當今世界,工業(yè)發(fā)達國家對機床工業(yè)高度器重,競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高主動化先進機床,以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。中國參加wto后,正式參與世界市場激烈競爭,今后如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實是緊急而又艱巨的任務。數(shù)控機床的技巧特點及其發(fā)展前提。

　　數(shù)控機床的技巧特點，數(shù)控機床具有以下三大突出的特點:

　　1.利用二進制數(shù)學方法輸入,加工過程可任意編程,主軸及進給速度可按加工工藝需要變更,且能實現(xiàn)多座標聯(lián)動,易加工雜曲面。對於加工對象具有“易變、多變、善變”的特點,換批調(diào)劑輕易,可實現(xiàn)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn),適應社會對產(chǎn)品多樣化的需求。但價格較昂貴,需要正確分析其應用的經(jīng)濟合理性;

　　2.利用硬件和軟件相組合,能實現(xiàn)信息反饋、補償、主動加減速等功效,可進一步前進機床的加工精度、效率、主動化程度;

　　3.是以電子把持為主的機電一體化機床,充分施展了微電子、盤算機技巧特有的優(yōu)點,易於實現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡化,可較易地組成各種先進制作系統(tǒng),如fms、ftl、fa,甚至將來的cims,能最大限度地前進工業(yè)的生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率。

　　數(shù)控機床發(fā)展的前提，任何事物都有其特點與發(fā)展前提,人們控制后才干加速其發(fā)展。數(shù)控機床的發(fā)展前提重要包含:它是機、電、液、氣、光多學科各種高科技的綜合性組合,特別是以電子、盤算機等現(xiàn)代先進技巧為基石,必須具有鞏固的技巧基礎(chǔ),互相配套,缺一不可。如不齊全,則數(shù)控機床難以順利發(fā)展;

　　數(shù)控機床是由主機、各種元部件(功效部件)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成,還需先進的主動化刀具配合,才干實現(xiàn)加工,各個環(huán)節(jié)在技巧上、質(zhì)量上必須切實過關(guān),確保工作可靠、穩(wěn)固,才干保數(shù)控機床工作的精度、效率和主動化,否則,難以在生產(chǎn)實際中應用;它是社會需求、科技程度和人員素質(zhì)三者的聯(lián)合,缺一不成。如果人員素質(zhì)差、科技程度達不到,則難以滿足社會需求。人是一切運動的主體,需要各種精通業(yè)務的專家、人才和熟練技巧工人,互相配合,共同完成。否則,數(shù)控機床難以順利發(fā)展。

　　工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展數(shù)控機床的重要經(jīng)驗

　　數(shù)控機床涌現(xiàn)至今的50年,隨科技、特別是微電子、盤算機技巧的前進而不斷發(fā)展。美、德、日三國事當今世上在數(shù)控機床科研、設(shè)計、制作和應用上,技巧最先進、經(jīng)驗最多的國家。因其社會前提不同,各有特點。美國的特點是,政府器重機床工業(yè),美國國防部等部門不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務和供給充分的經(jīng)費,且網(wǎng)羅世界人才,特別講究“效率”和“創(chuàng)新”,重視基礎(chǔ)科研。因而在機床技巧上不斷創(chuàng)新,如1952年研制降生界第一臺數(shù)控機床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成fms、1987年開創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國起首聯(lián)合汽車、軸承生產(chǎn)需求,充分發(fā)展了大批大批生產(chǎn)主動化所需的主動線,而且電子、盤算機技巧在世界上領(lǐng)先,因此其數(shù)控機床的主機設(shè)計、制作及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實,且一貫器重科研和創(chuàng)新,故其高性能數(shù)控機床技巧在世界也一直領(lǐng)先。當今美國不僅生產(chǎn)宇航等應用的高性能數(shù)控機床,也為中小企業(yè)生產(chǎn)便宜實用的數(shù)控機床(如haas、fadal公司等)。其存在的教訓是,著重於基礎(chǔ)科研,疏忽利用技巧,且在上世紀80代政府一度放松了領(lǐng)導,致使數(shù)控機床產(chǎn)量增長緩慢,於1982年被落后的日本超過,并大批進口。從90年代起,糾正過去傾向,數(shù)控機床技巧上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?產(chǎn)量又逐漸上升。

　　德國政府一貫器重機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位,在多方面大力扶植。特別講究“實際”與“實效”,保持“以人為本”,師徒相傳,不斷前進人員素質(zhì)。在發(fā)展大批大批生產(chǎn)主動化的基礎(chǔ)上,於1956年研制出第一臺數(shù)控機床后,一直保持實事求是,講究科學精力,不斷穩(wěn)步前進。德國特別重視科學實驗,理論與實際相聯(lián)合,基礎(chǔ)科研與利用技巧科研并重。企業(yè)與大學科研部門緊密合作,對用戶產(chǎn)品、加工工藝、機床布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控機床的共性和特征問題進行深入的研究,在質(zhì)量上千錘百煉。德國的數(shù)控機床質(zhì)量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機床。德國特別器重數(shù)控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功效部件,在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之數(shù)控系統(tǒng)和heidenhain公司之精密光柵,均為世界馳名,競相采用。

 

　　日本政府對機床工業(yè)之發(fā)展異常器重,通過方案、法規(guī)(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)領(lǐng)導發(fā)展。在器重人才及機床元部件配套上學習德國,在質(zhì)量管理及數(shù)控機床技巧上學習美國,甚至青出於藍而勝於藍。日本也和美、德兩國類似,充分發(fā)展大批大批生產(chǎn)主動化,繼而全力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)主動化的數(shù)控機床。

　　自1958年研制出第一臺數(shù)控機床后,1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過美國(5,688臺),至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺,出口27,409臺,占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng),先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機床,大批出口,占逝世界寬大市場。在上世紀80年代開端進一步加強科研,向高性能數(shù)控機床發(fā)展。在策略上,起首通過學習美國全面質(zhì)量管理(tqc),變?yōu)槁毠ぷ杂X群體運動,保產(chǎn)品德量。進而加速發(fā)展電子、盤算機技巧,進入世界前列,為發(fā)展機電一體化的數(shù)控機床開道。日本在發(fā)展數(shù)控機床的過程中,狠抓要害,突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)。日本fanuc公司戰(zhàn)略正確,仿創(chuàng)聯(lián)合,針對性地發(fā)展市場合需各種低中高級數(shù)控系統(tǒng),在技巧上領(lǐng)先,在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現(xiàn)有職工3,674人,科研人員超過600人,月產(chǎn)能力7,000套,銷售額在世界市場上占50%,在國內(nèi)約占70%,對加速日本和世界數(shù)控機床的發(fā)展起了重大增進作用。中國數(shù)控機床現(xiàn)狀及發(fā)展中的重要問題，數(shù)控機床的現(xiàn)狀目前,中國機床工業(yè)廠多人眾。2000年,金切機床制作廠約358家(20.6萬人),成形機床制作廠191家(約6.5萬人),共計549家(27.1萬人)。其中生產(chǎn)數(shù)控金切機床的約150家,生產(chǎn)數(shù)控成形機床的約30家,共計約180家,占廠家總數(shù)的1/3。2001年金切機床產(chǎn)量19.2萬臺,內(nèi)數(shù)控金切機床17,521臺,約占9%。

　　總的來說:數(shù)控機床產(chǎn)量不斷增長,2001年為1991年的3.6倍;進口量增長較快,達29倍,出口量有所增長,但數(shù)目較小,為4.8倍;數(shù)控機床消費量增長較快,達7.9倍。產(chǎn)量滿足不了社會發(fā)展的需求。從金額上看,2001年數(shù)控機床進口17,679臺,計14.1億美元,出口2,509臺,計0.44億美元,進口額為出口額之32倍。進口大、出口小。

　　中國發(fā)展數(shù)控機床存在的重要問題，中國於1958年研制出第一臺數(shù)控機床,發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段,從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機床特點、發(fā)展前提缺乏認識,在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)單薄、配套件不過關(guān)的情形下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳,無法用於生產(chǎn)而停頓。重要存在的問題是盲目性大,缺乏實事求是的科學精力。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進數(shù)控系統(tǒng)技巧,從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(區(qū)域)引進數(shù)控機床先進技巧和合作、合資生產(chǎn),解決了可靠性、穩(wěn)固性問題,數(shù)控機床開端正式生產(chǎn)和應用,并逐步向前發(fā)展。

　　在20余年間,數(shù)控機床的設(shè)計和制作技巧有較大前進,重要表現(xiàn)在三慷慨面:培訓一批設(shè)計、制作、應用和掩護的人才;通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床,使設(shè)計、制作、應用程度大大前進,縮小了與世界先進技巧的差距;通過利用國外先進元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套,開端能自行設(shè)計及制作高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機床,供給國內(nèi)市場的需求,但對要害技巧的實驗、消化、控制及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功效部件、主動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依附國外技巧支撐,不能獨立發(fā)展,基礎(chǔ)上處於從仿造走向自行開發(fā)階段,與日本數(shù)控機床的程度差距很大。存在的重要問題包含:缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引;嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技巧工人;缺乏深入系統(tǒng)的科研工作;元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套;企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作,基礎(chǔ)上孤軍作戰(zhàn),雖然廠多人眾,但形成不了合力。

 

　　中國加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路，中國今后要加速發(fā)展數(shù)控機床產(chǎn)業(yè),既要深入總結(jié)過往的經(jīng)驗教訓,切實改良存在的問題,又要認真學習國外的先進經(jīng)驗,沿正確的道路前進。

　　建議切實做好以下幾點:

　　1.中國廠多人眾,極需正確的方針、政策對數(shù)控機床的發(fā)展進行有力的指引。應學習美、德、日經(jīng)驗,政府高度器重、正確決策、大力扶植。在方針政策上,應講究科學精力、經(jīng)濟實效,以切實前進生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率為原則。在方法上,深入用戶,精通工藝,低中高級并舉,學習日本,起首解決量大而廣的中檔數(shù)控機床,批量生產(chǎn),占領(lǐng)市場,減少進口,擴大出口。在步驟措施上,必須使國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)先進、可靠,狠抓產(chǎn)品德量與配套件過關(guān),打好技巧基礎(chǔ)。近期重在打基礎(chǔ),確立信用,擴大國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場份額,遠期謀求趕超世界先進程度,大步走向世界市場;

　　2.必須狠抓根本,保持“以人為本”,加速前進人員素質(zhì)、造就各種專家人才,從根本上轉(zhuǎn)變目前低效、落后的狀態(tài)。人是一切事業(yè)成敗的根本,層層都要器重“培才、選才、用才”,確立學習型企業(yè),確立企業(yè)文化,加速造就新人,培訓在職人員,確立師徒相傳制度,舉辦各種技巧講座、訓練班和專題討論會,甚至聘請外國專家、顧問等,起勁前進數(shù)控。300家機械廠技巧改良 數(shù)控機床需求高。國家計委投資研究所預測:“十五”期間,我國固定資產(chǎn)總投資額達到22萬億元,年平均增長幅度為37%。按以往固定資產(chǎn)投資與機械市場消費之間的互動關(guān)系推斷,“十五”期間,我國機械市場合孕育的商機高達320～400億元。

　　據(jù)預測,至2010年:汽車市場將達4400～8000萬輛規(guī)模,其中轎車產(chǎn)量每增長1%,機械市場可增長0.54%;交通方面,“十五”期間僅西部鐵路開發(fā)就將投入1000億元,未來10年西部交通則將投資7000～8000億元,車輪車床、勾舌銑床、2m大型鋸床、螺旋焊管擴徑機械等專用設(shè)備大有用武之地;水利工程未來5年將投資5300億元,環(huán)保一期投資1888億元,二期投資2600億元,相應機械設(shè)備需求宏大;300家機械廠商將進行技改,求購數(shù)控機床數(shù)量十分可觀;目前,國內(nèi)有模具廠1.7萬家,年產(chǎn)值約220億元,預計到2005年產(chǎn)值將達到460億元,所需的機械傾向于高精度、高效率、高速化銑削設(shè)備、虛擬軸機床、復合加工機及慢走絲切割機等。 國產(chǎn)數(shù)控機床市場占領(lǐng)率下滑即將有起色。

　　隨著世界科技前進和機床工業(yè)的發(fā)展,數(shù)控機床作為機床工業(yè)的主流產(chǎn)品,已成為實現(xiàn)設(shè)備制作業(yè)現(xiàn)代化的要害設(shè)備,是國防軍工設(shè)備發(fā)展的戰(zhàn)略物質(zhì)。數(shù)控機床的擁有量及其性能程度的高低,是權(quán)衡一個國家綜合實力的重要標記。加快發(fā)展數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)也是我國設(shè)備制作業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實請求。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會組織用戶調(diào)查表明,航天航空、國防軍工制作業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效數(shù)控機床;汽車、摩托車、家電制作業(yè)需求高效、高可靠性、高主動化的數(shù)控機床和成套柔性生產(chǎn)線;電站設(shè)備、造船、冶金石化設(shè)備、軌道交通設(shè)備制作業(yè)需求高精度、重型為特點的數(shù)控機床;it業(yè)、生物工程等高技巧產(chǎn)業(yè)需求納米級亞微米級超精密加工數(shù)控機床;工程機械、農(nóng)業(yè)機械等傳統(tǒng)制作行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級,特別是民營企業(yè)的蓬勃發(fā)展,需要大批數(shù)控機床進行設(shè)備。

　　目前我國數(shù)控機床的數(shù)量和品種,尚不能完整滿足國內(nèi)市場需求。據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會總干事長吳柏林近日流露,《國家數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項方案》草案已經(jīng)制定完成,目前正由國家發(fā)改委修正,修正完成后,將報國務院領(lǐng)導審閱批準,然后正式施行。據(jù)懂得,《方案》施行以后,困擾我國機床工具業(yè)發(fā)展的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化和自主開發(fā)能力偏低的問題將得到必定程度的解決,國產(chǎn)數(shù)控機床國內(nèi)市場占領(lǐng)率連年下滑的局面將被扭轉(zhuǎn)。

 

　　國家政策扶持數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)>>按照《方案》,未來5年機床工具行業(yè)將營造20個數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地和為之配套的10個基礎(chǔ)功效零部件產(chǎn)業(yè)基地,基地企業(yè)將享受國家政策和資金上的支撐�！斗桨浮分忻鞔_指出,數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)所開產(chǎn)生產(chǎn)的新產(chǎn)品和高級數(shù)控機床產(chǎn)品履行增值稅返還政策。當問及在東北老工業(yè)基地改革中已經(jīng)履行了消費型增值稅的大連和沈陽的企業(yè)是否會因此享受雙重稅收優(yōu)惠時,吳柏林給予了確定的答復。東北區(qū)域增值稅改革以后,全國其他區(qū)域,尤其是中西部區(qū)域增值稅轉(zhuǎn)型的呼聲很高�！斗桨浮穼嵭泻�,東北以外區(qū)域的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地企業(yè)很可能率先履行消費型增值稅,從而也得到雙重稅收優(yōu)惠。事實上,國家已經(jīng)對機床工具行業(yè)的部分企業(yè)給予了增值稅返還政策,只是力度太小,新政策有望加大力度。然吳柏林認為,應當按照企業(yè)生產(chǎn)新產(chǎn)品和高級數(shù)控機床產(chǎn)品銷售額的比例進行返還,并且返還比例在3%~5%。

　　吳柏林還談到了進口關(guān)稅問題。“做功效部件,需要進口一些零件和散件,目前零件和散件的進口關(guān)稅還是很高,這就增長了企業(yè)的生產(chǎn)成本。然另一方面,整機進口關(guān)稅卻可以大幅度地往降落,甚至可以免稅。”他說,“在若干關(guān)稅政策方面還有待調(diào)劑。” 另據(jù)懂得,《方案》還將對進入產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè)給予國債項目資金的支撐。對企業(yè)技巧開發(fā)中心和技巧工程研究中心的初期建設(shè),以及首臺、首套新產(chǎn)品,也將給予必定的風險補貼。調(diào)劑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 加強功效部件開發(fā)制作能力，中檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化程度低是《方案》要解決的問題之一。“中檔數(shù)控機床我們能做,然我們做出來的器材,從質(zhì)量、交貨期,到售后服務,都缺乏市場競爭力。”吳柏林說,“不要說跟歐美比,就連中國臺灣我們現(xiàn)在都比不過。他以中檔數(shù)控機床中范例的普通立式加工中心作例子:2004年內(nèi)地約耗費了1萬臺,然大陸所有企業(yè)加起來共生產(chǎn)2000臺左右,而只有八九個生產(chǎn)加工中心工廠的臺灣竟向大陸銷售了3300臺。這闡明我們的競爭能力差,產(chǎn)業(yè)化程度低。”

　　在發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)方面,吳柏林認為,前進產(chǎn)業(yè)化程度,從政府導向來說,還是要大力提倡專業(yè)化生產(chǎn)。“搞機床,尤其是普及型或經(jīng)濟型機床,大而全、小而全的生產(chǎn)方法是不行的。” 他還特別提到我國機床產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的一個問題,就是主機廠多,要害功效部件專業(yè)生產(chǎn)廠少且弱。以數(shù)控系統(tǒng)來說,我們的數(shù)控系統(tǒng)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請求。而且,應用進口的器材組裝起來的機床,可靠性和質(zhì)量也會受到影響。

　　吳柏林因此認為,前進產(chǎn)業(yè)化程度,起首要調(diào)劑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加強功效部件的開發(fā)和制作能力。其次,企業(yè)的技巧改革也要加強,而這方面過去企業(yè)欠賬太多。“制作高精度的機床,用低精度的普通機床去做,難度是很大的。”，提升高級數(shù)控機床開發(fā)能力。如果說中檔數(shù)控機床我們還能做,只是產(chǎn)業(yè)化程度低的話,那么在高級數(shù)控機床方面,開發(fā)能力不足的問題就顯得尤為突出�！斗桨浮访鞔_了以企業(yè)為主體前進開發(fā)能力的方針。吳柏林提到有祈望進入國家數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地的企業(yè),像大連、沈陽、北京、上海、濟南、秦川、齊齊哈爾的幾家企業(yè),都具備必定的程度,而且這幾年發(fā)展勢頭很好。“如果國家再扶持一下,它們可能很快就能上來。”，前進開發(fā)能力并不是一件容易的事情。就拿數(shù)控系統(tǒng)來說,現(xiàn)在西方大的公司對我們采用封鎖加傾銷的市場戰(zhàn)略。起首是封鎖,封鎖不成績傾銷。其數(shù)控系統(tǒng)在中國市場以十分昂貴的價格出售,獲取了高額利潤。一但中國企業(yè)開發(fā)出同樣產(chǎn)品,他們就立即大幅降價,甚至降到中國企業(yè)的成本價以下。在這種情形下,國家就更要給國內(nèi)企業(yè)以扶持,就像當初美、德、日等扶持本國企業(yè)那樣。

 

　　另一方面,吳柏林提示企業(yè)也要從主觀上器重開發(fā)的投入。“前幾年國內(nèi)機床企業(yè)多數(shù)處于虧損狀態(tài),無力進行科研和技巧開發(fā),現(xiàn)在過上了紅紅火火的好日子。然你不能只顧生產(chǎn)那些萬元一臺的小機床。那樣的話,幾百萬美元、幾百萬歐元一臺的機床你永遠都開發(fā)不出來。”，專家指出,機床企業(yè)如欲進入產(chǎn)業(yè)化基地,其技巧開發(fā)投入不得低于產(chǎn)品銷售收入的5%。如果達到了這個指標,將可每年享受國家給予的必定程度的補貼。按照《方案》的目標,到“十一五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機床以銷售額計的國內(nèi)市場占領(lǐng)率將前進到50%以上,同時,國產(chǎn)全數(shù)機床產(chǎn)品的國內(nèi)市場占領(lǐng)率也將前進到60%以上。

　　隨著科學技巧的發(fā)展,機電產(chǎn)品日趨精密復雜。產(chǎn)品的精度請求越來越高、更新?lián)Q代的周期也越來越短,從而增進了現(xiàn)代制作業(yè)的發(fā)展。尤其是宇航、軍工、造船、汽車和模具加工等行業(yè),用普通機床進行加工(精度低、效率低、勞動度大)已無法滿足生產(chǎn)請求。1946年出身了世界上第一臺電子盤算機,這表明人類創(chuàng)造了可加強和部分取代腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是加強體力勞動的工具相比,起了質(zhì)的飛躍,為人類進入信息社會奠定了基礎(chǔ)。6年后,即在1952年,盤算機技巧利用到了機床上,從而一種新型的用數(shù)字程序把持的機床應運而生。這種機床是一種綜合運用了盤算機技巧、主動把持、精密測量和機械設(shè)計等新技巧的機電一體化范例產(chǎn)品。數(shù)控機床是一種裝有程序把持系統(tǒng)(數(shù)控系統(tǒng))的主動化機床。盤算機數(shù)控階段也經(jīng)歷了三個時代。即1970年的第四代--小型盤算機;1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基于pc(國外稱為pc-based)。

　　從1952年美國麻省理工學院研制出第一臺實驗性數(shù)控系統(tǒng),到現(xiàn)在已走過了46年過程。數(shù)控系統(tǒng)由當初的電子管式起步,經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段:分立式晶體管式--小規(guī)模集成電路式--大規(guī)模集成電路式--小型盤算機式--超大規(guī)模集成電路--微機式的數(shù)控系統(tǒng)。到80年代,總體發(fā)展趨向是:數(shù)控裝置由nc向cnc發(fā)展;廣泛采用32位cpu組成多微處理器系統(tǒng);前進系統(tǒng)的集成度,縮小體積,采用模塊化結(jié)構(gòu),便于裁剪、擴大和功效升級,滿足不同類型數(shù)控機床的需要;驅(qū)動裝置向交換、數(shù)字化方向發(fā)展;cnc裝置向人工智能化方向發(fā)展;采用新型的主動編程系統(tǒng);加強通信功效;數(shù)控系統(tǒng)可靠性不斷前進�？傊�,數(shù)控機床技巧不斷發(fā)展,功效越來越完善,應用越來越輕易,可靠性越來越高,性能價格比也越來越高。到1990年,全世界數(shù)控系統(tǒng)專業(yè)生產(chǎn)廠家年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)約13萬臺套。

　　在20世紀后期形成的以數(shù)控技巧為中心的柔性制作技巧,預期在未來仍將延續(xù)進展并成為加工技巧發(fā)展的主流。它的特點可以歸結(jié)為3f,3i和3s,即:3f表現(xiàn)柔性化(flexibility)、聯(lián)盟化(federalization)和新鮮化(fashion);3i表現(xiàn)集成化(integration)、信息化(information)和智能化(intelligence);3s表現(xiàn)系統(tǒng)化(syst)軟件化(softwar)和個性化(speciality)。這些特點表清晰明了將進一步深化發(fā)展適應多品種變批量生產(chǎn)的柔性主動化技巧;基于先進工藝和結(jié)構(gòu)原理發(fā)展新鮮設(shè)備來優(yōu)化制作過程;推動機床創(chuàng)新設(shè)計,經(jīng)濟地滿足用戶對產(chǎn)品個性化的加工請求;構(gòu)建靈捷的制作系統(tǒng),快速響應市場需求,以高質(zhì)量產(chǎn)品迅速地批量上市;有效地施展信息技巧和軟件技巧在制作過程中前進技巧程度和管理程度的作用;探求在網(wǎng)絡化散布制作的協(xié)作聯(lián)盟情形下的數(shù)控技巧等。數(shù)控機床的發(fā)展前提重要包含，它是機、電、液、氣、光多學科各種高科技的綜合性組合,特別是以電子、盤算機等現(xiàn)代先進技巧為基石,必須具有鞏固的技巧基礎(chǔ),互相配套,缺一不可。

 

　　數(shù)控機床是由主機、各種元部件(功效部件)和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成,還需先進的主動化刀具配合,才干實現(xiàn)加工,各個環(huán)節(jié)在技巧上、質(zhì)量上必須切實過關(guān),確保工作可靠、穩(wěn)固,才干保數(shù)控機床工作的精度、效率和主動化,否則,難以在生產(chǎn)實際中應用。它是社會需求、科技程度和人員素質(zhì)三者的聯(lián)合,缺一不成。如果人員素質(zhì)差、科技程度達不到,則難以滿足社會需求。人是一切運動的主體,需要各種精通業(yè)務的專家、人才和熟練技巧工人,互相配合,共同完成。為了滿足市場和科學技巧發(fā)展的需要,為了達到現(xiàn)代制作技巧對數(shù)控技巧提出的更高的請求,數(shù)控未來仍然持續(xù)向開放式、基于pc的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展。

　　1、開放式：為適應數(shù)控進線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的請求,最重要的發(fā)展趨向是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放性,設(shè)計生產(chǎn)開放式的數(shù)控系統(tǒng),例如美國、歐共體及日本發(fā)展開放式數(shù)控的打算等。

　　2、基于pc的第六代方向：基于pc所具有的開放性、低成本、軟硬件資源豐富等特點,更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。至少采用pc機作為它的前端機,來處理人機界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題,由原有的系統(tǒng)承擔數(shù)控的任務。pc機所具有的友愛的人機界面,將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠程通信,遠程診斷和維修將更加廣泛。

　　3、高速化、高效化：機床向高速化方向發(fā)展,可充分施展現(xiàn)代刀具材料的性能,不但可大幅度前進加工效率、降低加工成本,而且還可前進零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技巧對制作業(yè)實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的實用性。90年代以來,隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具,大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅(qū)動進給部件以及高性能把持系統(tǒng)(含監(jiān)控系統(tǒng))和防護裝置等一系列技巧領(lǐng)域中要害技巧的解決,歐、美、日各國爭相開發(fā)利用新一代高速數(shù)控機床,加快機床高速化發(fā)展步伐。高速主軸單元(電主軸,轉(zhuǎn)速15000-100000r/min)、高速且高加/減速度的進給運動部件(快移速度60~120m/min,切削進給速度高達60m/min)、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都涌現(xiàn)了新的突破,達到了新的技巧程度。根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需乞降電子驅(qū)動技巧的飛速發(fā)展,高速直線電機的推廣利用,開發(fā)出一批高速、高效的高速響應的數(shù)控機床以滿足汽車、農(nóng)機等行業(yè)的需求。還由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期加快,模具、航空、軍事等工業(yè)的加工零件不但復雜而且品種增多。

　　4、高精度化：精密化是為了適應高新技巧發(fā)展的需要,也是為了前進普通機電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性,減少其裝配時的工作量從而前進裝配效率的需要。從精密加工發(fā)展到超精密加工(特高精度加工),是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級設(shè)備工業(yè)的技巧程度和現(xiàn)代化程度決定著全數(shù)國民經(jīng)濟的程度和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技巧及設(shè)備是發(fā)展新興高新技巧產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技巧及其產(chǎn)業(yè)、生物技巧及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技巧和最基礎(chǔ)的設(shè)備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的差別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動材料生產(chǎn)”。制作技巧和設(shè)備就是人類生產(chǎn)運動的最基礎(chǔ)的生產(chǎn)材料,而數(shù)控技巧又是當今先進制作技巧和設(shè)備最核心的技巧。當今世界各國制作業(yè)廣泛采用數(shù)控技巧,以前進制作能力和程度,前進對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技巧及數(shù)控設(shè)備列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì),不僅采用重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技巧及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控要害技巧和設(shè)備方面對我國履行封鎖和限制政策�？傊�,大力發(fā)展以數(shù)控技巧為核心的先進制作技巧已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、前進綜合國力和國家地位的重要道路。

 

　　數(shù)控技巧是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行把持的技巧,數(shù)控設(shè)備是以數(shù)控技巧為代表的新技巧對傳統(tǒng)制作產(chǎn)業(yè)和新興制作業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化設(shè)備,其技巧領(lǐng)域籠罩很多領(lǐng)域:

　　(1)機械制作技巧;

　　(2)信息處理、加工、傳輸技巧;

　　(3)主動把持技巧;

　　(4)伺服驅(qū)動技巧;

　　(5)傳感器技巧;

　　(6)軟件技巧等。

　　數(shù)控技巧的發(fā)展趨向：數(shù)控技巧的利用不但給傳統(tǒng)制作業(yè)帶來了革命性的變更,使制作業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技巧的不斷發(fā)展和利用領(lǐng)域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(yè)(it、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需設(shè)備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨向。從目前世界上數(shù)控技巧及其設(shè)備發(fā)展的趨向來看,其重要研究熱門有以下幾個方面：

　　1.高速、高精加工技巧及設(shè)備的新趨向效率、質(zhì)量是先進制作技巧的主體。高速、高精加工技巧可極大地前進效率,前進產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和前進市場競爭能力。為此日本先端技巧研究會將其列為5大現(xiàn)代制作技巧之一,國際生產(chǎn)工程學會(cirp)將其斷定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業(yè)領(lǐng)域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車設(shè)備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情形下,才干對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制作機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方法拼裝,使構(gòu)件的強度、剛度和可靠性得到前進。這些都對加工設(shè)備提出了高速、高精和高柔性的請求。從2001展會情形來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包含我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉(zhuǎn)速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分辨達12*!000r/mm和1g。 數(shù)控,機床,模具設(shè)計,數(shù)控車床,數(shù)控技巧>>在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm前進到5μm,精密級加工中心則從3～5μm,前進到1～1.5μm,并且超精密加工精度已開端進入納米級(0.01μm)。在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的mtbf值已達6 000h以上,伺服系統(tǒng)的mtbf值達到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功效部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展,利用領(lǐng)域進一步擴大。

　　2.5軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(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,不僅光潔度高,而且效率也大幅度前進。一般認為,1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床,特別是應用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工施展更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結(jié)構(gòu)復雜等原因,其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍,加之編程技巧難度較大,制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。當前由于電主軸的涌現(xiàn),使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化,其制作難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此增進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發(fā)展。在2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭,可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn),還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國dmg公司展出dmuvoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由cnc系統(tǒng)把持或cad/cam直接或間接把持。

 

　　3 .智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨向：21世紀的數(shù)控設(shè)備將是具有必定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包含在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面:為尋求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化,如加工過程的自適應把持,工藝參數(shù)主動生成;為前進驅(qū)動性能及應用連接輕易的智能化,如前饋把持、電機參數(shù)的自適應運算、主動辨認負載主動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的主動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、輕易系統(tǒng)的診斷及維修等。

　　為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控利用軟件的產(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,如美國的ngc(the next generation work-station/machine control)、歐共體的osaca(open syst architecture for control within automation systs)、日本的osec(open syst environment for controller),中國的onc(open numerical control syst)等。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。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過轉(zhuǎn)變、增長或剪裁結(jié)構(gòu)對象(數(shù)控功效),形成系列化,并可輕易地將用戶的特別利用和技巧訣竅集成到把持系統(tǒng)中,快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。

　　目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功效庫以及數(shù)控系統(tǒng)功效軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。網(wǎng)絡化數(shù)控設(shè)備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控設(shè)備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制作系統(tǒng)、制作企業(yè)對信息集成的需求,也是實現(xiàn)新的制作模式如迅速制作、虛擬企業(yè)、全球制作的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制作公司都在近兩年推出了相干的新概念和樣機,如在o2001展中,日本山崎馬扎克(mazak)公司展出的“cyberproduction center”(智能生產(chǎn)把持中心,簡稱cpc);日本大隈(okuma)機床公司展出“it plaza”(信息技巧廣場,簡稱it廣場);德國西門子(siens)公司展出的open manufacturing environment(開放制作情形,簡稱ome)等,反響了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨向。