淺談數控機床的發展趨勢及主要問題

崔歡歡

摘 要：數控機床廣泛地應用在各行各業中，本文主要講述了我國數控機床的現狀，發展趨勢及主要存在的主要問題，國內數控機床的研究人員，應充分認識到國產數控機床與發達國家之間的差距，努力研究先進制造技術，加大技術創新與實踐培訓力度。

關鍵詞：數控機床；存在問題；發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.002

數控機床是制造裝備業發展的基礎，是實現裝備技術現代化和先進制造技術的基石，數控技術的發展直接影響著一個國家的制造工業現代化。由于它的高性能、高精度、高可靠性，使數控機床也廣泛應用于航空、航天、船舶、汽車以及發電設等各重要裝備制造業。

1 數控機床的現狀

自2003 年以來，機床產值一直保持著上升的走勢 ，到2008年產值高達八百多億美元。2008年以后，制造技術的不景氣使業內普遍認為制造業變成夕陽產業。然而，據相關機構預測，按照線性回歸法則，預計我國數控機床行業的產值將達到2700億元，到2020年。2016年1～11 月我國數控機床進口數量累計10245臺，同比數量減少15.9%[1]。該數據表明，正是我國數控機床技術水平的不斷上升，才導致進口數控機床產量的不斷下降。中國數控機床仍然位居世界第一位。

2 數控機床的發展趨勢

自從美國麻省理工學院于1952年研制出世界上第一臺數控機床以來，數控機床技術無論在軟件和硬件方面，都有飛速的發展。近年來，國內數控機床的發展趨勢大體可表現在如下幾個方面：

（1）高速、高效率。現如今，多數行業都對加工設備的速度和效率要求越來越高，高效率、高質量、低成本的要求，零部件的高速加工在生產中已經得到了廣泛的運用?，F在，美國和日本等數控機床發達國家已經在使用高速加工的公司大約有30%，這個比例在德國高于 40%。能夠高速運轉的機床，都具備高速電主軸，高速進給機構，高性能數控及伺服系統。

（2）高精度、高可靠性。數控機床的核心技術就是精度和可靠性，而精度和可靠性是各基礎技術的積累。一般，數控機床的加工精度主要包括機床制造的幾何精度和機床使用的加工精度這兩個方面。隨著CAM技術的快速發展，機床使用的加工精度大幅度提升。怎樣提高精度呢？可通過減少系統誤差、提高機床的穩定性、利用精確的補償技術以及依靠輔助措施來實現。數控機床的可靠性是檢驗產品質量的關鍵指標。隨著對機床加工質量和加工成本的要求越來越高，數控機床技術又增加了可靠性和經濟性要求，不斷研究的各種報警和防護措施，可以明顯減少由于故障造成的較大損失。

（3）復合化?，F今，零部件一體化程度的要求不斷提高，而加工產品的形狀卻越來越復雜，使多軸控制的機床得到了較快的發展。復合加工機床可滿足工件在一次裝卡后完成大部分或全部的加工工序，從而減少機床和夾具的使用和制造、免去工序間的搬運和儲存， 提高工件加工精度、縮短加工周期和節約作業面積的目的[2]。

（4）智能化、網絡化。智能化已成為各行業生產的共同理念，數控機床技術的智能化是一種模擬的數字網絡技術加上網絡監控技術，把本來由人來操作的工作流程通過電腦編成一種固定的模式，由機器控制代替人為控制的一種智能模式。數控機床的網絡化是把數控系統通過網絡連接和網絡控制，在計算機上操作使用，虛擬設計，虛擬制造等高端技術越來越多的為工程技術人員所追求[3]。

（5）綠色化。目前，國外干切削或半干切削技術已得到了較快的發展[4]。我國已經圍繞綠色切削技術加工的需求，在微量潤滑技術、低溫冷風技術及微細冰粒冷卻技術等方向，研發了多個型號的工程化樣機，并已成功應用于航空、航天企業的數控加工車間。

3 數控機床的發展存在問題

歐洲機床行業聯合委員會（CECIMO）的一份報告，明確說明歐洲機床產業的主要競爭者是日本和臺灣。日本與歐洲處于同一水平。對中國機床的評價是廉價優勢且技術實力逐漸提升，但并非主要對手。國內數控機床的發展主要存在以下問題：

（1）缺少合理化的切削參數、缺少工藝數據庫和知識庫以及缺少數字化制造管理系統，較長就會影響整體的效率，無法滿足如今高效化加工的要求[5]。多數企業的數控車間都缺少MES系統，即數字化的制造執行系統。數控綜合加工效率低，具體表現在數控機床的主軸運轉率低，數控加工主軸功率利用率也低。

（2）機床發展到今天，差不多標準化、專業化分工了，但是分工后缺乏基礎系統的研究。機床在工業領域雖然并非最尖端精密的工業產品，但是它也是多學科的交匯，也存在多變量非線性的影響因素。需要大量的實踐，在基礎數據積累的基礎上不斷實現技術演進，但是國內的數控機床一直沒有建立起相對成熟可靠性的方法理論，缺少最基礎的研究、積累。國內數控機床的研究人員，應充分認識到國產數控機床與發達國家之間的差距，努力研究先進制造技術，加大技術創新與實踐培訓力度。

參考文獻：

[1]于慧.行業高速發展 我國數控機床市場前景向好[J].中國工業報，2017（05）.

[2]焦炬.淺析數控機床發展現狀[J].機電產品開發與創新，2011（05）.

[3]候建鑫，吳自亮.天然氣放空分液罐的應用及改進[J].價值工程，2013（01）.

[4]孫杰. 數控機床技術發展趨勢[J].內蒙古科技與經濟，2007（22）.

[5]金華.國產數控機床及其關鍵技術發展現狀及展望[J].工業技術， 2017（11）.