我国数控机床现状及发展趋势

王 凯 王耀锐 李 猛

（辽宁西格马数控机床有限公司，辽宁 铁岭112611）

0 引言

在世界范围内，工业行业的发展都离不开先进的制造技术，作为工业行业稳步发展的一大核心支柱，先进的制造技术已受到了各工业大国的高度重视。 而对于先进制造技术而言，数控机床是必不可少的设备，不仅被运用到了航天、航空领域，还在各类工业制造行业中发挥着重要作用。因此，在对原有数控技术进行提升的基础之上，各类工业制造企业还对数控系统新技术进行了更深层次的研究。

1 我国数控机床产业所取得的成果

对我国机床工业协会的相关数据资料进行深入分析可知，我国数控机床行业已对一系列数控机床研究中心进行了建立，其中主要包括国家精密仪器工程技术研究中心、国家数控工程技术研究中心、国家精密机床工程技术研究中心等。 随着时代的发展以及经济的进步，我国数控机床产业也随之取得了极大成功，在对国外先进技术、先进资源进行吸收的同时已能做到自主创新，并在激烈的市场竞争中获得了优势地位。

首先，在设计研发方面，高中档数控机床已取得了较好的发展，在一系列关键技术，例如五轴联动、超精加工、数字化设计、高速加工以及复合加工上都取得了明显进步。 应东方汽轮机厂的需求，北京机电研究院对五轴联动加工中心进行了研发和建立，该中心的出现一方面使汽轮机叶片加工的质量得到了保障和提升，另一方面还提升了工作效率、降低了加工成本。与此同时，应安彩集团成都电子玻壳有限公司的要求，沈阳机床股份公司对背投彩电玻壳数控压屏专用生产线进行了研发，和国际同类产品相比，此生产线的技术是毫不逊色的。 因此，在继美国和日本之后， 我国也成为了能对此类专用设备进行研发、生产的国家。另外，针对上海磁悬浮列车轨道，沈阳机床股份有限公司还对具有科学性、系统性的数控加工成套设备进行了研发。

其次，在创新研发方面，高性能数控机床技术也取得了明显突破。例如，济南二机床集团结合当前实际情况，对高速五轴数控龙门铣床进行了自主研发， 不仅使大型水泵叶片曲面的加工精度得到了提升，还使大型模具加工的相关需求得到了满足。 与此同时，在五轴车铣复合加工中心得到研发以后，科学化、系统化的设计环节以及生产环节就得到了实现， 一系列大型复杂零件的加工需求也随之得到了满足。在我国，第一台由直线电机驱动的高速加工中心已得到了研发，15000r/min 为其最高转速，0.8g 和1.5g 分别为，x、y 轴的最大加速度。另外，杭州机床集团还对七轴五联动数控成形磨床进行了研发，此设备不仅满足了难加工材料零件的精密加工，还使材料的生产效率得到了有效提升。 当前，武汉重型机床厂对重型七轴五联动车铣复合加工机床进行了研发，此机床可对螺旋桨的全部工序进行一次性完成，其工作效率以及工作质量也达到了国际标准[1]。

2 现存于我国数控机床产业中的相关问题

当前，我国数控机床产业在各方面都取得了进步，但受技术水平以及工业发展基础等因素的影响，我国数控机床的精度以及生产效率都较低，和工业发达国家相比，其可靠性、安全性、工作水平都是较差的。 具体而言，现存于我国数控机床产业中的相关问题主要有：

2.1 未和市场需求达到一致性

对于企业而言，要使产品能够满足市场需求，就必须进行技术创新。

2.2 关键功能元部件依旧需进口

对于数控机床而言，关键功能元部件是极其重要的。一般而言，关键功能元部件由诸多部分构成，主要有数控系统、主轴单元、滚动直线导轨副、数控刀架以及刀库及滚珠丝杠副等。因此，倘若这些关键部件的性能以及技术水平不符合相关标准，那么数控机床的使用性能以及生产技术水平就会受到严重的影响。 对相关数据资料进行分析可知，国产数控机床的故障往往都出现在功能部件上，而这也是造成国产数控机床出现问题的主要原因。 当前，我国许多中高端数控机床都只处于制造和组装环节，重要的零部件还是需要从国外进口，即核心技术未得到采用。例如，当前我国的数控系统都不具较高的质量和水平，因而大部分数控系统都需依赖于进口。 在世界范围内，两大著名的数控系统厂商分别是来自德国的SIMENES 以及来自日本的FANUC。 另外，和国外生产的数控刀具相比较，我国的数控刀具在安全性、可靠性以及使用性能上都是较为落后的，具体表现在其使用质量和使用性能都无法满足市场的需求，数控机床的生产效率会因其受到严重影响[2]。

3 我国数控机床的发展趋势

随着社会的进步以及经济的飞速发展，我国数控系统技术也随之具备了较好的发展条件。 但为了对日益增长的市场需求进行有效满足，进而在激烈的竞争中处于优势地位，我国数控技术就需从实际情况出发向更高端的领域跨进，跻身世界一流水平。具体而言，我国数控机床的发展趋势主要体现在以下几个方面：

3.1 高效性

具体而言，就是对数控机床的运作速度进行有效提升，一方面使产品的质量得到保障，提升工作效率，另一方面减少投入成本，在生产环节中对零部件的高速加工进行广泛运用。

3.2 高可靠性

对于数控机床制造商以及数控系统制造商而言，数控机床的可靠性是其最为关注的一个问题。 倘若一台数控机床不具备较好的稳定性，那么此数控机床就很容易出现故障，不仅阻碍到了正常制造工作的进行，还对生产效率造成了严重的影响。因此，对产品质量进行衡量的一个重要标准就是数控机床的可靠性。

3.3 高精度

对数控机床的加工精度进行有效提高已成了各工业大国主要的追求目标。 一般而言，机床使用的加工精度以及机床生产的几何精度构成了数控机床的加工精度。依靠辅助措施、补偿技术、机床稳定性提升等途径都可对机床的精度进行提升。

3.4 智能化

对于各行各业的生产环节来说，智能化已成为了共同的追求。 依靠一种数字化网络技术以及模拟网络化监控，将原本人工操作的工作步骤依靠电子计算机编制为一种既定的模式，并将人力控制变为机器控制的一种方法就称之为智能加工。 一般来说，智能化应用主要涵盖了智能监控、智能分析以及智能维修[3]。

4 结语

当前，我国数控机床产业已取得了飞速发展，但其中依旧存在着诸多问题。因此，我们就需从实际情况出发，对具有创新性、可靠性的技术和产品进行研发，提高数控机床的性能以及工作效率，使市场实际需求以及国家重点工程的需求得到满足，进而拉近和世界先进数控机床制造技术的差距，最终使我国数控机床产业获得质的飞跃。

［1］杨庆东,孟玲霞,米洁.精密数控立式静压圆台磨床热特性分析[J].北京信息科技大学学报:自然科学版,2014(01).

［2］林敬亭,李娇.基于要素分析的机床产品外观设计研究[J].设计,2013(11).

［3］吴连连,黄爱华.浅谈我国数控机床的现状与发展趋势[J].机械管理开发,2013(03).