及能力的提高的同时，要求冲床不仅具有多动作性能，还须具备高的通用性。

闭塞锻造冲床

星形轮及十字连轴节的成形已普遍利用闭塞锻造模具及通用锻造冲床。其模具结构具有闭塞机能和协调机能。其他可节省模具装配时配管时间的闭塞锻造冲床可分成两类：这些功能全在冲床里和上下油缸在冲床上而协调机构在模座上两种形式。

齿轮成形用冲床

螺旋齿轮成形用复动油压冲床。这种冲床共有滑动驱动用、滑块内2个、工作台内2个，共5个驱动源全部合用1个油压式驱动装置。成形的初期阶段与常压顶杆方式的内圈锻造成形一样，凸模插入闭塞中的凹模齿形空间，材料从下方开始流动进行初成形。在这种状态下，模芯上升，材料中心的模芯直径由粗变细。此时工件内径部又有了新的空间，可以产生新的塑性流动，所以加大压力材料就可充满齿形的先端部位。利用复动成形对材料流动进行控制成形出来的齿轮可达JIS3～4级，这非常接近于高附加值的无切削成形。

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机床企业的核心竞争力。

在德国、瑞士、日本和美国，一些高端机床制造企业虽然规模不大，但产值很高，其核心竞争力在于高研发投入、企业定位精准和稳定的人员构成。

德国著名的长度计量企业海德汉公司在产品研发投入上可谓不惜血本，其每年研发经费占其销售额的16%。为了提升其高精度可复制的产品技术，上世纪90年代该公司投入2亿多元建了一个生产车间，制造光栅母版以及复制光栅。这个车间恒温，误差为正负百分之一度，三级隔振，振幅在正负一个半纳米。它拥有原子钟以及我国国家计量局不具备的长度传递标准。这些条件是世界之最，使它在机床检测元件领域独占鳌头。

德国和瑞士的许多企业都有着异常精准的定位，因此德国和瑞士机床以各种专用机见长。每一个企业都专注于自己的领域，而不去做别人已做的产品，且大多数代表了各自领域的技术方向。其中很多企业都有百年技术积淀。世界最大机床商之一，德国的德马吉公司以做整机为方向。他们用合成花岗岩制造床身，安装孔全部预埋，材料抗震性好，床身全部实心结构，质量大，稳定性好。他们的机床床身，可以在加工中刚度不变。机床必须用高性能和高可靠性的部件组装，才能保证整体上的可靠性。

稳定的人员构成，对于机床企业来说也是重要的核心竞争力。专门出品磨床的瑞士美盖勒公司的产品核心部件全部自己制造，工艺、装备和装配检验规程30年不变；员工组成也很稳定，基本在40岁以上。这保证了质量的长期稳定。该公司员工100多人，年产6000多万欧元。

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世界四大机床展会

中国国际机床展览会（CIMT）：由中国机床工具工业协会主办。从1989年起每两年（逢单年）一次。CIMT的展会规模一直居中国各类国际专业工业展览会之首，已成为国际先进制造技术交流与贸易的重要场所，成为我国机械制造技术进步和工业发展的推动力量。CIMT展会是当今国际机床名展中商贸活动最为活跃的展会，是拥有丰富内涵的高品位展会。

中国国际机床展览会（CIMT）是一个在中国本土创办的完全由国人自主举办的国际性机床名展。随着我国改革开放的深化，国民经济的快速发展以及市场经济体系的完善，在中国机床工具工业协会20年来的精心培育和合作伙伴及业界同仁的共同努力下，CIMT展览会不断得到发展壮大，已经成为举世公认的4大着名的国际机床展览会之一（EMO、IMTS、CIMT、JIMTOF），成为展示中国和世界先进制造技术和机床工具产品的盛会，成为推动中外技术交流和我国机床工业技术进步的重要平台。

2013第十三届中国国际机床展览会将于4月22日至4月27日在北京中国国际展览中心举行，届时国际机床龙头企业将再次汇聚一堂，共襄此次盛会。

美国芝加哥国际制造技术展览会（IMTS）：于第二次世界大战前（约1942年）举办了第一届美国芝加哥国际制造技术展，至2012年已举办了34届（逢双年举办）。

高档数控机床技术篇4

    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 

高档数控机床技术篇5

关键词：五轴；数控系统；数控机床

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0112-02

机床作为当前机械加工产业的主要设备，在某种意义能够代表了一个国家的机械制造业水平的高与低，机床设备不但同家的航空工业、船舶制造、军工产业、科研技术、精密器械等设备制造行业有着非常大的关系，而且还与人们的日常生活等方方面面密不可分。从某种意义上来讲，如果一个国家没有制造业的支撑，这个国家就很难真正的实现现代化的建设。而五轴联动数控机床是目前世界上最先进的机床设备，如果国家拥有五轴数控机床则象征着国家目前的机床制造业的处在世界上最先进的水准，在数控机床的制造技术上处于领先的地位，所以对于五轴数控机床的研制一直以来都是世界各制造大国不遗余力的研发重点展对象。

1 重点发展的关键技术

1.1 高速、精密加工技术

1.2 高智能化技术

五轴机床的智能化技术将使未来发展最主要的方向之一当前的智能数控机床的智能化技术已经有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。未来的发展将结合电子信息技术及先进控制理论，更大程度的提升五轴机床的职能化程度。

1.3 控制及动作部件的改进

数控机床的性能指标要依靠与其主要的功能部件性能，其主要功能部件的性能好坏直接影响数控及创的技术参数和性能水平，所以提升功能部件性能使其不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并结合五轴数控机床进行应用，是未来数控机床获得质的飞跃的关键技术。如全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

2 国产五轴机床的发展

数控机床现在已越来越广泛的成为其他制造行业的必要设备，而且技术发展也相当快速，令人惊叹。五轴联动数控是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。五轴联动数控机床是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。国际上把五轴联动数控技术作为一个国家工业化水平的标志。国外为解决多面体零件加工问题，所以开发出了五轴数控机床，随着科技的发展，数控机床也逐渐的向高端化复杂化进行发展，在原有数控技术的基础上又增加了新型功能，新型的数控技术不但能够实现传统车床功能还能够进行铣削加工。国外五轴数控机床的研发和使用，实现了数控机床工作效率大幅增加的效果，其工作效率相当于某些大型的自动化生产线的工作效率，在节约设备的占地空间的同时也节约了机械生产厂家的投资预算。我国的五轴数控机床行业与国外行业相比仍然存在的主要不足，如表1所示。

目前我国已经有很多的机械制造集团公司开发出五轴联动数控高速机床，其技术已达到世界顶极加工设备水平，并且与传统的五轴机床相比，具有联动、高速的特点。每台售价超过1 000万元，已经被广泛的应用于航天业、机械元件设备业、中大型冲压射出模具、游艇外形业、复合材料加工业等。自从全国首台自制五轴联动数控机床的正式启用，不仅填补了国内行业空白，为我国机床制造产业抢占国际市场制高点，同时机床制造企业也实现了由高端产品制造商向高端设备制造商的转型，加快推进创新发展和新型工业化进程产生深远影响。随着我国科学技术的不断快速发展我们有理由相信，五轴联动数控机床一定会加快实现由研发试制向定型量产的华丽转型，我国的机床制造企业也将成为世界机床制造业中领先的半导体设备和五轴联动数控机床生产商。

3 中国五轴数控机床未来的发展方向

我国五轴数控机床在结合国外先进技术的同时也要走出有自身的特色的发展道路，其关键是就在于要加大企业的自主创新能力，注重以机床制造企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术研发体系建设。

①国家重点扶持机床制造企业，促进企业形成技术创新体系。我国五轴数控机床的研发和制造目前仍处于起步阶段，所以未来我国将根据五轴数控机床发展形势，在机床行业有计划地建立面向汽车行业的自动化装备，组建大型精密复合冲压成形机床、超精密磨削、特种加工、高档数控机床和数控系统性能试验中心等机床制造研究中心，巩固和发展机床制造企业技术开发体系的建设，鼓励企业积极研发和制造高速精密的五轴数控机床的项目实施。

②迎合市场需求走出具有企业特色的技术道路。机床制造企业在五轴数控机床产品的开发立项要以市场用户的实际需求为依据，共性和关键技术攻关和功能部件的开发要以主机发展为牵引，以满足市场需求为根本目的。加强五轴数控机床共性和关键技术如高速化技术、智能化技术、复合化技术和环保技术等的攻关，共性和关键技术攻关必须要以高档数控机床发展为主攻目标，提高整机可靠性和产业化水平。

③积极引进先进技术。通过引进技术消化创新、集成创新和原始创新等方式，掌握当代数控关键技术，发展品种，提高自主开发能力，提高国产数控系统和关键功能部件的配套能力，特别是要提高在国产中、高档数控机床中的配套能力。并以国家重点工程为依托，加速国产五轴数控机床的推广。

4 结 语

参考文献：

[1] 徐巍.高档数控系统的功能规划和关键技术研究[D].上海:上海交通大学,2009.

高档数控机床技术篇6

首先是认识因素。目前我国高校对科研工作重视只是项目验收，。报奖等，对科技成果能否转化为社会生产力并不关心。导致高校科技成果与市场需要严重脱节。

其次是体制及机制因素。目前高校考核体制对待科研成果转化既没有要求，更无激励政策。大部分教师不愿意、没有激情和积极性去从事科研成果转化这项十分艰巨的工作。其次，纵向优先的职称评审机制阻碍了对科技成果的进一步研究。完成企业委托的，与市场紧密结合的横向项目，对教师评定职称作用不大；对科研成果是否产业化，产业化所产生的经济效益则关注不够。

此外，大部分科研成果脱离于市场，要么超前于市场，要么落后于市场，不可能转化为产品，实现产业化。

产学研结合，推动高校科技成果产业化的体会

华中数控是高校高科技成果转化的成功典型。华中科技大学和华中数控积极走产学研之路推动成果产业化，经过十多年艰辛的拼搏做出了一定的成绩，也取得了一些经验。科技成果转化必须企业化运作

华中数控实践表明，科技成果转化不能按照“学院式”的管理体制、“作坊式”的经营理念实施转化。在科技成果产业化的过程中，需要投入大量的精力，消耗很多的资金，做很多的测试和验证，更需要一支从事科技成果转化的专业化队伍。1 994年，为了不让科技成果的“鉴定会”就成为了“追悼会”，时任华中科技大学(原华中理工大学)机械学院院长的周济教授创立了华中数控公司，旨在打造一支用1∞％的精力投身科技成果转化的队伍，来解决实验室里剩下来的20％的技术难题。这支队伍的全体教师，放弃个人名利，无私奉献在科技产业事业上，十年磨一剑，终于取得一定的发展。

正如李长春同志参观华中数控时指出的“华中数控之所以能够成功，是因为在项目搞成了之后，搞了一个企业。源源不断地进行投入，才有今天。所以在我们国家，高等学校办高新技术产业，恐怕要从长计议，我不主张是个权宜之计。”李长春同志这段讲话，也指明了高校科技成果产业化的正确方向。

高校科技创新与成果转换必须与市场接轨

创新的技术和产品是“新生事物”，要让它被行业和用户认同，是一个非常艰难的过程。科技成果是在实验室环境下，着重于技术功能的实现产品化要求满足用户对稳定性、可靠性、实用型、宜用性和高性价比的要求：产业化则要求建立规模化生产工艺，质量保证体系和售前售后服务网络，最终占领市场。因此，产品化和产业化的本质就是创新科技成果与市场接轨的过程。

在数控技术成果产品化和产业化的漫长征途中，来自高校的创业者，首先需要从根本上实现校园文化向企业文化“脱胎换骨”的转化，克服以前“重科研。轻工程化，重论文，轻工艺，重技术、轻市场”等思想。

残酷的市场竞争教会了创业者们一条实实在在的经验：确定产品的合理市场定位是科技成果转化成败的关键。盲目追求技术超前、功能繁多的产品，反而不会被当前的市场认同。例如，华中数控初期研制了盲目追求技术超前、功能繁多的高端产品。但这种高端产品当时国内需求量极少，并且集中在军工企业，导致产业化发展缓慢和丢失市场。后来，大家吸取了教训，不断结合市场实际需求，开发出市场需求量大面广、性价比高的华中“世纪星”系列数控系统，才逐步地得到了市场认同。

为了贴近市场，华中数控在发展初期，采取创新的市场战略――“先占两厢、后进大道”。即暂时避开国产数控系统占劣势并且短期内无法取得突破的主机厂系统配套，而是先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐站稳脚跟。在获得机床厂和最终用户的初步认可后，华中数控与大连机床集团，武重集团等多家企业建立战略合作伙伴关系，以数控系统的产品技术入股，组建了多家公司。华中数控派出得力技术骨干，与机床厂紧密合作，共同推动国产中高档数控系统的国产化。事实证明，这些市场策略和战略，对华中数控实现产业化发挥了重要作用。

产学研紧密结合，是推动科技成果产业化的重要手段

与社会企业相比，高校背景的企业具有先天的产学研结合的优势。产，学，研就像科技成果转换必须开足马力运行的三部“机器”，协调得好，会互相促进，快速发展。但由于三部“机器”的最终目标和考核方式不一致，协调不好，则相互之间会出现尖锐的矛盾，从而导致科技成果与产品化、产业化的目标无法实现。

2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心。这标志着华中数控从数控行业的“游击队”成为了“主力军”。为了数控中心和华中数控产学研协调发展，学校提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式。

统一思想华中数控和国家数控工程中心的领导班子首先在思想上统一，大家认识到公司和数控中心的发展是“唇齿相依”的关系。大家逐渐形成共识，必须将数控中心建设成为华中数控乃至全国数控企业可持续发展的技术源泉；同时，只有数控产业的大发展，才能带动数控中心研究工作顺利进行，促进学科大发展。

统一规划在发展方向和力量调配方面，数控中心和华中数控作为一盘棋，统一考虑。数控中心重点进行基础共性、应用技术研究、新产品原理样机开发和对行业的技术辐射。作为数控中心的工程化、产业化基地的华中数控，则主要进行工程化开发、新产品中试、质量考核、测试以及可靠性试验、产业化关键工艺技术开发和市场推广等工作。

统一管理：首先是统一组织管理机构，数控中心主任与华中数控的董事长由一人担任，将数控中心与华中数控的主要领导与主要技术负责人结合起来，保证了统一管理的有效性：保证公司和中心真正形成“两块牌子、一套班子”，在经费管理，人员调配等方面实现统一调配。

统一待遇：无论是公司的员工，还是中心员工，在工资奖金、职称评定、获奖排名等待遇方面，实行公平，公正、公开的统一待遇，探索新型的工资、奖金、职称考核体系，以鼓励科技人员从事产品工程化、商品化和产业化工作。

经过几年的运作和实践证明，这种管理模式是产学研协调发展的根本保证。这使得中心内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。在研发机制方面，坚持以市场需求为中心，以产业为纽带，建立与全国的数控机床用户、机床生产厂、数控系统生产厂的紧密合作和技术辐射，将内部小环境的产学研结合，扩展到与国家装备制造业大环境的产学研相结合。

在科研方面，“十五”期间累计实现了科研经费收入4671万元，其中国家自然科学基金、国家“973”、“863”项目、国家科技攻关项目、国家高技术产业化示范工程等部级项目

27项，累计完成科技成果鉴定8项，申报专利1项。国家工程中心建设项目通过验收，并被评为优秀。以科研和产业业绩为主要支撑，还申报成功了国家发改委“制造装备数字化国家工程研究中心”。

在教学方面，十五期间累计培养硕士156人、博士20人、博士后1人。在全国各地建立了17个培训分中心，为企业、学校和社会培养数控技能人才1万人。已为全国近300所学校提供了配华中数控系统的3000多台机床，建立了各种规模的数控技术实训基地，为中国制造业培养了大批高技能紧缺人才。2004年，发起并承办了劳动部、教育部等六部委主办的全国首届数控技能大赛和湖北、吉林，浙江、河北等十多个省的选拔赛，在全国各地掀起了学习，应用数控技术的高潮。高校一定要在国民经济的需求中找到创新和发展的机会

在高校“创新链”中，科技产业当然处在下游，但是，从生产实践中提出的研究课题，又使它经常成为创新的源头。高校只有主动投身国民经济的主战场，服务于国民经济的战略需求，才能抓住创新的机会，从而获得发展和实现自身的价值。五轴联动的数控机床和数控系统，是我国国防、船舶工业等急需的高档关键设备，国外至今将其列入技术封锁和控制出口之列。华中数控已有80多台五轴联动的高档数控系统，在我国的国防、汽车和重大装备制造企业应用。如华中数控与桂林机床合作开发的配国产五轴联动高档数控系统的大型龙门加工中心，被南昌飞机制造公司选用，成为我国军工企业选用的首台国产高档数控系统。贵航集团已选用240多台配华中数控系统的全功能数控车床、加工中心，用机零件制造。华中数控与武汉重型机床集团研制的重型船用螺旋桨七轴五联动立式车铣复合加工中心，与当年著名的“东芝事件”中日本出口到前苏联的机床属同类设备，此复合加工中心可加工8米、100吨的船用螺旋桨，达到了国际先进水平，填补了国内空白，已被镇江推进器厂选用。2008年，华中数控与东方汽轮机厂联合研制的Tx-6九轴控制六轴联动的数控砂带磨床是大型叶片精密加工的高档数控机床，属国际首创，获得中国机床工业协会颁发的“春燕奖”。

正是在这个“服务”和“奉献”于国家重大装备技术需求的过程中，华中数控获得了自身的发展。自主创新的华中数控，打破了国外高档数控技术的封锁，还迫使国外中档数控系统大幅降价。正如李长春同志参观华中数控时指出的：“前些年，中高档数控系统市场被国外垄断。而华中数控为真正打破这个格局做出了重大贡献。”作为部级的工程中心，华中科技大学一直坚持不以自身利益最大化为出发点，而是以支撑全国的数控系统行业发展为宗旨。如学校的伺服驱动技术已被广州数控、上海开通数控多家企业采用学校的数控系统技术和伺服驱动技术已被大连高金数控采用，同时学校培养与培训I了大量数控人才，支持行业的发展。为了凝聚行业共同发展，学校牵头筹建了全国机床数控系统现场总线技术联盟、全国机床数控系统标准化委员会，牵头完成了“提高国产数控系统市场占有率对策研究”、“数控系统产品产业链标准化研究”等政府软课题研究项目。在行业协会，技术联盟和标委会等得到了行业企业的多方面认同，成为中国机床工具协会数控系统分会理事长单位，在行业内具有号召力。

中央领导对华中科技大学自主创新打破国外封锁，产学研结合推动高校科技成果转化给予了高度评价。2007年2月，吴邦国委员长看到华中科技大学与大连机床合作研制生产的五轴联动数控系统成功应用，非常高兴地说“我当副总理管工业时，就想搞五轴联动数控系统。现在你们华中科技大学搞出来了，我很高兴，对你们的辛苦努力表示感谢。”2007年9月，温总理视察大连机床，表扬华中科技大学与大连机床的合作时说：“你们帮助企业提高了技术，企业也帮助你们发展，这才是真正的产学研合作。”中央政治局常委李长春同志在视察华中数控时指出：“华中数控是湖北省、武汉市自主创新的亮点，要大力支持。”“如果说清华有紫光，北大有方正，华中科大有数控。”将华中数控作为创新型国家建设的典型，4次组织了中央电视台、新华社、人民日报等1 2家媒体，对华中数控进行了集中采访报道。近两年，人民日报头版、新华社内参，经济日报、科技日报等中央媒体对华中数控的报道累计达40多篇。

目前，华中数控开发生产的中高档系列数控系统，与大连机床、沈阳机床、北京机电院、武汉重型机床集团，齐齐哈尔第二机床厂等80多家企业形成批量配套，已成为中国数控系统行业的龙头企业。2007年销售中档、高档数控系统8000余套，成为我国中高档数控系统的重要产业基地，被评为中国机床工业自主创新优秀企业、精心创品牌十佳企业、综合经济效益十佳企业，被国资委、科技部授予首批“创新型企业”称号。

对推动我国高校科技成果产业化的建议

针对我国高校科技成果转化中存在的实际问题，学校认为高校应在政府教育部门和科技部门政策层面的引导下，从转变观念、改革体制、落实政策入手，下大气力扭转和根治科学研究与社会经济脱节的弊端，为此提出以下几方面的建议：

对政府教育管理部门的建议

1统一思想，树立高校以服务于社会经济建设为职能的正确观念。高校服务于社会经济建设，坚持走产学研结合之路，这与高校产业化有着本质的区别，必须加以澄清。政府教育管理部门应理直气壮地坚持高校以人才培养和科学技术服务于社会经济建设为宗旨，以高度的责任感为高校科研工作者营造科技成果转化的良好环境和氛围。

2改革职称评定指标体系，将科技成果转化作为职称评定的重要指标，鼓励一部分教师专门从事科技成果转化工作。职称从某种意义上是对教师业务水平的评价，与教师的工资及各种待遇挂钩，因此职称评定指标体系对教师具有直接的引导作用。只有将科技成果转化的工作量及其取得的经济、社会效益列入高校职称评定的指标，正确评价科技成果转化工作的价值，才能稳定一支高水平的科技成果转化队伍，改变高校教师没有积极性从事科技成果转化工作的状况。

3解放思想，积极贯彻国家关于鼓励科技成果转化的政策。为了鼓励科研机构，高等学校及其科技人员研究开发高新技术，转化科技成果，发展高新技术产业，早在1 999年，国家科技部，教育部等7部委(局)就下发了《关于促进科技成果转让的若干规定》([1 999]29号)，对高新技术成果转让出台了一系列激励政策，要求科研机构，高等学校转化职务科技成果。应当依法对研究开发该项科技成果的完成人和为成果转化做出重要贡献的其他人员给予奖励。

2008年，湖北省人民政府出台了《关于深化改革创新机制加速全省高新技术产业发展的意见》(鄂政发[2008]33号)，出台了一系列鼓励高校科技成果转化的政策。例如：建立和完善现有高校控股的科技型企业国有资本退出机制，使高校在控股的科技型企业中股权比例逐步减少到30％以下高校

通过转让股权收回的资金，应继续用于科技成果转化，孵化新的科技企业。文件还出台了四个70％的奖励政策，即高校、科研院所以技术转让方式将职务科技成果提供给他人实施的，可从技术转让所得的净收入中提取70％的比例用于一次性奖励科技成果完成人和为成果转化做出重要贡献的人员；采用股份形式实施转化的，可将成果形成股权的70％奖励给成果完成人和为成果转化做出重要贡献的人员。高校、科研院所可以用非政府科技计划项目节余经费出资八股或增资入股，其所获股权的70％奖给课题组成员。高校、科研院所承担政府科研项目所形成的职务科技成果，在1年内未实施转化的，在不变更职务成果权属的前提下，成果完成人可创办企业自行转化或以技术八股在鄂进行产业化转化，并可享有该成果在企业中股权的70％。

对于类似上述中央部委和地方政府出台的鼓励高校科技成果转让的政策，各地高校并没有完全执行或广泛传达，在高校中的影响并不大。建议政府主管部门不断健全和完善推动高校科技成果转让的相关政策，加大宣传和落实力度。

对政府科技管理部门的建议

1科技立项和管理体系应强化企业的主体地位，向产学研结合紧密的企业和高校倾斜。科技攻关项目从立项开始，就要面向国民经济主战场，面向企业和市场需求，因此对承担单位的选择，首先应该考核其企业背景、产学研结合背景和其是否具有将科技成果转化为生产力。形成产业规模的实力。

2，积极组织企业牵头与具有科技成果的转换能力的高校共同承担国家科技计划项目，引导企业加大科技投入，促使企业成为研发投入的主体、技术创新的主体、成果应用的主体。重点支持企业的科技开发和技术创新活动。对企业建立经认定的部级，省级工程技术研究中心、企业技术中心和博士后工作站给予扶持和资助，科学完善高校和科研院所支持创业的考核评价体系。

3，在科技进步评奖体系中，重点考核科技项目对国家和地方经济建设产生的影响和作用，将经济效益、社会效益和生态效益等经济指标引入评奖体系。科技奖励，各类专家的推荐和选拔，人才计划、重点科研项目结题验收等，要突出技术开发和科技成果转化等相关经济指标。

对高校推进科技成果转化的建议

1，建立科研工作面向国民经济建设、面向企业市场需求的管理机制与考核机制，坚持产学研相结合，与企业建立紧密联系，充分发挥高校的学科优势和科研资源，支持产学研结合紧密的团队承担重大科技项目，不断为企业输送合格人才、高新技术成果及成果转化的基础和条件。

高档数控机床技术篇7

总书记2006年1月9日在全国科技大会上的讲话中指出，把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口。掌握一批事关国家竞争力的装备制造业和信息产业核心技术，使制造业和信息产业技术水平进入世界先进行列。

国务院2006年2月9日的《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （2006━2020年）》中，再次将先进制造业列为重点优先领域,确定了高档数控机床与基础制造技术等16个重大专项。要求用高新技术改造和提升制造业，大力推进制造业信息化，全面提升制造业整体技术水平。

2005年10月11日，中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中要求：加快发展先进制造业。坚持以信息化带动工业化，广泛应用高技术和先进适用技术改造提升制造业，形成更多拥有自主知识产权的知名品牌，发挥制造业对经济发展的重要支撑作用。要将高档数控机床、软件等作为核心产业来抓。

日前颇具影响力的日本《选择》月刊登载《中国国家昌盛而民族工业走向衰亡》一文，文章指出，“中国企业只是关注使用外国技术，依靠低成本生产产品，而不是全力开发独自技术。”作者还特别提醒，“中国企业需要尽早明白，技术和品牌只能通过自己公司一点点地积累建立起来。”

“若从近几年中国制造业的发展态势来看，这话并非危言耸听。”陈吉红博士说，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。当前一场以信息技术为特征的全球化制造业革命正在波澜壮阔地展开，尤其是数控技术，已成为快速响应市场并赢得竞争与胜利的主要手段。

现年40岁的陈吉红是华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心主任、武汉华中数控股份有限公司董事长，还是全国优秀博士后，主持、承担和参加了国家3个863计划项目、两个国家“九五”攻关项目、两个国家“十五”攻关项目，是数控领域知名的专家。十多年来的企业拼搏生涯使得他对中国装备工业的国产化具有颇深的感触。

据专家介绍，高档数控机床和高性能数控系统是具有高利润的高技术产品，西方国家一直将其列为超越经济价值的战略物资进行管制。一个非常明显的例证就是，美国于1999年5月“出笼”的《考克斯报告》，甚至对我国南昌飞机制造公司购买的一批美国上世纪70年代旧数控设备发难，指控我国将其用于军工生产。到2000年10月，美国参议院还通过了《控制高技术机床出口法案》，进一步管制数控产品出口。

但另一方面，我国高性能数控系统基本依赖进口。自上世纪90年代以来，我国对数控装备的市场需求急剧增加，到2003年已成为世界第一大消费国、进口国和第四大生产国。据统计资料显示，截至2005年底，日本发那科公司和德国西门子公司两大数控业巨头在中国的数控系统销售量分别为12000台和7000台，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。

陈吉红说，经过不懈的努力，华中数控走过了中国数控产业从黑暗到曙光初现的艰辛历程。

技术路线另辟蹊径

在这一市场环境下，过去数十年间，中国数控产业经历了“三打祝家庄”，“屡战屡败、屡败屡战”的困境。但一个无法回避的事实就是，对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。

“为此，我们抛弃了西方普遍采用的‘基于专用计算机’的研发思路，走‘通用工业微机为硬件平台’的创新技术路线。”陈吉红介绍说，运用常规的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统，华中数控逐步完成了从创新的思想转化为科技成果的“第一级跳”。

这一创新的技术路线避开了制约我国数控系统发展的硬件制造“可靠性”瓶颈，使得中国数控系统产业与国际同行站在了同一起跑线上，通过软件技术的创新，实现了数控系统技术的突破，用通用的工业计算机和电子器件，自主开发出打破国外封锁的多轴联动高性能数控系统。

利用已取得的科技成果吸引风险资金，华中数控的一批年轻、高学历的创始人全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化的“第二级跳”中。

在产品化过程中，对于这一批从大学校门走出来的创业者们而言，首先需要从根本上实现校园文化向企业文化“脱胎换骨”的转变，克服以前“重科研，轻工程化；重论文，轻工艺；重技术，轻市场”等观念。在残酷的市场竞争中，陈吉红逐渐意识到，确定产品的合理市场定位才是科技成果转化成败的关键，而在闯过产品关之后，还须在激烈的市场竞争中去创品牌，并形成产业规模，否则就是“做小了等于白做，做慢了等于自杀”。

在2001年，国家发改委以国家高技术产业化示范工程项目进行支持，使得华中数控走出校园，在华中科技大学科技园建起一个占地60亩的现代化产业基地，实现了从一个“小作坊”式的公司向现代化生产企业转变、从产品化向产业化转化的“第三级跳”。

另一方面，华中数控推行了“千山万水、千家万户、千辛万苦、千言万语”的“四千”策略，并运用创新的市场策略――“让开大道，占领两厢”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐在市场中站稳脚跟。

在产业方面，华中数控建成了年产5000台套高性能数控系统的生产能力，具有自主知识产权和高性价比的“世纪星”高、中、低端系列数控系统产品完成工程化和商品化，销售近万台套；具有自主知识产权的系列数字交流伺服驱动单元和主轴伺服驱动单元已完成工程化和商品化，销售2万多台；成为目前国内惟一拥有成套核心技术自主知识产权和自主配套能力的企业；8个产品获得国家重点新产品称号；华中数控系统与国内数十家一流主机厂实现了批量配套，销售额连年翻番；公司已跃身为中国数控系统行业的强势品牌。

从2002年开始，华中数控与大连机床集团、济南第一机床厂等数十家国内一流主机厂实现了中高档数控机床的批量配套。华中数控与桂林机床股份有限公司合作，开发研制出了配备华中数控系统的五坐标联动龙门铣床，安装在某飞机制造公司，成为我军工企业首次购买和使用全国产化五坐标联动数控设备。华中数控分别与武汉重型机床厂、齐重数控装备股份有限公司，共同开发了“七轴五联动重型车铣复合加工中心”，共同打造一批“共和国当家设备”。

三年来，华中数控各项经济指标持续三年保持大幅增长，销售额连年翻番，逐步从数控行业的“游击队”变成了振兴国产数控系统产业的“主力军”。

搏击国际市场

据了解，我国投资占GDP的40%以上，其中设备投资占投资总额的40%，进口设备占设备投资的2/3以上。大量进口装备养肥了跨国公司的同时，削弱了本国的装备工业。

近年来，随着以华中数控为代表的国产中高档数控系统进入国防工业系统并在国内占有一定的份额，打破了西方对中国中高档数控市场的垄断。但对于刚刚起步发展的中国数控系统产业，西方企业不惜代价进行“围剿”。

对于数控系统出口，国际上通常有一个不成文的“惯例”，即“出口此类产品要求对最终用户和最终用途进行调查，不得用于军事工业，不得出口第三国”。比如我国高价进口的五坐标联动数控机床，都是在承诺不用于他途的条件下，才得以进口，而且外国公司对功能和性能进行了裁减和限制，设备的后续技术服务很难得到保障。

一个十分明显的动向便是，不少跨国公司正觊觎我国机械行业排头兵企业，实施并购计划，而在我国机械工业重要零配件、整机及重大装备领域，合资合作事件仍有蔓延之势。

不仅如此，由于中国数控技术的进步以及民族数控系统企业迅速成长，西方公司近年来还对中高档数控系统进行了大幅降价。当华中数控成功开发五轴联动数控系统，并与桂林机床共同推广应用于国防工业和发动机增压涡轮制造时，一位外国公司亚洲总裁非常震惊，专门向所在国政府打报告，要求放松对中国进口五轴联动数控系统的限制。

国外还针对我国市场推出低价产品，特地为中国市场定制裁减了功能配置的数控系统，以进一步抗衡国产系统在价格上的优势。

此外，外国公司均不约而同地采取了“高附加值产品销售――落后技术转让――合资办厂”等手段占领中国市场，即先将其落后淘汰的两个系统技术转让给北京某研究所，但仍将核心硬件芯片控制在手中；我国还没有来得及消化吸收，这家公司又将其性能质量更好、集成度更高的数控系统产品推向中国市场，以抑制中国引进的技术实现产业化。合资办厂是外国公司的第三步，所谓的合资生产不过是全套散件进口，国内装配，中国根本不能掌握关键技术。

面临如此严峻的竞争态势，华中数控迎刃而上，在国际上唱响中国声音，也赢得西方大公司的尊重。在首届“华中数控杯”数控技能大赛上，在全国决赛中选用华中数控系统的选手近100名，他们在与选用进口系统的选手比赛时，充分发挥了华中数控系统运行安全可靠、编程简化方便、操作直观宜人等功能优势，在编程操作中得心应手，有30多人进入了获奖选手行列，获奖比例位居第一。

值得一提的是，在长达14天，每天长达15个小时高强度的决赛实操比赛中，配置华中数控系统的26台国产数控机床经受了考验，没有出现故障，没有因为机床故障影响选手比赛，一点也没输给国外知名公司的中高档数控系统。

“客观地说，华中数控在与西门子、发那科的同台较量中，打了一个漂亮仗。”陈吉红说。

2004年，受国家科技部国际合作司委托，华中数控举办了一届“2004年发展中国家数控技术国际培训班”，短短数月中就收到10个国家的近50名学员的报名信息，最后录取了来自越南、巴基斯坦、马来西亚、伊拉克、蒙古、埃及、印尼七个国家的18名学员，均为这些国家优秀的教师、工程技术人员和管理人员。这些学员回国以后就代表该国企业采购了大批华中数控的设备，公司据此开始切入国际市场，并取得辉煌业绩。

开创高校“产学研”新路

早在1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司，一批年轻有为、愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。

与社会企业相比，高校背景的企业具有先天的产学研结合的优势。产、学、研就像科技成果转换必须开足马力运行的三部“机器”，协调得好，就会互相促进、快速发展。但由于三部“机器”的最终目标和考核方式不一致，协调不好，则相互之间会出现尖锐的矛盾，从而导致科技成果与产品化、产业化的目标无法实现。

2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，为了数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式，即统一思想、统一规划、统一管理、统一待遇。

经过五年的运作，“四统一”的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得企业与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。

如今，华中数控已建立起现代企业制度，明晰了产权关系，实行了骨干持股，当年的创业者完成了“脱胎换骨”的转变――从一个技术开发者，变成一名技术开发组织者、知识型科技企业家；与此同时，校园文化变成先进企业文化，克服了以前高校科技成果普通存在的“重技术，轻市场；重技术，轻管理；重研究，轻工程化”的观念。

在华中数控采用产、学、研紧密结合的组织结构模式下，一方面研究、开发和生产经营高度统一，一切工作以数控产业为中心；另一方面，以华中数控为纽带，建立起与全国数控机床用户、机床生产厂、数控系统生产厂的紧密合作和技术辐射，从而构成大环境的产、学、研相结合。

机遇与挑战

据有关专家分析，民营企业的发展壮大已形成了数控机床的广阔市场，未来我国对数控装备的市场需求还会继续大幅增长，预计到2010年，全国数控系统需求将在10万套以上。

“数控系统是数控机床总成本的重要部分，特别是在国产中高档数控机床上，数控系统约占机床总成本的30%～50%。”陈吉红说，如果我国数控机床配备的是国外数控系统，那么数控机床产品销售额约一半就是在为国外推销数控系统，“即使我国数控机床产业发展壮大了，我国的机床厂也不过是国外产品的‘加工中心、组装中心’，而不是‘制造中心’。”

中国机床工具工业协会会长吴柏林认为，进口数控系统垄断国内中高端市场，一方面是由于我们在某些技术质量方面的问题确实没有完全解决，而另一方面更为重要的是市场对国产数控系统的认可度仍然不高。“低端产品上我们已经占领了国内市场，在高端产品上我们差在技术，而在中档产品上虽然技术没有问题但还没有实现产业化，这也是发展国内数控系统产业最需要解决的问题。”

与此同时，由于市场认可度低也导致企业规模上不来，这也进一步加剧了国产数控系统质量的不稳定和成本优势不明显。“国内企业一年的中档数控系统产量也不过几百台，好一点的上千台，但发那科和西门子的年产量都在几万台、十几万台的水平，基本上垄断了中国中高档数控系统市场。产量上不来，技术质量和稳定性就很难提高，成本更是降不下来，在市场上就没有竞争力，这样就更没办法上规模了。”吴柏林不无焦虑地说。

中国机械工业联合会秘书长于清笈在2005年10月底曾表示，振兴装备制造业是实现国富民强的战略举措，一些初具实力的国内企业应当勇敢地担起这一重任。据悉，国务院即将出台《关于加快装备制造业振兴的若干意见》，将成为指导我国装备制造业发展的一个法规性，纲领性文件，“大力振兴装备制造业，是贯彻落实科学发展观、走新型工业化道路，提高国际竞争力、实现国民经济全面协调、可持续发展的战略举措”是该文件的基本精神。

但是，技术上的突破并不等于市场上的突破。“虽然华中数控十多年来取得了一些成绩，但离国家要求还有距离，还只是起了‘堵枪眼’的作用，”陈吉红说，面对强大的国外对手，华中数控在国内的份额仍不高，“如何从技术突破到产业突围，是中国数控产业最终能否做大的关键。”

为国家战略利益鼓与呼

陈吉红认为，目前我国中高档数控系统产业化面临的最大问题仍是消除国内用户对国产数控系统的可靠性疑虑，迅速提高市场占有率，但面对已获取巨额利润的国际巨头的品牌优势、技术优势和营销手段，单靠企业孤军奋战，难以扩大市场份额，攻关成果也难以产业化，“天长日久，民族数控产业难免最终被挤垮。”

为此，陈吉红提出了三个建议：其一是加大数控系统共性、自主技术研发的投入，力争在高档型高性能数控系统的关键核心原创技术方面取得突破，并实现工程化。其二是出台国产数控系统产业的增值税“即征即返”政策，取消歧视国产数控系统的采购政策，在政府采购招标项目，应优先选用国产数控系统，同时进行政策资金引导，支持机床厂与系统厂建立战略联盟。其三是，实施“国产数控系统的产业化工程”和“国产数控系统可靠性与应用示范工程”两个专项，培育民族数控旗舰企业。

陈吉红还呼吁，国家应加大对国产数控系统的产业化支持力度，通过国家投入，在重点行业、重点企业持续进行国产数控系统的可靠性考核验证和应用示范。同时，国家应加大对数控系统关键共性技术的投入，特别是加速制订“下一代数控系统体系结构的规范和标准”，力争在高档高性能数控系统的关键核心技术方面取得制高权。

陈吉红表示，华中数控完全有信心在国家有关政策的支持下，构筑国家层面的产学研大平台。再用3年的时间，努力使数控系统年销售量从目前的4000台，提高到30000台，市场份额提高到25％，从而彻底改变中国机床装备制造业“无脑”和使用“洋脑”的现状。

“‘十一五’期间，华中数控将抓住机遇，不断创新，进一步做大做强，完成向社会化市场竞争主体转变的‘第四级跳’，”陈吉红说。随着制造业发展的大好时机的到来，华中数控将“沿着实现中国民族数控工业的产业化、标准化和国际化的道路，打造出一艘共和国数控系统产业的航空母舰。”

华中数控现象的五点启示

启示之一：只有技术路线创新才能突破西方封锁

过去数十年间国家曾投入数亿元开展数控攻关，但总体思路还是引进国外技术，而国外对我国却一直采取技术封锁、高档产品限制、低档产品倾销的歧视政策，中国数控产业一直找不到一条“突围”之路。

华中科技大学几代数控专家们通过惨痛的教训悟出一个道理：对于数控系统这样的战略高技术，靠花钱引进根本办不到；盲目效仿国外，也只会落后挨打，受制于人；中国数控产业的惟一出路，就是走自主创新之路，用中国人自己的核心技术振兴中国数控产业。通过软件技术的创新，华中科技大学自主开发出打破国外封锁的4通道、9轴联动“华中Ⅰ型”高性能数控系统。“华中Ⅰ型”高性能数控系统获得了国家科技进步二等奖。

启示之二：科技成果转化的核心是与市场接轨

华中科技大学的数控专家们通过十多年的产业化艰辛过程深深体会到：开发科技成果难，科技成果转化为产品更难，高科技产品实现产业化可谓难上加难，这其中付出比例是1：10：100的关系。

1995年，华中科技大学用已取得的科技成果吸引风险资金，发起组建了武汉华中数控股份有限公司。在华中科技大学前校长、中国工程院院士周济的领导下，一批年轻有为，愿意探索自主创新路线的热血青年，全身心地投入到从科技成果向高科技产品转化中。在西方数控系统公司的强大攻势下，华中数控采取了创新的市场策略――“先占两厢、后进大道”的“游击战术”，即先以数控改造旧机床和开拓数控装备教育市场为突破口，逐渐站稳脚跟，最后全线突破西方公司封锁。

启示之三：产学研结合是实现科技成果转化的重要手段

2000年，国家科技部批准华中科技大学和华中数控共同组建国家数控系统工程技术研究中心，这标志着华中数控从数控行业的“游击队”成为了“主力军”。为了国家数控中心和华中数控产学研协调发展，华中科学大学提出了转变观念，转换机制，坚持“四统一”管理模式：统一思想；统一规划；统一管理；统一待遇。

经过五年的运作，四统一的管理模式是华中数控产学研协调发展的根本保证。这使得公司与学校内部实行了产、学、研一体化，把小作坊式的科研个体转变成协同作战的科研团队；产业、科研和教学之间的互相支撑，科研成果源源不断向产业转移，产业业绩为申报科研项目提供方向和支撑，科研和产业为培养高层次人才提供平台。

启示之四：国家对重点产业的扶持是科技成果转化的保障

在发展之初，华中数控“腹背受敌”最困难时候，国家科技部对华中数控的创新技术路线给予了高度肯定，就像当年扶持04程控交换机国产化一样，通过国家重点攻关计划、863计划和国家工程中心建设项目给予重点支持。1999年，在科技部的1000万元的863计划项目的带动下，华中数控一次性获得了5000万元的社会新增投资，为产业化发展奠定了物质基础。

1999年，国家发改委将“高性能数控系统产业化”选为国家高技术产业化示范工程项目立项支持。华中数控被评为武汉国家高技术产业化项目建设先进单位，被国家发改委授予首批百家“国家高技术产业化示范工程”企业，成为“用国债资金发展高科技产业，带动中国装备工业发展”的成功典范。

启示之五：高校成果产业化要以国家使命为目标

高档数控机床技术篇8

【关键词】：数控 机床 管理 维修

随着我国制造企业技术装备的升级，中、高档数控机床设备的应用越来越广泛了。随之而来的是如何充分保证设备的有效利用率，设备出现故障时，要尽快将设备恢复正常使用。因此，在日常车间管理中，数控机床设备管理与维修就变得越来重要了。数控机床管理是一项十分丰富的综合工程，既要有科学的设备管理，又要有好的设备维修。

数控机床的主体机构有以下特点：1）由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2）为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小；3）为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4）为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。

一、需要复合型人才对数控机床进行管理与维修

数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术，其控制系统复杂、价格昂贵，因此它对设备管理与维修人员素质方面提出了比普通设备更高的要求。

数控系统的说明书一般都较多，有操作、连接、编程、功能说明、冗编程、安装调试、维修手册等。要认真学习与维修有关的部分，同时由于配套的说明书、资料往往使用原文资料，数控系统的报警文本显示亦以外文居多。这就要求维修人员必须掌握一定的专业外语基础。

维修人员必须能熟练的操作数控机床，在维修过程中，维修人员有时要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式，如：进行机床参数的设定与调整、利用？编程器监控、通过计算机以及软件联机调试等。此外，分析判断故障原因过程中，往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从某种意义上说，一个高水平的管理与维修人员，其操作机床的水平应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强。

二、加强数控机床的基础管理和技术管理

对于企业来说，数控机床的拥有是企业的竞争实力体现，最大限度地利用数控机床，对企业提高效率和竞争力都是十分有益的。只有保持完好的技术状态，才能充分发挥数控机床的效用。制定相应的管理制度，使设备管理更加规范化和系统化，建立建全数控设备维护档案及交接班记录，将数控机床的运行情况及故障情况详细记录，特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档，以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。

对于新购置的数控机床，在安装、调试和验收时要严格把关，对照合同、技术协议逐项检查。机床调试完成后，利用接口对机床参数进行数据传输做为备用，以防机床参数丢失。对数控机床的操作者、管理及维修人员进给培训，培训方式可以采取多种形式，如参加权威部门举办的学习班，内部办学习班，以及到数控机床的生产厂家进行设备操作技术和维修保养技术培训。

三、加强数控机床的日常维护与保养

在数控机床的日常管理中，预防性维修是一项十分重要而积极的工作。正确使用数控机床是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且日常性维护是由操作者进行的，因此必须提高操作者的维护意识，加强技术培训，提高素质，尽快掌握数控机床的性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，使设备运行在合理的工作状态之中。

操作者为了保证数控机床的正常运行，每天应该检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴，观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查是否适当。数控机床的比普通设备复杂得多，对它的维护、保养工作要求也比较高。积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。

四、数控机床的常用检修方法

数控机床维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控机床与普通设备有较大的差别。一般数控系统都有自诊断功能，根据系统自诊断各种报警信息，通过说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件。数控系统的软故障是指控制系统的系统软件和札程序。有的系统把它们写在中插在主机板上，有的驻留在硬盘上。当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，再仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。

五、结束语

数控机床是现代加工车间最重要的装备，它的发展是信息技术与制造技术结合的结果，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护保养，及时、定期的检修，以保证设备的正常运行，才能提高企业的效率。

参考文献：

高档数控机床技术篇9

【关键词】 机床;数控化;改造

普通机床是目前使用最广泛的机床之一,其技术参数范围广,加工范围较广,但结构复杂且自动化程度低,生产效率低,不适用于精密、形状复杂零件的加工。我国从20世纪50年代末至现在已陆续制造了一批数控机床,70～80年代中期,又陆续引进了一批外国数控机床,随着产品的变化和发展,普通机床的功能已不能满足要求。

一、普通机床数控化改造的必要性

就目前的现况而言旧机床主要表现在设备老化陈旧、自动化水平低、技术水平落后、劳动生产率低,严重影响了生产力的发展。数控机床则具有普通机床所不具备的优点,如:加工精度高,产品的稳定强;加工零件范围广,能适应单件、形状复杂、精度要求较高的零件生产;能有效地减轻工人的劳动强度,缩短生产准备时间。对我国企业而言采用,面对激烈的市场竞争,采用先进的工艺设备,已经成为我国制造技术发展的总趋势,也是企业走出困境、提升水平,实现跨越式发展的必由之路。

二、数控机床以及再生改造的内容和关键技术

数控机床以及再生改造的内容包括:首先是恢复原功能,对原机床存在的故障部分进行诊断并恢复;其次是翻新,为提高精度、效率和自动化程度,对机械、电气部分进行翻新,对机械部分重新装配加工,恢复原精度;对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新;最后是技术更新或技术创新,为提高性能或档次,或为了使用新工艺、新技术,在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新,较大幅度地提高水平和档次的更新改造。改造中的关键技术主要是指:正确估计现有机床的剩余价值组成数控机床的各个部分的使用寿命相差很大。一些主要机械大件(如床身、立柱和主轴箱等)使用寿命可达10年以上;一些频繁运动的驱动机械部件(如滚珠丝杠副)可保持运动精度的寿命约5年;一套数控系统的使用寿命可达10年,而易损电器元件(如行程开关)却只有两年。由于数控技术的迅速发展,一个标准型的数控系统在制造厂的生产,寿命为五六年。在数控机床的使用后期要寻找已损坏元器件的外购件将是很困难,甚至为此不得不放弃整个系统。在对旧数控机床进行改造时,必须仔细分析这台机床哪些部分还可利用,哪些必须更新,甚至可以进行折价比较。一般要求可利用的剩余价值不应低于总价值的三分之一,改造后的机床综合性能终究比一台新机床差些。上述原则还可以确定机床改造后要求达到的技术指标和改造后的规模水平。一般来说,旧数控机床中剩余价值较大的还在机械部分及配套附件,数控系统往往都需要更新。

三、我国机床数控化推进工程应采取的对策

1.政府应加大扶持宣传力度。进行大规模的数控改造,首先需要政府大力宣传,形成一个声势浩大的气氛;其次也需要政府在政策和资金上大力的支持。德国政府在这方面就做了大量努力,如德国政府在1991年东、西德统一后,从1994年到1997年共投资500万马克,对原东德普遍落后的设备进行改造,迅速改变了东部地区生产水平落后的面貌。我国机床数控化推进工程的主要道路还是靠对普通机床进行数控化改造,在数控化改造中政府的支持可以多种形式,如政府直接投资,对一些重点企业、骨干企业的普通机床进行数控改造;又如政策支持,给予企业低息贷款、减税、免税等;再者就是政府出面组织、牵头。这些形式都会给企业的数控化改造提供有力的支持。

2.注重数控技术人员的培训。数控操作人员、特别是维护人员匮乏是制约我国机床数控化进程的一大障碍,各企业在进行数控改造的同时,应注重数控技术人员的培训。应从整体上提高数控操作人员的素质,让数控操作人员既能进行数控编程,又能操作机床,还能进行机床的简单维护,把他们培养成熟练的数控技术工人。各企业既要舍得花钱进行硬件的改造,又要舍得花钱进行诸如人员培训等软件的建设。

3.开发高速、高精度、高效率加工中心等关键技术。在对普通机床进行数控改造的同时,应顺应国际数控机床发展的潮流,大力发展我国的数控机床。各企业应加强与高校和科研单位的合作,开发具有高速、高精度、高效率加工中心等先进数控设备以及一些特殊专用数控设备,可以促进本国机床工业的发展。

从以上分析可知,发展数控机床和进行数控改造在我国有着广泛的市场和前景,每台机床的改造都要根据用户单位自身经济能力确定投入的财力进行分析,确定最佳的改造方案。加大普通机床数控化改造力度,不仅能提升我国工业装备水平,也提高了我国机床制造水平,加强了我国参与国际竞争的能力。

参考文献

高档数控机床技术篇10

机械制造等相关技术产业具有其复杂性、多样性以及一些客观环境因素的制约，因此我国在机械制造等相关方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系，但随着我围微电子技术和计算机技术等现代科学技术的发展，由其是对数控加工及制造技术提出了越来越高的要求。现代数控技术的发展也从以前的单一形式发展成现在的多样化、复杂化、高智能化。

关键词

数控技术机械制造 应用与发展

前言

随着计算机技术为主导的现代科学技术的发展和以“时间驱动”为重要特征的市场竞争的加剧，产品更新换代的速度加快以及人们对商品需求的多样化，传统的机械制造业正在发生极其深刻的改变，多品种小批量生产的比重越来越大，对产品的交货质量和成本要求越来越高，要求现代制造技术具有较高的柔性，即要求机械制造业对各种外界因素的适应能力或者产品适应市场的变化能力越来越强，亦即要求空间和时间的灵活性越来越大，其关键的技术是数控技术。而数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置。使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。它是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。

一、数控技术及其特点

随着科学技术的进步和社会经济的发展，对机床加工精度的要求越来越高。如果完全靠提高零部件制造精度和机床装配精度的传统方法来设计制造高精度数控机床，势必大幅度提高机床的成本，在有些情况下甚至不可能。面对这一现实，我们对以低成本实现高精度的途径进行了探索，提出～种通过信息、控制与机床结构相结合实现数控机床高精度轨迹控制的方法，其核心思想是：①采用具有高分辨率和高采样频率的新型插补技术，在保证速度的前提下大幅度提高轨迹生成精度；②通过新型双位置闭环控制，有效保证希望轨迹的高精度实现。③以

信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响，从而保证所控制的机床可在生产环境中长期高精度运行。其中软件的设计是整个系统的组成部分，是硬件按照要求工作的指挥者。下位机软件是运行程序，负责从上位机接收数据并控制执行部件工作和检测机床状态的任务，基于数控机床制造中的复杂性、多样性，在数控机软件以A11L语言和CAM软件和NC语言为主，ATL语言由CAM软件产生，用来描述刀具运行轨迹的一种说明性语言，并且可在CAM软件里进行模拟。

数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：

(1)能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；

(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量)，因而利于换批加工和新产品的研制；

(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时问；

(4)采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；

(5)便于实现计算机辅助制造。随着计算机技术的发展和微处理器的采用，数控技术得到了飞速发展和广泛的应用。

二、数控技术在机械制造中的应用

长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、

质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5一10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际，逐步实现我国机械自动化发展的全球化。我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境，实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色：工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品，产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响。同时是原材料和能源的利用率达到最高。

2．1数控技术在机床中的应用

机床设备是机械工业的“母机”，只有机床设备实现了机电一体化，加工出来的产品才能达到质量稳定可靠，企业才有较强的应变能力。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机作为一种控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制。这样的机床就是数控机床。

数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、机床电机的启动和停止、主轴变速、工件松开夹紧、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制

介质上，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需零件。

2．2数控技术在工业机器人中的应用

工业机器人是一种能模拟人的手、腕和臂等部分动作，按照预定的运动轨

迹、动作等要求编成程序，使工业机器人实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。工业机器人可以在改善劳动条件、保证生产安全、提高产品质量和生产率方面起重要作用。它主要用在机器制造业的生产线上装卸料和装配方面，以及在诸如喷漆、喷砂、焊接等恶劣的劳动环境下进行工作，甚至在人类无法进入的环境如深水作业、对放射性物质的操作、太空作业等条件下进行工作。

工业机器人系统由执行机构、动力部分和控制部分等组成。执行机构由伺服驱动装置和机械结构等组成，能模仿人臂的动作}动力部分向执行机构的驱动装置提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下实现动作；控制部分由微机数控系

统组成，是工业机器人的指挥系统，它控制机器人按规定的程序运动，并可记忆各种指令信息，如动作顺序、运动轨迹、运动速度等，向驱动装置发出指令，使工业机器人完成规定的动作；必要时还可对工业机器人的动作进行监视，当动作出错或发生故障时发出报警信号；对于较高级的工业机器人还有检测传感系统和感觉系统。

2．3数控技术在其它方面的应用

数控技术除上述的应用范围外，还有常与数控机床配套使用，用来测量在

数控机床上加工的零件的位置、尺寸和形状误差的计算机数控三坐标测量机。此外，还有利用数控技术加工出各种形状的工件的数控弯管机、数控激光切割机和数控火切割机等。

三、数控技术的发展趋势

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面：

1、高精高速高效化速度

效率、质量是先进制造技术关键的性能指标，是先进制造技术的主体。若采用高速cpu芯片、rise芯片、多cpu控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统、配套电主轴、直线电机等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。在今后的几年，超精密数控机床正在向精密化、高速化、智能化和纳米化发展，汇合而成的新一代数控机床。

2、柔性化

数控系统采用新～代模块化设计，功能覆盖面更宽，可靠性更强，可满足不同用户的需求。同一群控系统能根据不同生产流程，自动进行信息流动态调整，发挥群控系统的功能。

3、多轴化

多轴联动加工，零件在一台数控机床上一次装夹后，可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。

4、软硬件开放化

用户可根据自己的需要，对数控系统软件进行二次开发，用户的使用范围不再受生产商的制约。

5、实时智能化

在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。如编程专家系统故障诊断专家系统，当系统出了故障时，诊断、维修等实现智能化。

结束语

总之，我国要搞好机械自动化，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术，坚持提高与普及相结合的方针，同时从我国具体的基本国情出发，使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

参考文献

1．林其骏．《数控技术与应用》[M]．第1版．北京：机械工业出版社．1 998：11―1 8