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數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床裝備的核心關(guān)鍵部件。特別是對于國防工業(yè)急需的高檔數(shù)控機床，高檔數(shù)控系統(tǒng)是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素，而國外對我國至今仍封鎖限制，成為制約我國高檔數(shù)控機床發(fā)展的瓶頸。
21世紀將是我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的黃金時期，國民經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展將進一步拉動數(shù)控機床的市場需求。預(yù)計2010年國內(nèi)市場數(shù)控機床需求將達10萬臺以上，40％以上為中高檔型，消費將達到60-70億美元，將為國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造廣闊的市場空間。
二、我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場的現(xiàn)狀
（一）數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的市場細分
我國數(shù)控系統(tǒng)分為三種型級，即經(jīng)濟型、普及型和高級型。這是根據(jù)我國當前市場需求的實際情況，按技術(shù)應(yīng)用不同領(lǐng)域和復(fù)雜程度進行的階段性標準來劃分的。
在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)中，國產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)由于適應(yīng)我國用戶的實際使用水平和機床制造企業(yè)數(shù)控技術(shù)配套要求，得到了廣大用戶的認同，已形成了規(guī)模優(yōu)勢，目前約占到我國整個數(shù)控系統(tǒng)市場的60%左右。
國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領(lǐng)國內(nèi)市場。進入20世紀90年代以來，我國逐步形成了以航天數(shù)控集團、機電集團、華中數(shù)控、藍天數(shù)控等以生產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)為主的國有企業(yè)，以及北京-法那科、西門子數(shù)控（南京）有限公司等合資企業(yè)的基本力量。從技術(shù)水平上比較，國產(chǎn)普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能并不差，價格和服務(wù)方面還有較大優(yōu)勢，可靠性與國外系統(tǒng)的差距也已顯著縮小，但依然是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)最難開拓的市場領(lǐng)域。
在高檔數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應(yīng)用中驗證還不全面。國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，還表現(xiàn)在產(chǎn)品的系列化不全，如伺服電機、伺服驅(qū)動從小到大各種規(guī)格，國外都有，而我們的規(guī)格有限；在高速（快速進給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數(shù)控系統(tǒng)的功能、性能上，國產(chǎn)系統(tǒng)與國外系統(tǒng)有較大差距。我國進口的數(shù)控系統(tǒng)基本為德國西門子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過80%。在國內(nèi)尚無自主知識產(chǎn)權(quán)高端數(shù)控系統(tǒng)替代的前提下，西門子和發(fā)那科擁有絕對的價格優(yōu)勢。加上高性能數(shù)控系統(tǒng)具有超越經(jīng)濟價值的戰(zhàn)略意義，發(fā)達國家對出口我國的數(shù)控系統(tǒng)始終有所限制，甚至像五軸聯(lián)動以上的高性能數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品絕對禁止向我國出口。
（二）我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標
國家“十二五”期間的目標是：建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)自主創(chuàng)新體系，具有自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，使我國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)達到國際先進水平。創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，普及型數(shù)控系統(tǒng)市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產(chǎn)高檔系統(tǒng)市場占有率達到50%以上，主要品種基本實現(xiàn)自給，推動裝備制造業(yè)現(xiàn)代化。
結(jié)合我國數(shù)控系統(tǒng)市場與數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標，不難看出，經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)市場已趨于飽和，且競爭相當激烈，由于技術(shù)水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數(shù)控系統(tǒng)市場已逐步形成幾家大企業(yè)的壟斷現(xiàn)象，并且國外數(shù)控系統(tǒng)已在市場上占統(tǒng)治地位，很難進入。而在國內(nèi)，高檔數(shù)控系統(tǒng)目前只占整個數(shù)控系統(tǒng)的約2%，市場前景相當廣闊，雖然目前大部分的高檔數(shù)控系統(tǒng)是國外產(chǎn)品，但依然有大片市場等待開發(fā)。競爭機會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數(shù)控系統(tǒng)廠商只有抓住這一契機，才能不斷發(fā)展自己的技術(shù)，擴大市場，為國家高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻。
三、高檔數(shù)控系統(tǒng)市場需求分析
（一）高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場應(yīng)用
高檔數(shù)控系統(tǒng)可以應(yīng)用于數(shù)控機床的生產(chǎn)，也可以對原有的數(shù)控機床或非數(shù)控機床進行系統(tǒng)升級、改造。其具體的應(yīng)用市場為機電行業(yè)，包括機械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型電站設(shè)備、石化和冶金設(shè)備、汽車制造等都是我國機床業(yè)的下游產(chǎn)業(yè)，都離不開高檔機床，為機床業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。
（二）數(shù)控機床市場的現(xiàn)狀
數(shù)控機床是利用硬件和軟件相結(jié)合，是以電子控制為主的機電一體化機床，充分利用了微電子、計算機技術(shù)等高端技術(shù)。我國數(shù)控機床生產(chǎn)廠共有100多家，其中能批量生產(chǎn)的企業(yè)有42家(國有企業(yè)30家，民營企業(yè)5家，合資、獨資企業(yè)7家)，平均年產(chǎn)量40-50臺，幾家重點企業(yè)年產(chǎn)量可達400-700臺。
1、國內(nèi)市場需求。我國數(shù)控機床20世紀80年代以來有了迅速發(fā)展，平均年產(chǎn)量增長20%以上；數(shù)控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數(shù)控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)都經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結(jié)構(gòu)的變化，使得1997年數(shù)控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產(chǎn)數(shù)控機床市場占有率上升到45.9%；正是由于結(jié)構(gòu)的變化，才有可能形成產(chǎn)量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內(nèi)需，通過加大技改投資和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的措施來拉動國內(nèi)市場消費。在各個主要市場看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴展，轎車個人購買已成為主流。這些行業(yè)的發(fā)展帶動了機床工具的需求。其次是軍工等需求穩(wěn)步上升，在航空、兵器等領(lǐng)域，改造將繼續(xù)增加，設(shè)備需求將進一步深化和擴大。民營企業(yè)將進一步滲透到制造業(yè)和輕工業(yè)，其技術(shù)水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執(zhí)行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務(wù)全面鋪開，市場需求呈現(xiàn)出較高的增長，進一步拉動企業(yè)的技術(shù)改造和設(shè)備更新。近年啟動和續(xù)建的重大工程有：三峽右岸的發(fā)電機組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進工程，南水北調(diào)工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會對相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來市場的需求，而這些產(chǎn)業(yè)直接或間接都會使機床工具行業(yè)的市場增加份額和力度，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新的市場機遇。
2、國際市場需求。從近幾年我國機床出口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，數(shù)控機床的出口量和出口平均單價逐年上升，國際機床市場的消費主流是數(shù)控機床，目前世界數(shù)控機床消費趨勢已從初期以數(shù)控電加工機床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床為主轉(zhuǎn)向以加工中心、專用數(shù)控機床、成套設(shè)備為主，這正是我國機床行業(yè)的弱項。“八五”期間，我國機床工具產(chǎn)品出口開始向全方位、多元化發(fā)展。近幾年機床出口多元化發(fā)展趨勢更加明顯，由于受東南亞金融危機的影響，1998年我國東南亞出口額大幅降低，但同時開始向南美、中東、荷蘭擴展，對英國、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國機床產(chǎn)品出口的主要市場，占我國出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機床消費國（地區(qū)）中，只有我國臺灣和意大利的機床消費額是負增長和零增長，其余都是正增長。2005年我國的機床消費額高達109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續(xù)四年名列世界首位。世界機床市場整體消費的增加同時預(yù)示了數(shù)控機床市場的市場容量不斷增加，為高檔數(shù)控系統(tǒng)提供了廣闊的市場投放空間。
四、市場規(guī)模預(yù)算
由于機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資連續(xù)幾年快速增長，國內(nèi)機電產(chǎn)品市場需求年均增長30％，根據(jù)數(shù)控機床市場的預(yù)計，未來5年我國數(shù)控機床需求的年均增速在30％以上。
雖然國內(nèi)市場對數(shù)控機床的需求很大，但對高檔數(shù)控機床的生產(chǎn)和消費需求依然處于低水平，從2004年的數(shù)據(jù)看，高檔數(shù)控系統(tǒng)占整個數(shù)控系統(tǒng)的產(chǎn)量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。
另外，由于技術(shù)等方面的原因，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數(shù)控系統(tǒng)約占市場份額的99.5％。這就要求國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)廠商必須生產(chǎn)質(zhì)量可靠，價格適中的高檔數(shù)控系統(tǒng)，才能與強勁的外國企業(yè)競爭.根據(jù)市場分析，可以做出未來五年我國高檔數(shù)控系統(tǒng)市場規(guī)模預(yù)測如表1所示。
五、結(jié)論與建議
隨著市場需求的不斷擴大，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，21世紀將成為我國發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的絕佳時期，提高我國數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)性和競爭力將大力推動我國制造業(yè)的發(fā)展，這將是政府與企業(yè)共同努力的結(jié)果。
在政府政策方面，應(yīng)充分利用國防軍工行業(yè)與機床制造行業(yè)的合作平臺，率先在軍工行業(yè)推廣使用自主化的高檔數(shù)控系統(tǒng)。優(yōu)先立項支持選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的首臺首套高端數(shù)控機床裝備的研制，并在項目中分配專門經(jīng)費支持所配套的高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)，推動自主研發(fā)的高檔數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數(shù)控機床的項目中，標書中不要指定國外系統(tǒng)，給國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下，應(yīng)優(yōu)先選用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。同時，支持數(shù)控系統(tǒng)廠、數(shù)控機床廠和職業(yè)院校建立“數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)與服務(wù)中心”，為數(shù)控機床生產(chǎn)者培訓(xùn)操作使用、工藝編程、維護維修人員。另外，政府也可以在技術(shù)改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強高檔數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)綜合實力。
在企業(yè)自身方面，應(yīng)加大在高檔數(shù)控系統(tǒng)、全數(shù)字交流伺服驅(qū)動等核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機構(gòu)、大學(xué)、系統(tǒng)廠組成的技術(shù)聯(lián)盟和研發(fā)平臺，共同開展數(shù)控系統(tǒng)共性與關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，加速制訂下一代高檔數(shù)控系統(tǒng)標準體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范和協(xié)議及相關(guān)的技術(shù)標準，并在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)推廣和共享，實現(xiàn)我國數(shù)控廠商的共同發(fā)展。
總之，國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展關(guān)系到我國的產(chǎn)業(yè)安全和國防安全，加速產(chǎn)業(yè)化步伐，增強自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機床及其功能部件的研發(fā)和市場開拓，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，提高競爭力是我國高檔數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業(yè)自身的不斷努力下，高檔數(shù)控系統(tǒng)一定會有更好的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 制造強國 發(fā)展趨勢
數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)，由數(shù)控機床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關(guān)注，其設(shè)計、制造和應(yīng)用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業(yè)水平和競爭力。近年來，國內(nèi)機床設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展在市場需求旺盛的情況下，設(shè)備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設(shè)備和技術(shù)上并沒有進行很好的研究和技術(shù)儲備，在市場趨于平穩(wěn)的時期，我國的機床工業(yè)勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數(shù)控機床作為重點支持的產(chǎn)業(yè)項目，在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設(shè)備作為主要的支持發(fā)展方向，將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。
“機床是裝備制造業(yè)的工作母機，實現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化，取決于我國的機床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè)，首先要振興機床工業(yè)，要大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床”。振興裝備制造業(yè)，機床工業(yè)需先行，這是一條經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，中國機床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷兩旺，行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經(jīng)濟實力的快速增長，我國制造業(yè)在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業(yè)化的中期階段，制造業(yè)仍然是國民經(jīng)濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業(yè)與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學(xué)技術(shù)怎樣進步，發(fā)展先進的制造業(yè)將是人類社會永恒的主題，制造業(yè)也將永遠是人類社會的‘首席產(chǎn)業(yè)’。”在當今世界上，高度發(fā)達的制造業(yè)和先進的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平的最重要標志。制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)是裝備制造業(yè)。現(xiàn)在我國已是制造業(yè)大國，但并不是制造業(yè)強國。目前我國的裝備制造業(yè)水平有限，以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業(yè)中的主導(dǎo)技術(shù)，這對于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來說尤為重要。
數(shù)控機床是近展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設(shè)備――機床也相應(yīng)提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產(chǎn)品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內(nèi)燃機、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設(shè)備，尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復(fù)合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備。
“十一五”期間，國家對裝備制造業(yè)提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點開發(fā)高檔數(shù)控機床，提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機床，研究其相關(guān)的設(shè)計和制造技術(shù)并取得突破，對國家在高端裝備領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力，將起到至關(guān)重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對高速數(shù)控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務(wù)院召開常務(wù)會議審議并原則通過《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產(chǎn)業(yè)作為重點領(lǐng)域?qū)⒓辛α考涌焱七M，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預(yù)計，未來十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年，到2020年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達到20%以上。機床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無論在國內(nèi)還是全球范圍，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業(yè)，而機械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購買機械產(chǎn)品。設(shè)備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩(wěn)定。因此在機床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠快于全社會平均增速水平。數(shù)控機床的需求來自于下游的機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴張，繼續(xù)帶動數(shù)控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強勁，繼續(xù)帶動機械工業(yè)15%以上的增速。目前我國正處于重化工業(yè)化時期，這是超脫于經(jīng)濟短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響的因素，對我國機械工業(yè)的發(fā)展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟一樣，成為機械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時期，也就是工業(yè)化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國，成為世界第一大機床市場。數(shù)控機床已成為機床消費的主流。預(yù)計2015年數(shù)控機床消費將超過60億美元，臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：①平臺數(shù)字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復(fù)合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；歷史；發(fā)展趨勢
一、引言
機床，作為“機器的機器”，從工業(yè)革命誕生以來，便被視為一個國家工業(yè)化的基礎(chǔ)。機床是先進制造技術(shù)和制造信息集成的重要元素，是重要商品，又是決定一個國家生產(chǎn)力水平的關(guān)鍵要素。
二、數(shù)控機床的歷史
20世紀中葉, 隨著信息技術(shù)革命的到來，機床也由之前的手工測繪、簡單操作性逐漸演變?yōu)閿?shù)字操控，全自動化成型部件的數(shù)控機床。數(shù)控機床是一種高度機電一體化的產(chǎn)品，在傳統(tǒng)的機床基礎(chǔ)上引進了數(shù)字化控制，將以往憑借工人經(jīng)驗的操作變?yōu)閿?shù)字化、可復(fù)制的自動操作。數(shù)控機床可以加工多品種小批量零件（降低規(guī)模化適用門檻）、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床的特點及其應(yīng)用范圍使其成為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。目前，工業(yè)發(fā)達國家機床產(chǎn)業(yè)的數(shù)控化比率通常在50%以上，在日本和德國更是超過了70%。
我國真正的工業(yè)化進程起始于20世紀50年代。由于種種原因，我們錯過了20世紀70到80年代的新型工業(yè)化大發(fā)展時期，導(dǎo)致我國的機械裝備制造產(chǎn)業(yè)到現(xiàn)在為止仍然在趕超發(fā)達國家的階段。自20世紀末開始，我國開始了大規(guī)模引進西方技術(shù)，同時在引進技術(shù)的基礎(chǔ)上吸收、融合、創(chuàng)造，最終發(fā)展出我們自己的數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)。這一時期，我國的整體制造業(yè)也開始了逐漸由制造大國向制造強國邁進了腳步，機床制造業(yè)也跟著取得數(shù)控機床快速增長的業(yè)績。機床的發(fā)展和創(chuàng)新在一定程度上能映射出加工技術(shù)的主要趨勢。近年來, 我國在數(shù)控機床和機床工具行業(yè)對外合資合作進一步加強, 無論在精度、速度、性能, 還是智能化方面都取得了相當?shù)某煽儭?/p>
三、我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機床可以大致分為經(jīng)濟型機床、普及型機床、高檔型機床三種類型。經(jīng)濟型機床基本都是開環(huán)控制;普及型機床采用半閉環(huán)控制技術(shù)，分辨率可達到1微米;高檔型機床采用閉環(huán)控制，以計算機程序來實現(xiàn)全過程無人控制，具有各種補償功能、新控制功能、自動診斷，分辨率可以達到0.1微米。
截止到2014年，國產(chǎn)低檔經(jīng)濟型機床已經(jīng)在國內(nèi)機床生產(chǎn)企業(yè)得到了很好的應(yīng)用，經(jīng)濟型數(shù)控機床基本都是國內(nèi)產(chǎn)品，不管是從質(zhì)量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機床用戶的需要。在普及型產(chǎn)品段中，國內(nèi)普及型數(shù)控機床中大約有60～70%是采用的國內(nèi)產(chǎn)品。但是需要指出的是，這些國產(chǎn)數(shù)控機床當中大約80%的數(shù)控系統(tǒng)都在使用國外產(chǎn)品，國內(nèi)機床企業(yè)將各個子系統(tǒng)進口后進行拼裝，組成最終的成品機床。我國部分中檔普及型數(shù)控機床的功能、性能和可靠性方面已具有較強的市場競爭力。在中、高檔數(shù)控機床方面、四軸、五軸聯(lián)動機床等高端產(chǎn)品，我國國產(chǎn)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。高檔機床方面國內(nèi)產(chǎn)品大約只能占到10%，大部分都是靠進口。數(shù)控機床的核心技術(shù)―數(shù)控系統(tǒng)，由顯示器、控制器伺服、伺服電機和各種開關(guān)、傳感器構(gòu)成，中國更是幾乎全部需要國外進口。目前，我國在上海、煙臺建廠的大多是國外數(shù)控機床生產(chǎn)廠家，所有的核心技術(shù)都被外方掌握。國內(nèi)能做的中、高端數(shù)控機床，更多處于組裝和制造環(huán)節(jié)，普遍未掌握核心技術(shù)。國內(nèi)的華中數(shù)控近幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當不錯，但在電器硬件方面還需進一步提高。目前，國內(nèi)一些大廠還沒有采用華中數(shù)控的。
在市場需求方面低檔機床和中檔機床大約各占50%和40%，高檔數(shù)控機床的需求大約是10%。從整體市場環(huán)境看，歐美等一些老牌機床公司有著長時間的技術(shù)積淀，同時不斷致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)，引導(dǎo)著數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展。2014年，國家宏觀經(jīng)濟持續(xù)低位運行，國家宏觀調(diào)控政策將繼續(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)也相應(yīng)地調(diào)整現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有經(jīng)濟型、普及型產(chǎn)品取得成果的基礎(chǔ)上發(fā)展高端，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，擺脫受制于人的嚴峻形勢。
四、我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢
開放性是新一代數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)核心。開放性的數(shù)控機床采用模塊化，層次化的結(jié)構(gòu)，并通過形式向外提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前，許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。同時，和許多產(chǎn)業(yè)將會互聯(lián)網(wǎng)化一樣，數(shù)控機床未來也必將走上網(wǎng)絡(luò)化道路。互聯(lián)網(wǎng)化的數(shù)控裝備是近兩年的一個新的焦點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。屆時，網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控機床將真正實現(xiàn)在全世界任意地點制造出滿足用戶需求的產(chǎn)品，進一步縮小制造業(yè)在地理和空間上的差異，為下一次的制造業(yè)革命奠定良好基礎(chǔ)。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國數(shù)控機床制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本由市場配置資源，形成了從科研單位、試制生產(chǎn)應(yīng)用單位、大規(guī)模市場推廣渠道、下游終端客戶、一直到最末級的維修保養(yǎng)與使用反饋這樣一個較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。數(shù)控機床市場競爭力也大大提高。2014年，我國機床行業(yè)發(fā)展主旋律概括為八個字：“穩(wěn)中求進、轉(zhuǎn)型升級”。面對整體下行趨勢和國內(nèi)外市場環(huán)境的不斷變化，行業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型的意識不同程度地增長，從被動應(yīng)對，到主動順應(yīng)，再到能動把握，已有很多企業(yè)步入了轉(zhuǎn)型升級的正確軌道。加快普及數(shù)控化技術(shù)將是解決中國本土機床企業(yè)產(chǎn)品競爭力弱、利潤薄、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重等產(chǎn)業(yè)難題的重要手段。
為了讓機床鑄造產(chǎn)業(yè)高速增長，“十二五”規(guī)劃中對我國機床鑄造產(chǎn)業(yè)提出了明確的目標，到2015年，機床鑄造產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值8000億元。要實現(xiàn)這個目標，需要將國家經(jīng)濟政策和行業(yè)自主調(diào)整發(fā)展兩個要素相結(jié)合。在國家政策層面，已經(jīng)出臺了大量的專項支持措施。國家通過專項財政補貼，稅務(wù)減免、專項獎勵基金、市場開拓扶持、專利申請綠色通道等方面給予了大力支持。與此同時，在行業(yè)層面，應(yīng)當繼續(xù)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)系推進研發(fā)。在行業(yè)技術(shù)層面，需要加大基礎(chǔ)研究投入和研發(fā)人才培養(yǎng)。中國機床工業(yè)的振興，數(shù)控機床的加速發(fā)展，歸根到底，取決于人員素質(zhì)的提高、工業(yè)文化水平的提高。人才的加速培養(yǎng)與良好的市場機制、有效的深化改革、改組、改制，可以顯著提高工作質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率。進入21世紀知識經(jīng)濟時代，科學(xué)知識及作為重要生產(chǎn)要素的機床，其作用將更加突出。
【關(guān)鍵詞】 機床工業(yè)；現(xiàn)狀；發(fā)展規(guī)律；驅(qū)動因素
中國作為全球的制造業(yè)大國，裝備制造業(yè)在國民經(jīng)濟中占有很大的比重。伴隨中國的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程，裝備工業(yè)有了迅猛發(fā)展，作為裝備制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，機床行業(yè)備受重視，機床工業(yè)無論地位、產(chǎn)值、技術(shù)、市場等各個方面均有了飛速發(fā)展，但和國際機床行業(yè)強國德國、日本比較還有一定差距，伴隨我國科學(xué)、技術(shù)進步和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，機床行業(yè)具有光輝的發(fā)展前景。本文主要從中國機床工業(yè)的發(fā)展規(guī)律及驅(qū)動因素上分析機床工業(yè)的發(fā)展前景。
一、國際機床行業(yè)的發(fā)展規(guī)律和現(xiàn)狀
1、機床工業(yè)的生產(chǎn)狀況
全球28個主要機床生產(chǎn)國家和地區(qū)2012年產(chǎn)值為932億美元，中國約占30%，位居第一位。機床生產(chǎn)前8位國家和地區(qū)依次是中國、日本、德國、意大利、瑞士、美國、韓國和中國臺灣。進入世界機床產(chǎn)值最大20家企業(yè)中，日本和德國最多，分別達6家，中國、美國和韓國排在其后，分別有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、歐、亞三洲機床生產(chǎn)強國。
2、全球機床行業(yè)的消費情況
中、德、日、美、意是世界機床重點消費大國，占全球消費總量的73%。2013年中國機床消費381億美元，漲幅近12%，占全球消費量的30%，仍然居世界第一，其中中國金屬加工機床消費則占據(jù)全球市場的45%。美國、德國、日本機床消費增長已成定勢，而且以中高檔數(shù)控機床為消費主流。以歐元計算，各地區(qū)占比基本未變，亞洲占全球機床產(chǎn)值的57.7%，歐洲占比為34.7%，美洲占比為7.6%。其中2012年前十位機床消費國占全球市場80%。
3、全球機床行業(yè)的特點和分布格局
歐美機床企業(yè)集團化趨勢加強，控制著機床行業(yè)高端技術(shù)。美國企業(yè)重點發(fā)展高精尖機床技術(shù)，生產(chǎn)飛機、宇航、汽車工業(yè)所需高精度、高效、高自動化、高性能機床。德國企業(yè)對加工工藝研究投資不遺余力，尤以重型機床、大型精密機床著稱，精度及使用壽命最好。瑞士機床企業(yè)以中小精密機床技術(shù)著稱于世，擅長將現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用于機床系統(tǒng)。意大利機床企業(yè)擅長生產(chǎn)單臺定制，個性化顯著的機床，機床的柔性化程度高。韓國、日本、臺灣擅長生產(chǎn)經(jīng)濟實用性較強的中高檔機床，其中日本企業(yè)對機床壽命設(shè)計有特別的獨到技術(shù)。
4、機床行業(yè)在全球進行技術(shù)轉(zhuǎn)移
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要理論依據(jù)是比較優(yōu)勢，由于各個國家的勞動力成本、產(chǎn)業(yè)配套、法律法規(guī)、教育體系等各個方面的不同，同樣的產(chǎn)品在各個國家中成本有明顯差異，而發(fā)展中國家在制造業(yè)和一些低端產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的理想目的地。發(fā)達國家將傳統(tǒng)成熟產(chǎn)業(yè)有計劃、有步驟地向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。造船行業(yè)、港口機械、工程機械等勞動密集型產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)含量較低、運輸成本高、環(huán)保壓力大等因素成為發(fā)達國家的主要轉(zhuǎn)移領(lǐng)域。中國機床行業(yè)由于中國的第一消費大國地位和生產(chǎn)成本、人員工資、工業(yè)配套等因素成為機床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一大國。高端制造主要集中在發(fā)達國家，高端裝備制造不但體現(xiàn)在技術(shù)檔次高、系統(tǒng)復(fù)雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術(shù)參數(shù)，更體現(xiàn)在售后服務(wù)復(fù)雜和更新?lián)Q代快。總體表現(xiàn)為：投入巨大、成套復(fù)雜，規(guī)模龐大、研發(fā)周期長等方面。所以國內(nèi)在重型設(shè)備等方面進步明顯，比如港口機械、船舶、發(fā)電設(shè)備等，而精密機械等方面突破較慢。
二、我國機床行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
在國家經(jīng)濟增長的拉動和國內(nèi)市場國際化促動下，中國機床行業(yè)從2002年（入關(guān)后）起，機床消費總量呈加速增長趨勢，“十五”以來，我國市場機床消費總額、進口額已連續(xù)居世界第一，數(shù)控機床更是以兩位數(shù)以上的增長速度快速發(fā)展，成為排名第一的機床消費大國。2012年機床全行業(yè)總產(chǎn)值為8000億元。預(yù)計2015年年消費額將近8500億元左右。國內(nèi)機床消費市場競爭國際化，世界機床制造基地移地中國化成為大趨勢，國家建立裝備制造業(yè)基地如上海、沈陽、大連、浙江等。目前我國機床行業(yè)產(chǎn)品覆蓋國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，滿足各個行業(yè)的基本需求，在我國經(jīng)濟發(fā)展中需要的裝備制造業(yè)機床，我國均能自行生產(chǎn)，基本沒有空白。
1、我國機床工業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律
中國機床消費總量呈加速增長趨勢，消費的增長導(dǎo)致了進口的快速增長，消費增長主要是受到固定資產(chǎn)投資增長、產(chǎn)業(yè)升級和跨國公司加大對中國投資建廠和合資生產(chǎn)的影響。這也是我國裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級的路線圖和升級進化過程，作為制造業(yè)核心的機床也經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程，隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，機床行業(yè)形成了低端到高端的歷史發(fā)展進程。
2、我國機床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題
國內(nèi)機床行業(yè)面臨的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理問題突出。首先是粗加工機床占總產(chǎn)量的40%以上，機床產(chǎn)值數(shù)控化率低（32.7%），其次，數(shù)控機床低檔產(chǎn)品所占比例高（75%），數(shù)控化水平與國際差距較大。國產(chǎn)數(shù)控機床高、中、低檔比例為3：22：75。國產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控機床基本滿足了國內(nèi)需求，中檔數(shù)控機床具備了一定的生產(chǎn)能力，小批量的國產(chǎn)高端數(shù)控機床已投入使用。
國內(nèi)機床行業(yè)存在的問題是：機床精度普遍較低，缺少剛度實驗，很少采用軟件補償、溫度變形補償、高速主軸系統(tǒng)動平衡技術(shù)等保證定位精度，僅有少數(shù)幾種產(chǎn)品可達歐洲標準定位精度；基礎(chǔ)材料性能弱，很少普及高強度密烘鑄鐵（樹脂砂技術(shù)），無重大新材料開發(fā)；機床結(jié)構(gòu)開發(fā)性能差，高速機床需要強化結(jié)構(gòu)剛性，減輕移動件重量，機床整體結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力差；技術(shù)差距大，國外普及的遠程服務(wù)技術(shù)、交鑰匙工程、高速機床硬切削、干切削及其機理研究空白，基本無切削軟件包供應(yīng)；關(guān)鍵配套件性能不足，電主軸、高速滾珠絲杠副、直線電機、高速高精度數(shù)控系統(tǒng)，高精度位置檢測系統(tǒng)等普遍處于低水平狀態(tài)。
3、機床行業(yè)的市場分析
（1） 普通制造業(yè)。普通機械加工業(yè)中五金、電力設(shè)備、模具加工、礦山機械、冶金設(shè)備、建材設(shè)備、石油化工設(shè)備是帶動機床消費增長的主要因素。
（2）汽車行業(yè)。汽車工業(yè)對機床裝備的需求具有多層次、寬領(lǐng)域、快節(jié)奏、高質(zhì)量、數(shù)量大的特點，柔性加工生產(chǎn)線、各種數(shù)控專用機床將是日后國內(nèi)機床工業(yè)向汽車工業(yè)領(lǐng)域滲透的重點。中國汽車零部件配套行業(yè)的實力與主機廠的需求差距還相當大，汽車配套企業(yè)必須擴充、提高裝備能力，才能謀求其未來的生存發(fā)展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業(yè)。航空、航天、船舶、軍工產(chǎn)業(yè)是高端機床市場需求的大戶。隨著國家綜合國力的增強和國防現(xiàn)代化的升級，國家將會加大對國防裝備的投入（預(yù)計由目前占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)業(yè)是精密機床的主要市場。電子信息技術(shù)水平是國家現(xiàn)代化程度的重要標志。我國電子信息行業(yè)近幾年固定資產(chǎn)投資規(guī)模以年均16%速度增長。
4、數(shù)控機床是機床發(fā)展的主流
國內(nèi)數(shù)控機床可供品種超過1500余種，特別是五軸（及以上）聯(lián)動數(shù)控機床已經(jīng)成功開發(fā)，包括最關(guān)鍵的萬能自動鏜銑頭在內(nèi)，只是精度、性能與國際水平還有差距。技術(shù)差距主要體現(xiàn)在整體加工精度、高速運行穩(wěn)定性、持續(xù)無故障運行時間、后勤遠程維護等與國外產(chǎn)品有較大差距。核心部件數(shù)控化率不高，自動化程度低。數(shù)控機床的性能主要由關(guān)鍵功能件所決定，數(shù)控機床價值的60%由關(guān)鍵功能件所決定，國內(nèi)數(shù)控機床功能件產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，集中度小，產(chǎn)品性能水平與國外差距較大。國內(nèi)數(shù)控機床產(chǎn)品剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進口，中高檔機床用的數(shù)控系統(tǒng)、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫機械手、全功能數(shù)控刀架、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和高速防護裝置等，很多是以進口為主。
三、機床行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動因素
1、國家的產(chǎn)業(yè)政策支持
機床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心，2010年10月，國務(wù)院出臺的《加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確指出，要積極發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，其中高檔數(shù)控機床成為了發(fā)展的重中之重。在“十二五”規(guī)劃中，明確提出要重點發(fā)展四大主機（金屬切削機床、金屬成型機床、鑄造機械、木工機床）。高端裝備制造業(yè)升級換代，和工業(yè)化、重工化的歷史發(fā)展機遇將在很大程度上推動機床行業(yè)快速增長。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等相關(guān)行業(yè)所需要的高檔數(shù)控機床的大部分供應(yīng)將立足國內(nèi)，未來我國機床行業(yè)發(fā)展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業(yè)和工業(yè)化、信息化的興起，機床行業(yè)發(fā)展后勁十足，前景廣闊
經(jīng)過多年的積累和技術(shù)進步，我國工業(yè)特備是裝備制造業(yè)獲得快速發(fā)展，中國目前已經(jīng)成為世界主要的機械裝備生產(chǎn)國和消費國家，技術(shù)含量和工藝水平大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量僅次于美國、日本和德國，領(lǐng)先于意大利和英國。我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展和國家崛起，必然導(dǎo)致基礎(chǔ)工業(yè)機床行業(yè)的快速發(fā)展。
3、機床行業(yè)高速發(fā)展具有一定穩(wěn)定性
隨著高速、高效、高精度機床的技術(shù)成熟和大批量生產(chǎn)，歐美、日本、韓國等發(fā)達國家和地區(qū)機床更新?lián)Q代加速，中國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和世界制造業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移，未來國內(nèi)產(chǎn)品方向重點是高度數(shù)控化、高效、精密、大型化、功能復(fù)合化。預(yù)計十二五期間，國內(nèi)數(shù)控機床增長率保持在30%以上，國內(nèi)市場占有率達到70%以上。中高檔數(shù)控機床將成為市場消費的主流。機床行業(yè)的重點用戶分布在電力工業(yè)、航空、航天工業(yè)、造船工業(yè)、鐵路機車工業(yè)、國防工業(yè)、機械工業(yè)和汽車工業(yè)七大行業(yè)領(lǐng)域，隨著中高檔數(shù)控產(chǎn)量提高，該行業(yè)收益水平將進一步提高。同時隨著機床行業(yè)體制改革和國家政策支持力度加大，行業(yè)贏利水平必將大幅度提高。同相關(guān)行業(yè)比較，機床行業(yè)的毛利率較高，尤其高于普通機械加工行業(yè)水平。隨著機床產(chǎn)品數(shù)控化率的提高，該行業(yè)收益水平將進一步提高，機床用戶分布廣泛，各個國家工業(yè)發(fā)展的差異化、各個行業(yè)發(fā)展的差異性、機床產(chǎn)品的差異性和技術(shù)更新的快速性，使得機床行業(yè)的發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。中國機床不會出現(xiàn)明顯的行業(yè)跟隨周期。目前約有30%機床提供給汽車、工程機械等相關(guān)行業(yè)，20%供給軍工、輪船、IT等行業(yè)，50%供給通用機械加工行業(yè)。機床用戶分布廣泛，各個行業(yè)發(fā)展的差異性和不均衡性將使得中國機床行業(yè)發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。
4、大規(guī)模的基本建設(shè)是機床工業(yè)高速發(fā)展的保證
中國大規(guī)模的港口建設(shè)，特別是集裝箱港口建設(shè)推動中國的集裝箱、集裝箱起重機行業(yè)快速崛起，并一舉奠定了全球行業(yè)的主導(dǎo)地位。目前國內(nèi)集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國國內(nèi)投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機場、港口、場館、住宅建設(shè)仍將是全球最活躍的區(qū)域，工程項目難度大，相應(yīng)的消耗施工機械強度將保持穩(wěn)定。超高壓輸變電項目、鐵路提速、國油國運、航空航天領(lǐng)域國家采購等使得國內(nèi)需求仍構(gòu)成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產(chǎn)投資和汽車、航空航天、模具等工業(yè)的發(fā)展是刺激機床行業(yè)起飛的主要因素。我國固定資產(chǎn)每投入100億元，將會帶動0.8―1.1億元的機床市場消費額，轎車產(chǎn)量每增減1%，數(shù)控機床消費量就變動0.54%。發(fā)電設(shè)備、船舶、冶金等大型和重型工業(yè)也是機床的主要消費者。
【參考文獻】
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論文摘要：數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以期對我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展有所幫助。
數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號對執(zhí)行機構(gòu)的位移、速度、加速度和動作順序等實現(xiàn)自動控制的控制系統(tǒng)。從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第1臺實驗性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個世紀。數(shù)控系統(tǒng)也由當初的電子管式起步，發(fā)展到了今天的開放式數(shù)控系統(tǒng)。
數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設(shè)備和國防工業(yè)等制造業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)控機床在裝備制造業(yè)中的重要性愈來愈明顯，中高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求也越來越大。以往中高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被國外廠商占領(lǐng)，因此我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)必須加快發(fā)展。
一、國外數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數(shù)控系統(tǒng)。國外的主要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門子（siemens）、發(fā)那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。
1.納米插補與控制技術(shù)已走向?qū)嵱秒A段
納米插補將產(chǎn)生的以納米為單位的指令提供給數(shù)字伺服控制器，使數(shù)字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應(yīng)用于所有插補之后，可實現(xiàn)納米級別的高質(zhì)量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術(shù)（機床）展覽會（imts 2010）上，發(fā)那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數(shù)控系統(tǒng)。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的數(shù)控系統(tǒng)也可實現(xiàn)納米級插補。[1]
2.機器人使用廣泛
未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復(fù)雜任務(wù)的能力。機器人作為數(shù)控系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)和產(chǎn)品近年來得到快速發(fā)展。機器人的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅僅局限于傳統(tǒng)的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的減輕勞動強度的繁重工種，發(fā)展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領(lǐng)域，大大提高了數(shù)控機床的工作效率。典型的產(chǎn)品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2]
3.智能化加工不斷擴展
隨著計算機領(lǐng)域中人工智能的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也得到不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，改進系統(tǒng)的運行狀態(tài)；車間內(nèi)的加工監(jiān)測與管理可實時獲取數(shù)控機床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測機床狀態(tài)，使相關(guān)維護提前，避免事故發(fā)生，保證其不穩(wěn)定工況下生產(chǎn)的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應(yīng)用先進的伺服控制技術(shù)，伺服系統(tǒng)能通過自動識別由切削力導(dǎo)致的振動，產(chǎn)生反向的作用力，消除振動。應(yīng)用主軸振動控制技術(shù)，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態(tài)，一旦切削不穩(wěn)定，機床會自動調(diào)整切削參數(shù)，保證加工的穩(wěn)定性。
4.cad/cam技術(shù)的應(yīng)用
當前，為了使數(shù)控機床操作者更加便利地編制數(shù)控加工程序，解決復(fù)雜曲面的編程問題，國際數(shù)控系統(tǒng)制造商將圖形化、集成化的編程系統(tǒng)作為擴展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控機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軟件公司的產(chǎn)品除了具備傳統(tǒng)的cam軟件功能模塊，還開發(fā)了多任務(wù)編程、對加工過程的動態(tài)仿真等新的功能模塊。
二、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀
隨著國際學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界對開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益推進，我國的相關(guān)研究也越來越受到重視。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國機床行業(yè)也形成了具有一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在質(zhì)與量上都取得了飛躍。
國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發(fā)了五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門銑床和數(shù)控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)，成功開發(fā)了ckx5680數(shù)控七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合加工機床。國內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開通數(shù)控等。[3]
國內(nèi)的數(shù)字化交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展，已能滿足一般的應(yīng)用，并能與進口產(chǎn)品競爭，占領(lǐng)了國內(nèi)的大部分市場。伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)基地主要有蘭州電機廠、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控和開通數(shù)控等。
然而，由于我國原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開發(fā)的基礎(chǔ)較差，技術(shù)積累較少，研發(fā)隊伍的實力較弱，研發(fā)的投入力度不夠，國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
【分類號】：TG659
引言
車床是機械加工中加工量大而面廣的重要設(shè)備，而傳統(tǒng)車床普遍存在車削加工工步長，輔助時間多，利用率低等問題。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控裝置為數(shù)控車床的開發(fā)進入全盛時代奠定了基礎(chǔ)。數(shù)控車床的普及和應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)的車床類界限，將普通車床、六角車床、單軸自動車床等多種車床的全部或部分工序工作融為一體。極大提高了加工精度，其極強的適應(yīng)能力也深受用戶歡迎。數(shù)控車床和數(shù)控技術(shù)在整個機械加工工業(yè)中已占有舉足輕重的作用，也代表著機械工業(yè)的發(fā)展水平。
一、 我國數(shù)控車床的現(xiàn)狀
數(shù)控車床是機電一體化的典型產(chǎn)品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術(shù)為一身的自動化設(shè)備。目前我國的機床制造技術(shù)呈現(xiàn)出品種多樣化、功能專門化、結(jié)構(gòu)模塊化等技術(shù)趨勢，這與數(shù)字控制器功能的發(fā)展和機床自身機構(gòu)、制造工藝以及加工精度等方面的改進密切相關(guān)。同時，數(shù)控機床的發(fā)展也在逐步適應(yīng)環(huán)境保護和安全方面的發(fā)展要求。如今數(shù)控技術(shù)已被世界各國制造業(yè)廣泛采用，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的車床制造也已成為各國加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
20世紀30年代，世界上第一臺電子計算機產(chǎn)生，隨著新技術(shù)革命的開始，數(shù)控車床也隨之誕生。1952年美國研制出第一臺數(shù)控機床，幾年后日本成功研制出第一臺數(shù)控車床。此后，車床產(chǎn)業(yè)步入了數(shù)控化。
我國數(shù)控車床的發(fā)展始于20世紀70年代初。通過30多年的發(fā)展，由國內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟型臥式數(shù)控車床成為我國當前的主流產(chǎn)品，以其實惠的價格和較少的設(shè)備投入費用，贏得了國內(nèi)企業(yè)的信賴。除此之外，2軸控制的臥式數(shù)控車床和立式數(shù)控車床等國產(chǎn)產(chǎn)品也受到了用戶的認可，基本能滿足用戶的需要。目前，國產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已步入全面發(fā)展階段。但是，畢竟我國的數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)與國外相比還不夠成熟，一些較為先進的車床品種的開發(fā)與制造與較成熟的國家相比還存在很大差距。因此，我國各大機床廠家則采取與國外著名機床廠家合作、合資、技術(shù)引進、樣機消化吸收等措施來提高我國的機床制造水平。于是，對于車削中心等3軸控制以上的中高檔數(shù)控車床，國內(nèi)用戶大部分選用進口產(chǎn)品或合資、獨資企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品。經(jīng)過以上各種發(fā)展方式，近幾年，我國在數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展方面進行高度重視，取得了較大進步。在通用微機數(shù)控領(lǐng)域，特別是以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)走入了世界的前列。同時也開發(fā)了多個中高檔數(shù)控車床新品種。
縱觀我國數(shù)控車床的發(fā)展歷程，盡管取得了不少成績，但同時也存在不少問題。主要問題有：科技基礎(chǔ)薄弱、自主創(chuàng)新能力不強；低檔產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，高檔產(chǎn)品產(chǎn)能不足；產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠能力不足，功能部件發(fā)展滯后等。總的來說，目前我國數(shù)控車床技術(shù)產(chǎn)業(yè)大而不強，需要加大機床主機以及重要元器件的創(chuàng)新力度，同時加大數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)力度，不斷完善和提高機床加工精度和自動化效率，努力追趕世界先進水平。
二、 我國數(shù)控車床未來發(fā)展趨勢
隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強以及網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢。
（一） 高速化與高精度化
高速化、高精度化主要體現(xiàn)在主軸轉(zhuǎn)速、進給率、運算速度及換刀速度的高效率。目前一些歐洲的高速加工中心主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到60000r/min，而轉(zhuǎn)速高達160000r/min的超高速主軸也在研制開發(fā)中。因為高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率、產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，同時縮短生產(chǎn)周期，從而提高市場競爭能力。
（二） 高性能
隨著數(shù)控技術(shù)的不斷完善，數(shù)控車床也實現(xiàn)多臺集中控制，甚至遠距離遙控。利用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，機床制造商可以建立機床遠程技術(shù)支持體系，實現(xiàn)工況信息的傳輸、存儲、查詢和顯示以及遠程智能診斷。為了擴大機床的使用范圍、提高效率，應(yīng)實現(xiàn)一機多用、一機多能，進一步提高機床的生產(chǎn)效率。
（三） 多軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工
高速高精加工的實現(xiàn)需要配套功能部件的同步支持。因此電主軸、直線電機等也需快速發(fā)展。采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，可大幅度提高效率。當前電主軸的出現(xiàn)使得5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，制造難度和成本大幅降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。從而促進了復(fù)合主軸頭類型機床的發(fā)展。
（四） 高柔性化
柔性是指數(shù)控設(shè)備適應(yīng)加工對象變化的能力。我國數(shù)控車床將向自動化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機集成柔性制造系統(tǒng)。我國的數(shù)控車床對加工對象的變化適應(yīng)能力強，在提高單機柔性化的同時，朝著系統(tǒng)柔性化方向發(fā)展。從點（數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機床）、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段車間獨立制造島、FA）、體（CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展。如出現(xiàn)了PLC控制的可調(diào)組合機床、多軸數(shù)控加工中心、換刀換箱式加工中心。此外，還應(yīng)兼顧應(yīng)用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。
（五） 綠色化
隨著人類環(huán)境保護意識的逐步加強，各行各業(yè)在經(jīng)濟和效益發(fā)展的同時也密切關(guān)注著其對環(huán)境的影響。因此，當下的數(shù)控車床發(fā)展必須把環(huán)保和節(jié)能納入考慮范疇，即要實現(xiàn)切削工藝的綠色化。為了節(jié)約資源，減少對環(huán)境的破壞，近年來出現(xiàn)了不用或少用冷卻液的干切削或半干切削的數(shù)控車床，這類產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保，不僅為用戶所歡迎，更贏得了社會各界的認可。因此，綠色制造是數(shù)控車床發(fā)展的大趨勢，抓住這一方向，將使我國節(jié)能環(huán)保車床發(fā)展迅速并占領(lǐng)更多國際市場。
結(jié)語
綜合上述對我國數(shù)控車床發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的分析，可知我國數(shù)控車床產(chǎn)業(yè)大而不強的狀況仍十分明顯。各大企業(yè)應(yīng)抓住“十二五”的發(fā)展機遇，不斷改進和完善數(shù)控技術(shù)，加大創(chuàng)新力度，增強國產(chǎn)數(shù)控車床的核心競爭力，樹立自主創(chuàng)新的品牌意識，實現(xiàn)我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)由生產(chǎn)大國向生產(chǎn)強國的轉(zhuǎn)變。
參考文獻：
【1】 謝翠紅、康健，淺析數(shù)控車床的改革創(chuàng)新及發(fā)展趨向，科技縱橫，2009年5月
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；改進；措施
如今，我國是世界上最大的數(shù)控機床設(shè)備消費市場，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2012年1～11月，我國數(shù)控機床進口額為42.09億美元。但是我國的機械制造業(yè)還不先進，數(shù)控機床設(shè)備在性能，可靠性，生產(chǎn)率和核心技術(shù)等方面與發(fā)達國家還有一段距離，特別一些數(shù)控機床的技術(shù)和零件還需要依賴于進口。國內(nèi)數(shù)控機床存在功能部件性能差，核心技術(shù)缺乏，產(chǎn)品水平低等問題，因而我國數(shù)控機床設(shè)備亟需采取改進措施。
1.提高功能部件自主開發(fā)能力
在與發(fā)達國家多年的技術(shù)交流、引進和吸收，我國數(shù)控機床設(shè)備的發(fā)展有了明顯的改進。然而，我國關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)依然依賴于進口，這就產(chǎn)生了數(shù)控機床設(shè)備盈利低、缺乏競爭力的問題。針對這一現(xiàn)狀，提高數(shù)控機床關(guān)鍵零部件的自主開發(fā)能力是最基本的措施。為提高我國數(shù)控機床產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》設(shè)立了“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技專項。此專項以提高數(shù)控機床可靠性和產(chǎn)業(yè)化水平，提高國產(chǎn)功能部件性能為目標，為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
2.加強核心技術(shù)的開發(fā)和研究
在數(shù)控機床設(shè)備改進中，數(shù)控系統(tǒng)是關(guān)鍵部分。一直以來，我國數(shù)控機床核心技術(shù)嚴重缺乏，90%需要從國外引進。國內(nèi)中、高端數(shù)控機床制造業(yè)，多數(shù)以組裝和制做為主，如在上海設(shè)廠的“機床巨頭”德國吉特邁機床集團，其核心技術(shù)都依賴于發(fā)達國家。數(shù)控機床核心技術(shù)的缺乏直接影響到我國的機床設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因而加強核心技術(shù)研發(fā)是發(fā)展數(shù)控機床的必要條件。首先，我國要不斷進行核心技術(shù)的研發(fā)，鼓勵科研機構(gòu)和企業(yè)機構(gòu)的自主開發(fā)。其次，學(xué)會在交流中吸收，在吸收中創(chuàng)造。例如，在機床零件配套和制作方面可以學(xué)習(xí)德國的先進技術(shù)，在數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方面可以參考美國的最新理念，并在學(xué)習(xí)交流中創(chuàng)新并研發(fā)出屬于我國自身的核心技術(shù)。
3.注重創(chuàng)新能力平臺建設(shè)
所謂創(chuàng)新是競爭中取勝的根本，是行業(yè)發(fā)展的基本推動力。在數(shù)控機床設(shè)備的發(fā)展中，技術(shù)的創(chuàng)新性是設(shè)備滿足市場需要的關(guān)鍵。在國內(nèi)，許多企業(yè)忽略了數(shù)控機床技術(shù)創(chuàng)新的重要性，盲目跟隨國際技術(shù)潮流，沒有個性化的技術(shù)，這導(dǎo)致無法滿足市場的需求。因而，在面臨數(shù)控機床市場需求逐漸增加的情況下，企業(yè)應(yīng)該重視市場動向，提高創(chuàng)新能力。“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技專項提出注重“創(chuàng)新能力平臺建設(shè)”，期中包括注重核心技術(shù)與裝備的創(chuàng)新。遵循“在創(chuàng)新中求發(fā)展”的理念，數(shù)控機床技術(shù)才會有顯著的提高，才能在國際機床市場提供良好的競爭條件。
4.創(chuàng)造良好的工作環(huán)境
對于數(shù)控機床設(shè)備來說，穩(wěn)定性、可靠性是兩個重要的運行指標。現(xiàn)實中，數(shù)控機床多數(shù)在較惡劣的電磁環(huán)境中使用。為了保證機床的正常運行，抗干擾度是非常必要的。解決電磁干擾的改進措施有：
4.1.利用電源濾波器抑制電磁干擾。電源濾波器可以過濾進入設(shè)備中的噪音，以防止機床被噪聲污染，從而抑制電磁干擾。
4.2.利用隔離變壓器來供電。隔離變壓器實現(xiàn)電路與電路間的電氣隔離，從而隔絕電流帶來的設(shè)備與設(shè)備之間的干擾，其效果良好。
4.3.利用感性負載吸收噪聲。感性負載在斷電時會產(chǎn)生強烈的脈沖噪聲，影響設(shè)備的正常運行，感性負載可以采用并聯(lián)電阻、壓敏電阻、穩(wěn)壓管等吸收噪聲。
5.建立完善的管理機制
如今，許多數(shù)控機床都存在“壞的快”的問題，如何"管好、使用好、維護好"數(shù)控機床設(shè)備，是許多企業(yè)非常重視的問題之一。數(shù)控機床不能像普通機床設(shè)備工作時，可以自由的根據(jù)工作中存在的問題進行人為的調(diào)整，數(shù)控機床技術(shù)復(fù)雜，在機床維護和編程技術(shù)方面要求較高，因而建立安全的管理機制非常重要。
建立完善的管理機制，首先，要提高對操作者、維修人員、管理人員、檢驗人員等的管理和培訓(xùn)。例如，對于維修人員需要培養(yǎng)其專業(yè)的知識能力和分析判斷能力；檢驗人員要求能夠通過數(shù)控機床的組裝，參數(shù)調(diào)整等信息預(yù)測數(shù)控機床的生產(chǎn)質(zhì)量；操作者要求對機床的調(diào)整和在線操作熟練掌握；管理人員要具備專業(yè)的知識積累，了解數(shù)控機床設(shè)備的特點和過程控制。其次，要防止設(shè)備的超負荷運轉(zhuǎn)，合理分散設(shè)備的工作量，達到設(shè)備的合理工作。 另外，科學(xué)組織生產(chǎn)，解決生產(chǎn)力不平衡問題。這主要從生產(chǎn)組織管理的角度入手，提高數(shù)控機床設(shè)備的工作率，合理安排設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍，合理分配設(shè)備的生產(chǎn)任務(wù)。最后，及時維修設(shè)備的故障和處理問題。在數(shù)控機床工作時，設(shè)備出現(xiàn)故障是正常現(xiàn)象，那么及時處理才能避免問題越來越嚴重。
6.結(jié)語
數(shù)控機床是一門技術(shù)性強的應(yīng)用性工程，在工業(yè)制造方面有著舉足輕重的地位。隨著社會生產(chǎn)力和科學(xué)的不斷進步，數(shù)控機床在逐步改進的同時還存在許多的問題。為解決這一現(xiàn)象，在數(shù)控機床的改進中，要注重功能部件、核心技術(shù)、創(chuàng)新能力、工作環(huán)境和管理機制建設(shè)，才能真正實現(xiàn)數(shù)控機床進一步的改進。
參考文獻：
[1]陳虎；于德海；；數(shù)控技術(shù)全面支持高速復(fù)合機床精度的提升[J]；世界制造技術(shù)與裝備市場；2010
【關(guān)鍵詞】故障；報警；維護保養(yǎng)
隨著工業(yè)科技的不斷發(fā)展，數(shù)控機床的發(fā)展也不甘落后。目前可歸納為以下幾點：（1）總的發(fā)展趨勢是不斷提高精度、效率、自動化，發(fā)展多樣性、成套性、綜合性，以適應(yīng)市場各方面擴大的需求；（2）低、種、高檔類的數(shù)控機床層出不窮，中、高檔、高性能數(shù)控機床不斷增加；（3）隨著微電子、計算機技術(shù)、各種功能部件、刀具、數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)、創(chuàng)新，數(shù)控機床將以階段性、波動式的趨勢不斷向高精度、高速化、復(fù)合化以及環(huán)保化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展；（4）由于數(shù)控機床的數(shù)量越來越多，所以對數(shù)控機床的要求也越來越實際，實用性的數(shù)控機床越來越受人們的青睞。（5）不斷提高各種數(shù)控機床的性能價格比，對質(zhì)量、性能、品種、價格、交貨期、服務(wù)等要求越來越高。
好的設(shè)備才能加工出好的產(chǎn)品，可是設(shè)備若出現(xiàn)故障就需要對癥下藥。
一、數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的故障分析
由于伺服系統(tǒng)涉及的環(huán)節(jié)較多，種類繁多、技術(shù)原理各具特色。因此數(shù)控機床伺服系統(tǒng)故障占機床總故障的比率較高。例如，數(shù)控機床坐標軸的移動定位是由位置伺服系統(tǒng)來完成的。位置伺服系統(tǒng)一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制。其特點是任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障都可能導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準確、不穩(wěn)定或失效。診斷定位故障環(huán)節(jié)成為維修的關(guān)鍵。根據(jù)伺服系統(tǒng)的控制原理和系統(tǒng)接口的特性，對系統(tǒng)進行分析判斷，已成為行之有效的方法。
二、數(shù)控機床液壓油路的故障分析
油路有時會隨著氣溫的變化而出現(xiàn)漏油的現(xiàn)象，并隨著氣溫的下降短時間漏油越來越嚴重。但在此過程中機床各項工作正常，也無任何報警提示。隨著溫度的上升短時間漏油的問題就沒有了，故障徹底消失。這種情況下可以排除高壓液壓系統(tǒng)泄露的問題。由此可以判斷夏季安裝調(diào)試時調(diào)整的油壓在冬季還需要進行調(diào)整。否則，當環(huán)境溫度下降時油粘度增大，冷機啟動液壓系統(tǒng)時，回油泵回油量變小，就出現(xiàn)了主軸箱油供油量大于回油量，造成油外溢故障。解決辦法為冬季、夏季時適當調(diào)整油壓值，故障即可消失，機床運行正常。
三、數(shù)控機床回參考點常見故障
為什么要回參考點呢？回基準點是數(shù)控機床的重要功能之一，能否正確地返回基準點，將會影響到產(chǎn)品的加工質(zhì)量。簡單地說，回參考點是為了每次上電開機后，在機床上建立一個唯一的坐標系。顯然，回參考點是必不可少的。但有時為什么回不了參考點呢？有三種可能：（1）接近開關(guān)壞了。在回參考點的過程中，雖然機床撞了回零擋塊，但無信號變化，則回零失敗。解決的辦法是更換接觸開關(guān)。（2）回零時未在該停的位置上停下來，則位控環(huán)或零脈沖有問題。圍繞零脈沖的接收問題，檢查接收故障所在。（3）回零時回不準參考點。這主要是由于回零的接觸開關(guān)擋塊松動變化了。檢查緊固接觸開關(guān)即可。
四、含糊的警報信息或無報警故障
在數(shù)控機床中，大部分的故障都有資料可查，但也有一些故障，提供的報警信息含糊甚至根本無報警，或者出現(xiàn)的周期較長，無規(guī)律，不定期，給查找分析帶來了很多困難。無報警故障在數(shù)控機床的故障中占有較大的比例。故障的產(chǎn)生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環(huán)境溫度等外部條件的影響所致。另外，數(shù)控機床在使用較長時間后，由于元器件老化、機械零件磨損，也將使系統(tǒng)與機械部分的匹配產(chǎn)生問題，而導(dǎo)致無報警故障的產(chǎn)生。因此，重視數(shù)控機床的使用環(huán)境，加強對數(shù)控機床的維護保養(yǎng)，是減少無報警故障發(fā)生幾率的根本途徑，是保證數(shù)控機床正常工作的重要手段。
五、保養(yǎng)不當引起的機床故障
引起數(shù)控機床故障的原因很多，其中由于缺乏正常的日常維護保養(yǎng)，造成機械部分過早的磨損、卡阻，引起機床電氣系統(tǒng)的保護環(huán)節(jié)動作而產(chǎn)生停機故障。像這種故障的情況，在我們工作中經(jīng)常遇到，如機床在使用時由于不及時將鐵屑清除，造成電氣短路；使用中大容量的冷卻水如沒有及時疏通排放造成的危害也很大，既發(fā)生冷卻水流入電動機內(nèi)造成電氣故障。這些原因造成的故障，如果按設(shè)備保養(yǎng)的規(guī)定進行維護應(yīng)該是可以避免發(fā)生的。認真做好對機床的維護保養(yǎng)，保證設(shè)備在使用過程中有一個良好的工作環(huán)境，以避免出現(xiàn)一些人為的故障。
六、遠程機械故障和服務(wù)系統(tǒng)
隨著數(shù)控機床的廣泛使用，機床產(chǎn)品應(yīng)用普及率的不斷提高、高速化加工需求的不斷增加，遠程診斷服務(wù)系統(tǒng)不僅可以提高設(shè)備利用率，還可以減少服務(wù)費和維護費用的支出，同時可以使機床制造商受益，又可以使機床制造商與用戶建立長期合作的關(guān)系。遠程診斷服務(wù)系統(tǒng)可以使用戶：（1）實現(xiàn)預(yù)知維修，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少機床停機時間，防止突發(fā)事故，提高生產(chǎn)率；當發(fā)現(xiàn)故障隱患無法停機時，用戶可以在遠程診斷和服務(wù)系統(tǒng)的指導(dǎo)下控制機床的加工，把損失降到最低。（2）把機床制造廠的專用知識傳遞給機床操作人員和維修人員，使機床利用率最高。（3）合理預(yù)測機床壽命，使機床在保質(zhì)、保產(chǎn)情況下超期服役。方便對機床使用情況進行質(zhì)量跟蹤，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，不斷提高機床質(zhì)量；對設(shè)備進行狀態(tài)管理，實現(xiàn)事后維修、計劃維修和預(yù)知維修的有機融合。
七、數(shù)控系統(tǒng)的故障維護
充分發(fā)揮數(shù)控機床功能多、柔性強、加工精度高、自動化程度高的優(yōu)勢，生產(chǎn)處高質(zhì)量的產(chǎn)品，以適應(yīng)市場競爭的需要，就必須注意加強數(shù)控機床的維護工作。具體應(yīng)做到以下幾點：（1）保證數(shù)控設(shè)備的使用環(huán)境良好，符合產(chǎn)品規(guī)定的要求。（2）注意數(shù)控設(shè)備使用電源的維護。特別當增減旁邊共用交流電源的大容量設(shè)備時，必須觀察是否產(chǎn)生瞬時干擾信號，防止它破壞機內(nèi)的程序或參數(shù)，甚至造成死機，影響機床的正常運行。（3）數(shù)控設(shè)備應(yīng)有操作規(guī)程。特別防止機床操作員隨意修改內(nèi)部參數(shù)。（4）應(yīng)有維修記錄。一般機床故障都具有規(guī)律性（如常發(fā)故障），維修記錄對今后工作具有指導(dǎo)意義。（5）要加強有關(guān)數(shù)控設(shè)備技術(shù)人員和操作員的培訓(xùn)工作，結(jié)合理論和實踐來提高他們的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)。
八、對機床數(shù)控系統(tǒng)故障處理的幾點體會
數(shù)控機床中系統(tǒng)故障占整機故障的比例很小，但在使用中卻經(jīng)常碰到。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障一般較難處理，而且在說明書中大多指明故障的處理要由維修部門來解決，因為對此類故障的處理，一般都須有一定的經(jīng)驗和具備計算機數(shù)控系統(tǒng)維修方面的有關(guān)知識和資料，并需要對以下幾個方面有所了解。（1）了解系統(tǒng)配置和連接，如輸入、輸出接口，通信接口，與伺服驅(qū)動器的連結(jié)等。（2）了解系統(tǒng)軟件的保存方式和存儲器類型。（3）做好機床所有參數(shù)的核對和備份，并保證該參數(shù)的正確無誤和有效，做好記錄，或用軟盤保存。（4）熟悉系統(tǒng)的起動過程，步驟和注意事項。
數(shù)控系統(tǒng)中計算機部分的故障由于不是一般的機床修理工作，所以有些機床制造廠為了機床的使用安全，對這方面的工作一般不提供說明。因此，當系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，如不具備一定的經(jīng)驗，無把握時盡量與數(shù)控系統(tǒng)維修部門取得聯(lián)系，在他們的指導(dǎo)下進行維修，避免使故障進一步擴大。
九、設(shè)備管理與維修人員的培養(yǎng)
設(shè)備管理與維修工作在工業(yè)發(fā)展中越來越顯示其重要性。新世紀我國工業(yè)將迅速發(fā)展，先進設(shè)備在企業(yè)中廣泛應(yīng)用。企業(yè)通過設(shè)備更新和技術(shù)改造，設(shè)備構(gòu)成將會有很大的變化。為滿足高新技術(shù)的挑戰(zhàn)，人才培訓(xùn)是當前必須重視的問題：（1）進行多學(xué)科多技能，既有理論知識，又有動手操作能力的人才培訓(xùn)。（2）適應(yīng)綜合管理的要求。（3）工業(yè)自動化程度的提高、高科技的發(fā)展以及市場競爭等因素，使設(shè)備管理人員有要求不斷提高的迫切感。（4）為滿足對設(shè)備管理與維修技術(shù)人員的要求，多層次，多途徑的培養(yǎng)人才。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 優(yōu)點 缺點 種類 數(shù)控機床控制技術(shù)
目前，我國國內(nèi)數(shù)控技能人才嚴重缺乏，阻礙了我國制造實力的提高，教育部等六部委啟動了“制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能型緊缺人才培訓(xùn)工程”,對高技能型人才的培養(yǎng)提出了具體的方案。我校根據(jù)自身特點、結(jié)合市場需要，開設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，我根據(jù)近幾年的教學(xué)踐經(jīng)驗，簡要對當前數(shù)控機床的在教學(xué)與生產(chǎn)實踐中的運用談一些思考。
一、數(shù)控機床的優(yōu)點與缺點
（一）數(shù)控機床的優(yōu)點
1.對零件的適應(yīng)性強，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。
在同一臺數(shù)控機床上，只需更換加工程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)，以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復(fù)雜表面（如螺旋表面），數(shù)控機床也能實現(xiàn)自動加工。
2.加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
目前，數(shù)控機床控制的刀具和工作臺最小移動量（脈沖當量）普遍達到0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機床達到很高的加工精度。此外，數(shù)控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差。因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
3.生產(chǎn)效率高。
由于數(shù)控機床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉(zhuǎn)速和進給量的變化范圍比普通機床大。因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數(shù)控機床的切削效率，節(jié)省了機動時間。與普通機床相比，數(shù)控機床的生產(chǎn)效率可提高2―3倍。
4.良好的經(jīng)濟效益。
使用數(shù)控機床進行單件、小批量生產(chǎn)時，可節(jié)省畫線工時，減少調(diào)整、加工和檢驗時間，節(jié)省直接生產(chǎn)費用；同時還能節(jié)省工裝設(shè)計、制造費用；數(shù)控機床加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進一步下降。此外，數(shù)控機床還可實現(xiàn)一機多用，所以數(shù)控機床雖然價格較高，但仍可獲得良好的經(jīng)濟效益。
5.自動化程度高。
數(shù)控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數(shù)，同時有利于現(xiàn)代化管理，可向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展。
（二）數(shù)控機床的缺點
數(shù)控機床的主要缺點如下：價格較高，設(shè)備首次投資大；對操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時，手工編程的工作量大。
二、數(shù)控機床的種類
（一）按工藝用途分類
按工藝用途，數(shù)控機床可分類如下：普通數(shù)控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機床等。加工中心機床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
（二）按運動方式分類
按運動方式，數(shù)控機床可分類如下：點位控制數(shù)控機床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床，等等。輪廓控制數(shù)控機床：數(shù)控系統(tǒng)能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床，等等。
（三）按伺服系統(tǒng)的控制方式分類
按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控機床可分類如下：開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床、閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床、半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床。
（四）按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類
技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下：經(jīng)濟性數(shù)控機床。經(jīng)濟性數(shù)控機床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合；中檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能較全，價格適中，應(yīng)用較廣；高檔數(shù)控機床。這類數(shù)控機床功能齊全，價格較貴。
三、數(shù)控機床控制技術(shù)的發(fā)展
機械設(shè)備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器―接觸器控制仍然是我國機械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀初至50年代，出現(xiàn)了交磁放大機―電動機控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現(xiàn)了晶體管――晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運性能大為改善，而且減少了機械設(shè)備和占地面積、耗電少、效率局，完全取代了交磁放大機―電動機控制系統(tǒng)。
在20世紀的60年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的自動化裝置――順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在20世紀70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器――可編程序控制器。這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點，故目前已作為一種標準化通用設(shè)備普通應(yīng)用于工業(yè)控制。
隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用日益廣泛，井進一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計算機數(shù)控系統(tǒng)、計算機群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)及計算機輔助設(shè)計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計到制造的全部自動化。
由此可見，機械設(shè)備控制技術(shù)的產(chǎn)生，并不是孤立的，而是各種技術(shù)相互滲透的結(jié)果。它代表了正在形成中的新一代的生產(chǎn)技術(shù)，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
