高端数控机床发展趋势精选(九篇)

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第1篇：高端数控机床发展趋势范文

数控机床的应用范围很广，能够以编程的方式进行各种零部件的加工，实用性很强，然而，由于价格昂贵，数控机床的使用范围受到了制约，并不适合所有类型的加工设计。目前，该设备主要的使用范围是：①加工精度高、结构形状复杂的零件；②严格按照既定标准、尺寸加工设计的零部；③本身价值比较高的零件。相对于其他类型的加工设备，数控机床具有加工精度高、加工稳定可靠、高柔性、生产效率高、劳动条件好等优势。据有关资料统计，当生产批量在100件以下，用数控机床加工具有一定复杂程度零件时，加工费用最低，获得的经济效益最高。

2数控机床的发展方向

（1）高速化近年来，随着我国机械制造业的飞速发展，需求也在不断增强，而作为工业制造的必备的设备，我国机床行业每年以两位数的速度增长，迎来快速发展时期，数控机床已成为我国机床消费的主流。不同行业对于数控机床有着不同的需求，航空领域需要的是高速、精密以及多轴联动的产品；电力行业需要的是高刚性、大扭矩的数控产品；而汽车工业需要的是大量生产线的专用机床。（2）高精度化随着国内制造业转型升级步伐的加快，数控化加工是机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率发展的趋势。我国对高端精密加工设备的需求与日俱增，用户对于高端机床产品的需求也越来越大。数控机床的高精度化发展，现在更专注于运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿研究，以求能够达到数控机床最佳精度状态。总的来看，市场对机床工具产品的需求已经过渡到中高端领域，普通机床产品的市场空间将越来越小。（3）控制智能化当今的市场充分证明，现在数控机床的智能化已经成为市场的热门需求和话题，智能化是机床行业发展趋势，个性化定制、系统解决方案，以技术为依托为客户提供智能输送整体解决方案，正在逐步变成现实。数控技术的智能化主要包括加工过程自适应控制技术、加工参数的智能优化与选择、智能故障自诊断与自修复技术、智能故障回放和故障仿真技术、智能化交流伺服驱动装置、智能4M数控系统等。（4）极端化(大型化和微型化)随着我国高精密产业的发展，数控机床越来越凸显出其自身优势，其能够适应我国大型机械化发展趋势，不仅可以满足大型装备的功能性要求，还满足了其精度要求。目前，航空航天、半导体、光学部件、超精密轴承等零件加工，引入了超精密加工技术、纳米级技术，该技术要求发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，而数控机床与传统机床球体磨床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，使失效的概率大幅度降低。（5）网络化数控机床主要着眼于以数字化和网络化为支持的智能化生产，网络化是其必然的发展趋势。数控机床的网络化发展，能够实现数据参数的有效流通、共享，便于对数控机床的远程监控。（6）加工过程绿色化环境问题是全球性问题，特别是对于我国来说，环境问题目前已经成为中国社会经济发展面临的严重挑战之一，这一问题的日益突出和扩大，已经影响到区域的生态安全和可持续发展。数控机床的生产过程中需要大量资源，随着人们环保意识的增强，资源和环境问题得到了广泛的重视，近年来环保车床不断涌现，环保节能已成为工程机械产品升级的基本特征，绿色制造代表了未来全球发展的方向，环保节能机床的加速发展会使企业在市场上保持竞争优势和领先地位。

3本零件的设计分析

3.1加工难点及处理方案

分析图纸可知，此零件表面由圆柱、顺圆弧、逆圆弧、圆锥、槽、螺纹等组成，对平面度的要求很高，为提高零件的质量，需要根据零件的形状、尺寸大小和形位公差要求选择合理的加工方案：（1）结合加工零件的形状和材料等条件，选用CJK6032数控机床。（2）对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，编程时采用中间值。（3）加工工序为：预备加工—车端面—粗车右端轮廓—精车右端轮廓—切槽—工件调头—车端面—粗车左端轮廓—精车左端轮廓—切退刀槽—粗车螺纹—精车螺纹。

3.2零件设备的选择

根据轴类零件的特点，既有切槽尺寸精度又有圆弧数值精度，该零件的加工对于技术要求更为严格，而普通车床加工设备很明显不具备该优势。而数控车床加工精度高，能做直线和圆弧插补，且刚性良好，能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿，可以保障其加工的尺寸精度和表面质量。根据零件的工艺要求，可以选择经济型数控车床，本文选用CJK6032数控机床加工该零件。该机床采用的是步进电动机形式半闭环伺服系统，设置三爪自定心卡盘、普通尾座或数控液压尾座，适合车削较长的轴类零件，且机构简单，价格相对较低。

3.3刀具与切削用量的选择

影响数控车床切削效率的因素有很多，主要有人为因素、环境因素及刀具和切削用量的选择，这些都制约着数控车床的工作状态，尤其是对于刀具的合理选择，能够加快数控车床的工作效率，保证零件加工质量。刀具的选择标准是刀具复杂程度、制造和磨刀成本。相对于普通机床而言，数控加工对刀具在刚性、精度、耐用度上有着更为严格的要求，同时，还要求所选择的道具尺寸稳定、便于安装调试。工件材料的切削加工性能是很复杂的，强度、硬度、塑性、提供冷切削加工、机械性能都跟工件的材料有关。经过研究图纸发现，该轴零件加工中，刀具与工件之间的切削力较大，所以选择45钢为该轴类零件的材料。

3.4设置刀点和换刀位

第2篇：高端数控机床发展趋势范文

关键词：数控系统；发展过程；趋势；应用分析

中图分类号： TG659 文献标识码： A

现代数控技术的发展具有高精度、高效率等特点，拥有微电子、计算机、信息处理、自动检测及控制技术的功能，为了在越来越激烈的全球巿场竞争中立于不败之地，各发达国家均对不同的工业项目投入巨资，以发展自己的数控技术。而我国数控技术的发展在现代制造业的转型过程中起到了基础性的作用，是国家工业和国防工业的重要手段，关系到我国在世界上的战略地位，更体现了我国的综合国力水平。

1、数控技术概念及发展现状

1.1国际数控技术的发展现状

所谓数控技术，是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术，它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础，同时也是提高产品质量，提高生产率必不可少的物质手段。数控技术还是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低直接关系到国家战略地位。数控机床随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展，早已成为一个国家综合竞争实力的重要标志，工业发达国家对数控机床的发展高度重视，竞相发展高精、高效、高自动化的数控机床，以加速工业和国民经济的发展。

1.2我国数控机床的发展现状

目前我国生产的数控机床可以大致分为经济型机床、普及型机床、高档型机床三种类型。经济型机床基本都是开环控制；普及型机床采用半闭环控制技术，分辨率可达到1微米；高档型机床采用闭环控制，同时具有高精度、高速度、复合化，具有各种补偿功能、新控制功能、自动诊断，分辨率可以达到0.1微米，计算机能够代替人进行编程。

自2000年，在市场需求的拉动下，国内数控机床以年均30%的速度增长，从2003年开始，中国连续7年成为全球最大的机床消费国，目前是世界上最大的数控机床进口国。同时中国也是世界最大的数控机床生产国。在2010年，世界28个机床生产国的产值超过660亿美元，其中中国、日本、德国位列全球机床生产的前三位，分别占全球市场份额的32%、18%和15%。在国内应用的经济型数控机床基本都是国内产品，国内产品不管是从质量上还是从可靠性上都可以满足大部分机床用户的需要。

2、数控机床的发展趋势

2.1追求高速高精度控制是数控技术发展永恒的目标

数控机床的应用与发展对数控系统提出了更高要求，其中高速高精度运动控制成为现代数控系统的关键技术，已得到国内外的普遍关注，并从理论方法到实际应用进行了大量的研究和实践，有效推动了高档数控机床的技术进步，满足了现代航空、汽车以及模具制造业等对零件形状、加工精度、表面质量和加工效率等不断提高的要求，高速高精度数控加工已成为主流切削加工方式。

为达到高速高效加工，如何保证在机床运动平稳的前提下，实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律，使机床具有满足高速加工要求的加减速特性，是加减速研究的关键问题。加减速控制方法可以归纳为传统加减速法和柔性加减速法：传统加减速法有梯形加减速法和指数加减速法等方法；柔性加减速法有三角函数加减速法、S曲线加减速法和多项式加减速法等。传统的梯形和指数加减速由于存在加速度突变而影响运动平稳性，柔性加减速由于加速度连续，在高速加工中倍受关注。

另外伴随着电子技术的高速发展，采用高性能CPU、存储器等集成化标准化模块，改善了机床动态、静态特性，提高系统的快速响应能力、提高反馈和控制环节的数据分辨率等，保障了机床的高速高精高效化。

2.2柔性化是提高数控加工效率的有效手段

柔性化分为两方面，数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。这两方面都可以降低生产成本，大幅度提到产品的加工效率。

2.3智能化、数字化、网络化已占据了数控技术的主导

数控机床发展到今天，软件在其中的作用已越来越显著，然而研发消耗的精力与消耗的成本也越来越高，由于数控系统中的软件大多都是嵌入式软件，与硬件有着紧密关系并且运行在特定的硬件环境中，使得整个数控系统的性能、智能化水平的高低及可靠行的优劣等都是由硬件环境及软件共同决定的，更好的开发与完善软件的性能，也是挺高数控机床品质的重要环节。

2.4环保节能成为新的课题

随着人们环境保护意识的加强，对环保的要求越来越高。不仅要求在机床制造过程中不产生对环境的污染，也要求在机床的使用过程中不产生二次污染。在这种形势下，装备制造领域对机床提出了无冷却液、无液、无气味的环保要求，机床的排屑、除尘等装置也发生了深刻的变化。绿色加工工艺愈来愈受到机械制造业的重视。目前在欧洲的大批量机械加工中，已有10％一15％的加工实行了干切削或准干切削。我国在改造自然和社会发展方面取得了辉煌的成就，但与此同时，生态破坏与环境污染对国民的生存和我国的发展已构成了很大的威胁。因此保护和改善生态环境，实现国民经济的稳定和持续增长，是个紧迫而艰巨的任务。数控行业也正朝着更加高效和环保的方向发展，为我国的环境保护事业承担起一份应尽的责任。

3、我国数控机床的发展方向

我国数控机床在过去十几年的发展中进步是巨大的，然而事实上，由于国内数控系统生产企业的起点都很低，导致了企业的技术水平相对落后，再加上数控技术发达国家的技术封锁和低价倾销的竞争策略，使国内数控系统生产企业在设计原理、元器件及应用技术上与发达国家相比差距较大，但迫于企业生存的压力，有两方面桎梏束缚了我国数控技术前进的步伐，其一低端产能过剩，另一方面高端产能明显不足。

数控机床的水平、品种和生产能力，直接反映了国家综合实力。在制造业向数字化和智能化转型过程中，对于设备组成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面质量等，尤其是在一些高新技术产业领域，如航天、通信等。市场技术需求的转变，对数控机床行业的发展提出了新的挑战，迫使我国数控机床技术在高速化、复合化、精密化、多轴化等方面取得大的突破，不断增强我国高端数控机床的竞争力，才能牢牢抓住制造业转型中的良好机遇。

提高我国数控机床的竞争力，笔者认为应做好如下三方面：

3.1注重人才培养，提高研发能力。

数控机床行业是具有高技术含量的行业，对于我国高端数控机床竞争力不强的局面，很大程度在于基础研究不够，很多企业只关心制造机床，却没有研发能力。我国现在工程教育的非工程化，使得我们培养出来的人才，工程实践知识较少，创新能力较弱，从技术上就受制于人。

3.2开发核心技术，增强竞争力。

目前很多机床制造企业在遇到市场压力下，首先想到的是降价，而不是去想办法提高产品附加值。过分追求降低成本，造成配套品质下降，恶性价格竞争，企业效益不好，赢利有限，使企业减弱再发展能力。

3.3加大政策扶持，提供专项帮助。

数控技术直接反映了国家的综合实力，国家政策对于数控机床行业的技术发展有着重要影响。虽然国家分别在2005年和2011年就数控机床行业发展出台了专项规划，但支持力度仍明显不足，因此，国家政策的扶持力度还有待进一步加强。

4、结束语

当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是其中相对薄弱的环节。只有跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献：

[1] 陈成．实现高速数控加工关键技术的研究．机械工程与自动化，2009.

[2] 邹庆华．数控高效加工理论研究．机电产品开发与创新，2010.

第3篇：高端数控机床发展趋势范文

【关键词】桨叶；制造工艺；精度要求

1、前言

我国正处于世界造船大国向世界造船强国的转型期，船舶制造业已有多元化发展趋势，但高端的船舶推进器受国外的一些知名厂家垄断，国内也只有极少数厂家能生产，而且大多数都是走的低端产品路线，目前的生产状况根本无法满足市场的需求，成为行业发展瓶颈。国家提出发展海洋经济规划，开发高性能、高附加值的船舶装备是当今国内造船业多元化发展的方向。用户对船舶机动性及平稳性要求越来越高。这就要求高质量、高精度的可调螺旋桨来代替原来较为低端定距桨。为了降低制造成本，减少设备投入，需要我们寻求较为经济的桨叶制造工艺组合。

2、桨叶毛坯的铸造工艺

2.1造型工艺：通常有二种造型方法

一是水玻璃粘土砂测点造型，需要工艺人员编制造型测点工艺表（下表），人工测点造型。其优点是适用性强，生产准备时间短，无需模具（生产准备投入费用少）；缺点是生产效率低，铸件质量稳定性差；适用于单件或少量生产。二是模具树脂砂造型，需要预先制作模具，人工树脂砂模具造型。其优点生产效率较高，铸件质量稳定；缺点是生产准备时间长，投入费用多；适用于批量生产。综合以上二种造型方法的优缺点，采用水玻璃粘土砂测点造型制造一次性母模，以母模作模具，再进行人工树脂砂造型。既提高了生产效率，又减少了投入费用，同时又可获得较为稳定的铸件质量。

2.2熔炼

采用中频电炉熔炼，吹氮气除气除渣，炉前直读光谱检测，可获得稳定的高质量铜水。

3、桨叶的加工工艺

3.1桨叶法兰的加工：首先工艺人员需要根据桨叶截面螺距及截面型值（图1）编制出桨叶截面螺距测点表（表2），划线工根据测点表划线，划出桨叶螺距基准线。法兰加工通常采用数显坐标镗床或数控坐标镗床加工，加工内容通常是法兰底面，法兰外圆和法兰联接螺孔。操作工根据工艺或图纸以桨叶螺距基准线为基准加工以上内容。

3.2桨叶叶型的加工：通常有人工测点打磨加工和数控机床加工。

3.2.1人工测点打磨加工

划线工用螺距规根据测点表及桨叶法兰上的螺距基准对桨叶各个半径截面的毛坯叶面进行测点和标记打磨余量，打磨工依据各标记的打磨余量进行打磨和抛光。这种人工测点打磨加工的工艺，是最原始的工艺，操作工的个人技能对桨叶螺距精度影响很大，有经验的技术工人在精打细作的情况下，其桨叶螺距精度仅能达到ISO484标准要求的I级，通常只能做到Ⅱ级和Ⅲ级甚至更差。目前国内大多数螺旋桨厂都采用这种原始的加工艺，其优点成本低，投入少。适合低端产品的制造。

3.2.2数控机床加工

数控机床加工工艺，可以选用三轴联动、五轴联动、七轴联动的数控机床，五轴联动和七轴联动的数控机床价格昂贵，一台设备通常上千万元。目前国内仅有一二家有实力的厂家选用了上千万元的五轴联动和七轴联动的数控机床，且仅用于少量有特殊要求的产品的制造。无法进行量产。因此选用价格便宜的三轴联动数控机床加工桨叶叶面，是比较理想的选择。

选择三轴联动龙门数控铣床作为桨叶叶面加工设备。首先，需要设计桨叶夹紧工装，让桨叶固定在机床工作台面上；其次，用Catia三维软件根据桨叶型值表及螺距参数建立桨叶三维模型（图2）；第三，选用合适的刀具，用Powermill软件产生刀具补偿及刀具路径（图3）；第四，通过龙门数控铣床接口对桨叶毛坯叶面进行加工。加工后的桨叶叶面通常保留0.5mm的抛光余量。加工后的桨叶叶面需经人工抛光、切边、修正等，才可完工。如此制作的桨叶优点：精度等级高，可稳定在ISO484要求的S级（特级）和级，制造成本较低。

第4篇：高端数控机床发展趋势范文

2011年我国机床工具行业延续了2010年的高速增长，但增速从下半年开始呈现出缓慢回落的态势。行业产业结构调整取得明显进步，服务于高端用户的高档机床供不应求。市场需求结构升级加速，进口再创历史高位，而国产低端产品需求明显减少。国际市场继续呈现不同程度复苏，我国出口到新兴市场的机床工具产品平稳上升。

1～12月行业主要经济指标完成情况及进出口统计

自2011年起，国家统计局定义规模以上企业由年度产品销售收入500万元以上调整为2000万元以上，统计范围发生了一些变化，因此2011年12月机床工具行业统计企业个数为4385家，比2010年年末减少2000多家。本文所涉及2011年数据均在4385家企业范围内。

1、行业主要经济指标完成情况

国统局数据显示：1～12月机床工具行业累计完成工业总产值6606.5亿元，同比增长32.1％；产品销售产值6424.9亿元，同比增长31.1％产品销售率达到97.3％，比上年同期降低0.8个百分点。

机床工具行业实现利润445.8亿元，同比增速为28.0％产值利润率为6.7％，与上年同比降低0.3个百分点。

机床工具行业本期累计固定资产投资完成额同比增长54，7％。

具体到小行业，金切机床行业完成工业总产值1542.9亿元，同比增长23.1％。金切机床产量和其中数控机床产量，分别同比增长15.1％和20.6％；成形机床行业完成工业总产值587.3亿，同比增长36.0％。成形机床产量和其中数控机床产量，分别比同期增长0.9％和13.0％。

2、机床工具产品进出口情况

2011年，机床工具产品累计进口202.9亿美元，同比增长29.3％。其中金属加工机床进口132.4亿美元，同比增长40.6％。

机床工具产品出口89.0亿美元，同比增长26.4％；其中金属加工机床出口24.2亿美元，同比增长30.3％。

3、金属加工机床消费及市场占有率

2011年国产金属加工机床产值达282.7亿美元，同比增长29.4％。其中金切机床197.5亿美元，同比增长26.2％；成形机床85.2亿美元，同比增长37.4％：金属加工机床消费额达390.9亿美元，同比增长32.9％。

金属加工机床国内市场占有率（按金额计）为66.1％，较2010年降低0.8个百分点；数控机床市场占有率为56.6％，较2010年降低0.1个百分点。

行业经济运行特点

2011年我国机床工具生产、进口及出口总体保持了较高速的增长，市场需求高端化的趋势加速，主要呈现以下5个特点：

1、产销增速高位运行，增速放缓

2011年，机床工具行业工业总产值和产品销售产值继续维持在较高增长水平，其中金属加工机床产量突破100万台。中国仍将继续成为全球最大的机床生产国和消费国。全年机床工具行业呈现高位运行、高开低走、趋势放缓的走势。在五月份增速达到最高、6月份单月产值达到634.9亿元后，增速开始缓慢下行，在8月份跌破了连续保持23个月的单月增幅高于30％的纪录后，9月份到达谷底。进入四季度，虽然出现了预期的机床工具行业一般规律的反弹，三个月产值连续攀升，且10、11两个月的月度增速又回归至30％以上，12月份当月产值达到全年最高682亿元，但受市场需求影响，反弹力度不足，12月份月度产值同比增速则再次跌回至2609％。

机床工具大行业中，增速最高是机床附件小行业，铸造机械和成形机床增速次之，金切机床增速最低。

从七个小行业重点联系企业（部分）的新增订单统计数据看，其走势更为严峻。一是市场需求信息减少；二是低档产品订单下降幅度较大；三是重型、大型机床产品订单明显下滑，其中大型机床产品尤为突出；四是一些企业已完成的订单，用户也不急于提货，甚至明确要求延迟交货；五是数控系统供应商订单在10月份以后下滑明显，库存增加，同时也出现用户延缓提货的现象。

2、产品结构调整明显进步

2011年，一大批机床工具行业科技进步成果进入应用领域，同时市场对高端产品的需求不断增加，在这内外动力的推动下，行业产品结构调整明显进步，一批中高档机床工具服务于汽车，航空航天、船舶、能源等重点领域，甚至还为国外高端用户提供了成套装备。如：济南二机床有限公司在美国福特公司压力机生产线招标项目中，一举中标，将为其提供两条世界最先进的压力机生产线，总价值10亿元。

从相关数据可见，近几年，国产金属加工机床的数控化率无论以数量还是金额计算，均在不断提升，2011年产量数控化率比上年增长1.8个百分点，产值数控化率，比上年增加了2.2个百分点。国内金属加工机床产值增速也大大高于产量增速，金属加工机床平均单价同比增长15.3％，其中成形机床平均单价同比增长35.9％。

3、进口又攀新高

2011年我国机床工具产品进口增速高企不下，同比增长29.3％，月度进口额依然处于高位，但月度同比增速逐步趋缓。

金切机床是机床工具各类进口产品中的绝对主力，达到105.4亿美元，同比增长40.0％；成形机床进口27.0亿美元，同比增长42.7％，增长较快，进口额已超过数控装置，跃居第二位。1～12月金属加工机床进口额132.4亿美元，同比增长40.6％。其中数控机床111.1亿美元，同比增长42.1％。加工中心、磨床，特种加工机床、车床位居各类金属加工机床进口前四位。金属加工机床主要来源地前四位的是日本、德国、台湾地区和美国，占进口总额的79.5％。

4、市场需求加速升级，国产机床市场占有率未见提高

我国在“十二五”期间的主要任务是调结构、转方式。因此，用户行业的结构升级与转型成为推动机床工具市场需求向高端化发展的动力。受到高居不下的进口压力，2011年国产机床市场占有率为66.1％，与上年相比降低0.8个百分点。

2011年金属加工机床进口增速高达40.6％，高于我国同类机床产值增速11.2个百分点。来自德国和日本的进口额在总量中占2／3，推高金属加工机床进口平均单价同比上涨33.2％。反映出市场需求结构升级加速，用户对中高端产品的需求明显增加，也反映出国产中高端产品在技术水平、产业化、适应市场能力、整体服务等诸多方面仍不能满足这一变化的要求。

5、出口稳定增长

1～12月机床工具产品继续保持稳定增速，出口额达到89.0亿美元，同比增长26.4％，出口额创多年以来同期最高。尽管我行业已有一些高档产品出口到海外，但是出口产品结构不尽合理的格局没有改观。按产品类别看，排在前两位的是切削刀具和磨料磨具。从出口增速看，夹具附件增速最快。

从出口企业性质看，私人企业、外企和国企出口金额占比分别为44.9％，26.8％和15.6％，三者增速分别为39.4％、30.6％和6.4％。数控装置、机床夹具、机床零部件的出口主力军是外商独资企业，其占比均超过40％以上。其他产品，如金切和成形机床、刀具、磨料磨具、木工机床等出口主力军均为私人企业，其占比均超过40％以上，其中成形机床占比达到60.1％。

2011年我国金属加工机床出口市场中，无论是美、日、德等传统市场还是印度、巴西、俄罗斯等新兴市场出口均呈现快速增长态势。全年出口去向前10名排序如下：美国、印度、巴西、日本、德国、俄罗斯联邦、印度尼西亚、香港、泰国、韩国。其中，印度，巴西、俄罗斯、印度尼西亚等新兴市场发展很快。

关注问题积极应对

由于我国前期4万亿拉动内需产生了一定的提前消费、国际市场发展趋势的不确定性、一些国家出现的政治动荡、美国为解决债务问题而采取的货币政策造成的全球通胀压力增大，以及国家宏观经济调控政策变化等诸因素影响，使得我国机床工具市场经过近些年的高速增长后，在2011年5、6月份新增订单开始大幅回落，增速趋缓态势已经形成。与此同时，以下问题也须引起高度关注：

1、投资增长过快喜忧参半

201　1年全年机床工具行业累计固定资产完成投资额2214.5亿元，同比增长54.7％：其中设备工具购置额同比增长54.0％。

在中国机床工具工业协会对50余家行业企业的调研中，也反映出近两年各企业厂房扩建、设备购置投入巨大、产能扩张过猛的情况。投资额的快速增加，保证了机床工具行业的工艺装备的先进性，有助于提高企业的活力和核心竞争能力，但也会造成产能过大、重复建设等问题，最终难免形成市场无序竞争，资源浪费。

2、必须持续加强产品结构调整

2011年我国机床工具产品结构的调整取得了很大进展，但从以下方面可以看出我们在产品结构与市场需求结构还存在着较大的差距：一是高端产品还是以进口为主。2011年从日本和德国进口的金属加工机床金额较上年分别增长50.3％和40.0％。二是中档产品的产业化也亟待加强。从我国台湾和韩国进口的加工中心金额较上年分别增长23.7％和24.3％，与我国数控金切机床的增长速度基本持平，反映出我们尚未有效减少中档机床的大量涌入。三是功能部件瓶颈现象尚未明显改观。2011年我国功能部件发展速度与进口的功能部件增长速度也基本相当，反映出机床的关键功能部件还是依赖国外进口，其基本格局虽有改进，但未发生根本变化。

3、进出口大幅度逆差不容忽视

机床工具行业一直是进出口逆差行业，2011年进出口逆差进一步拉大，达到历史之最，其原因在于：一是进口大幅增加。虽然出口产品也有较大幅度增长，但增速仍低于进口增速，且出口基数也低于进口，故进出口逆差进一步加大。二是出口产品结构仍然存在问题。我国出口金额最大的前两位产品是工具刀具和磨具磨料（二者出口金额占比达到44.5％），其中相当一部分产品是低价的低端产品和原料型出口。进出口价格的差异也无助于逆差的缩小。展望201　2年迎接挑战

2012年我国机床工具行业将面临以下六方面挑战，一是主要用户行业发展放缓，内需拉动难以乐观；二是生产原料价格继续上行，效益增长难度增大；三是汇率上浮压力持续，对外贸易优势受到削弱；四是全球经济复杂多变，进入新的不确定性阶段；五是银行贷款有所松动，资金紧张不会根本改变；六是国外产品大量进口，内资企业压力明显增大。正确判断形势，充分准备，积极应对，努力拼搏，是保持机床工具行业平稳健康发展的基本要务

我国机床工具行业近年来的高速发展已打下良好基础。科技重大专项的实施助推了企业自主创新、高端产品研发和中高端产品产业化进程：近10年的高速发展，企业工艺装备条件有很大改善：《机床工具行业“十二五”期间工作要点（试行）》明确了机床工具行业由大变强的努力方向，指明了“十二五”期间行业的重点任务及采取的主要措施。确立的三大标志性目标是：在为重点行业核心制造领域提供装备和服务方面取得突破性进展：中高档数控机床国内市场占有率显著提高，中高档数控系统和功能部件国内市场占有率显著提高；形成若干世界知名品牌和优势企业。“工作要点”已在企业中取得了广泛共识。为此，全行业要努力做到资源、精力，目标等三方面的集中，分阶段逐步实现“由大变强”的战略目标。

预计2012年：

第5篇：高端数控机床发展趋势范文

关键词：机械；工业；机电一体化；应用领域

0 引言

在工业化大生产时代，生活的节奏不断加快，对于工业生产的效率和质量标准也不断的提升，由此就需要提升生产设备的性能和技术水平，在提高加工精度的基础上，能够有效的提升生产效率。随着机电一体化技术的广泛应用，其自身已经形成了一个独立的体系，算是新兴科学中的一枝独秀。机电一体化技术是多种技术的综合体，应用的都是比较先进的科学技术，所以在目标配置和功能布局方面都具有较高的质量，所以在工业生产中具有低能耗、高效能的优势，尤其是在自动化生产普及的时代，机电一体化技术更是发挥了重要的作用，有效的推动了工业生产的进一步发展。

1 机电一体化基本结构要素

机电一体化技术融合了多种先进的技术要素，其是一个高科技与机械设备的综合体。主要包括机械、动力、传感、驱动、执行、控制以及信息处理几个构成要素，每一个环节都是确保机电一体化技术能够正常运转的重要部分，下面对其进行阐述。

1.1 机械本体部分

机械本体是机电一体化技术运行的根本，是各项先进技术能够发挥功能的基础载体，是构成机电一体化技术的框架结构，有了机械本体，才能够保证其他功能元素有效的运行。

1.2 动力部分

这部分是系统中产生能量的重要部分，机电一体化设备要想能够运行，只有通过动力系统产生一定的能量，才能够保持系统的正常运行。

1.3 传感部分

传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号传输到信息处理单元经过分析处理后产生相应的控制信息其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成

1.4 驱动部分

驱动部分就像人体的肌肋腱接受大脑指挥驱动四肢运动一样在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能

1.5 执行部分

执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样根据控制信息和指令完成各种动作和功能执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构

1.6 控制及信息处理部分

这部分是整个机电一体化设备的中枢，是控制整个系统能够运行的关键要素。各个传感器将获取的信息传输到控制中心，控制中心对这些信息进行存储分析，在进行信息处理之后，按照一定的程序发出指令，对整个系统进行控制操作。一般是由计算机的可编程控制数控装置以及逻辑电路的输入输出借口等设备完成的。这部分的功能相当于人的大脑，对于各类信息能够进行综合的判断，然后支配整个系统的运行。

2 机电一体化技术的主要应用领域

2.1 数控机床

数控机床是现代工业生产中重要的机械设备，主要表现在操作和控制功能的完美展现。数控机床充分的利用了机电一体化技术，通过可编程控制系统，将生产程序输入机床中，然后控制系统按照程序进行逻辑处理，对整个机床发出操作指令，从而控制整个机床能够高效运行。数控机床就是机电一体化技术的操作实例，机床按照数控单元中发出的指令，能够按照设定的形状和尺寸将零件加工出来，并且能够完成较为复杂的零件加工，具有较高的精度，对于普通机床来讲，在小批量、多品种的零件加工中具有很高的灵活性和适应性，是一种高效能的机械设备。数控机床代表了现代机械设备发展的主要趋势，也是机电一体化技术应用的典型代表。

2.2 计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合而是全局动态最优综合它打破原有部门之间的界线以制造为基干来控制物流和信息流实现从经营决策产品开发生产准备生产实验到生产经营管理的有机结合企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥

2.3 柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统主要由计算机数控机床机器人料盘自动搬运小车和自动化仓库等组成它可以随机地实时地按量地按照装配部门的要求生产其能力范围内的任何工件特别适于多品种中小批量设计更改频繁的离散零件的批量生产。

2.4 工业机器人

机电一体化技术在工业机器人中的应用算是应用领域的一个新阶段，也是我国工业生产领域的高端科研项目。在第一代机器人应用的过程中，还只是初步的尝试，只能尝试进行简单的重复运动，对于周围的环境和作业对象缺乏适应性，并且灵活性欠佳。在改革到第二代机器人时，在技术上有所创新，利用了先进的传感元件，能够对于周围的环境和操作对象进行简单的判断，并且能够对动作进行信息反馈控制，已经展现出了智能的迹象，并且开始向实用化转变。在第三代机器人研发时，机电一体化技术已经达到了炉火纯青的程度，又称为智能机器人，在感知功能方面比较灵敏，并且可以进行复杂的逻辑思维判断和决策，在进行作业时，能够独立完成，这象征着机电一体化技术的应用迈入了新的台阶。

3 结束语

机电一体化是科学技术发展到一定程度的必然产物，也是科学技术在机械设备中应用的重要结晶，机电一体化技术的广泛应用有效的推动了我国工业生产的进程。在机电一体化技术中，融合了众多先进的科技，所以在性能和功能方面都比较完善，在工业生产的过程中，有效的提高了生产效率，尤其是在机械自动化生产领域应用的更为普遍。随着时代的发展，机电一体化技术还会不断的提高，在性能方面会更加完善，为我国的工业生产创造有利的条件。

参考文献：

[1]胡前明.机电一体化技术的概念发展状况和发展趋势[J].广东建材，2009（20）.

第6篇：高端数控机床发展趋势范文

20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。

采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。

1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。

这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。

在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。

数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。

然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。

到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。

数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。

1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。

80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。

目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。

所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。

那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。

为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。

车床依用途和功能区分为多种类型。

普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。

转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。

自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。

多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。

仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型

立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。

铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。

专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站

看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。

我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。

金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。

由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。

自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。

但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。

机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。

就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。

美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。

欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。

韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。

近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。

目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。

美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。

1.美国的数控发展史

美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。

2.德国的数控发展史

德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。

3.日本的数控发展史

日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。

4.我国的现状

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。 

 在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。

2003年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。

四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准.、统计法),就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO标准.、统计法)以下，就是超高精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。

参考文献：

1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved

4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学

5.《中国机械工程》

6.《数控机床及应用》作者：李佳

7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期

8《机电新产品导报》2005年第12期

9.《瞭望》2007年第37期

第7篇：高端数控机床发展趋势范文

【关键词】数控技术；机械制造；应用；现状

0 引言

计算机的问世及其普及化可以说是上个世纪人类社会最杰出的科技成果。将计算机及其掌控技术运用至机械制造设施之中，则是20世纪制造业取得的一个实质性的关键进步。数控技术在很多行业领域中已得到了广泛的应用。在应用的过程中数控技术综合应用了电子计算机、自动控制、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，数控技术具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，它提高了机械制造业的制造水平，解决了机械制造中常规技术难解决甚至无法解决的问题，为社会提供了高质量、高可靠性的机械产品。

1 我国数控技术的发展现状

数控技术的应用是机械制造业的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段，在此同时，我国数控装备的产业化取得了实质性进步。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，我国数控技术在经过五十年的发展历程后，现在已经基本掌握了现代数控技术，为以后数控技术发展的新方向奠定了基础。在现在经济和技术的基础上，我国虽然在高端数控技术上的研究开发以及产业化方面取得了很大的进步，但是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。与国外对比，我们不仅在数控技术水平上存在有差距，在方面发展速度也有很大差距。

2 机械制造中数控技术的应用

机械制造行业是最早应用数控技术的行业，随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它担负着为国民经济各行业提供先进装备的重任。数控技术在机械制造业的应用中几乎覆盖了我国经济领域的各个行业，如在制造行业中、信息行业在信息产业中、医疗设备行业在医疗行业中、军事装备现代的许多军事装备等各行业领域中，数控技术的应用是十分广泛的，目前它的应用范围还在不断发展扩大，企业开始逐渐认识到数控技术在机械制造中带来的优势，限于篇幅问题，本文主要从以下几个方面介绍数控技术在机械制造中的具体应用。

2.1 数控技术在工业生产上的应用

工业生产中，现在很多企业的大中型设备的主体都是由计算机系统控制的，在工业迅速发展的当今时代，其机械设备发展趋势也在逐渐走向全面的自动数控控制。在工业生产的实际操作过程当中，我们是如何使用数控技术来完成生产的呢？首先要在计算机数控系统中输入工业中常用的生产程序和产品参数等全部信息数据，之后生产过程就由计算机系统全程控制，计算机数控系统它是依照我们事先输入的数据指令实现数控技术的生产的。在操作中可以完成技术人员难以完成的工作，如精确度的问题。在工业机械生产领域当中应用数控技术之后，职工人员的数量虽然减少了，但是这也在一定程度上保证了员工人身安全，避免了手工代替机器操作中的伤亡事故，同时也改善了劳动环境及车间的生产条件，提高了产品生产质量和生产效率，生产成本同时也得到了有效地控制，给企业带来了更大的收益，最明显的效果是数控技术的应用也推动了我国加工业的进步，为我国向工业大国的发展奠定了基础。

2.2 数控技术在汽车工业中的应用

随着汽车工业近几十年的不断发展，汽车对数控技术操作要求的程度也越来越高。在快速发展的当今社会，数控技术在现代汽车工业中的应用也越来越广泛，数控技术在汽车工业中的应用加快了汽车的发展趋势，推动了汽车功能的多元化和便捷化。随着数控技术的发展，也出现了一些完全不需要人干预的无人自动化生产线，最典型、应用最广泛的应该是自动化车身前板生产线，完全由机器完成，不需人手持板件冲压，减少了对人体的伤害，而且焊接速度要比人工的更快，焊接更加标准。

2.3 数控技术在机床设备中的应用

数控技术是由机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术相结合组成，是一种典型的机电一体化产品。数控技术在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。数控技术在机床设备中的使用实现了机械和电子科技的一体化成果，提高了工业行业的加工质量水平和效率。数控机床具备了许多普通机床难以具备的特点：具有广泛的适应性和较大的灵活性，能适应不同零件的自动加工；加工生产效率高；精度高，质量稳定；减轻劳动强度，改善生产条件；能实现复杂零件的加工；有利于生产管理现代化；初始投资大，技术含量高；是实现柔性自动加工的重要设备，是发展生产和计算机辅助制造（CAM）的基础。

2.4 数控技术在煤矿机械中的应用

我国是一个煤炭大国，煤炭资源在我国的能源系统中占有举足轻重的地位，在煤矿开采过程中，煤矿机械设备的性能数控技术的程度将直接影响到生产，在生产过程中，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度是要放在首位的，众所周知，煤矿的开采是非常危险的，它主要面临着两大风险，即投资风险和人身安全风险。而在煤矿的开挖中机械设备实现数控技术最大的受益就是减少用人，也就是开采煤矿人员的人身安全得到了保障。近年来，由于我国社会经济得到迅猛发展，对煤炭资源的需求量也呈现出逐年的增长趋势，这在客观上要求煤矿企业必须不断提高生产率，因此煤矿机电的数控技术自动化可有力推动企业安全高效、提高采矿的作业效率，又好又快发展当前工业。在许多煤矿企业中，数控技术也得到了广泛应用，并普遍的反应：“煤矿机械运行中采用数控技术后能全面提升采矿机的切割速度，作业效率、及整体质量也会大幅度提升，降低了采矿员的人身危险。”

2.5 数控技术在航天工业中的应用

航天技术作为高端科技，它的发展可以有效促进我国科技水平的提升，在根本上提高我国的国家科技水平。因此，在宇航和航空的发展过程中，数控技术是占主导地位的。宇航工业有许多零部件要进行特殊加工，如高速切削，在切削的同时产生的热量少，切削力小，零件的变形小，这就要求我们在数控技术上采取切削的要求甚高，这样才能满足宇航业的要求，在航天工业中用数控技术带动它的发展进程。

3 结束语

目前我国的数控技术正处于发展状态，制造技术相对的较薄弱，对于国家的工业基础而言，机械制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，对于企业而言，可以提高生产效率及质量、减少人工节约成本，为企业带来更高更广的收益。在当前数控技术竞争的市场上，创新、研究开发出具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。只有我国工业进步了，才能尽快缩小与发达国家的差距而带动工业的发展。由上可见将数控技术带到机械制造业中使用，研究和发展数制造控技术都是必然的发展趋势。

【参考文献】

[1]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化，2005.

[2]倪祥明.数控机床及数控加工技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

第8篇：高端数控机床发展趋势范文

［关键词］网络化制造；Ethernet；840D数控系统

Abstract:Thispaperanalyzedtheimpetusofnetworkmanufacturedevelopmentaswellasthechangesinthemanufacturingsectorbroughtaboutbyinformationization.Andwithstudiesofthechangesinequipmentsectorbroughtaboutbynetworkmanufacture,thispaperputforwardthreemethodstorealizenetworkinginequipmentsector,especiallythedirectnetworkingofnumericallycontrolledmachinetoolsthroughEthernet.WithanalysisofSincom,networkingsoftwareforSiemens840Dnumericalcontrolsystem,thispaperputforwardthemethodtorealizenetworkingincompliancewithTCP/IPagreement.

Keywords:networkmanufacture;ethernet;840Dnumericalcontrolsystem

1网络化制造的发展

随着遍布全球的计算机网络的形成和制造的数字化,使网络化制造成为可能。网络化制造一方面为企业的发展提供了前所未有的广阔舞台,企业的生产可以在整个世界的范围内进行优化，可以在原材料成本最低的地方进货,可以在劳动力价格最低的地方建厂生产,产品可以销售到全球各地。另一方面,网络化制造使企业面临全球的竞争,不同地方的企业都会来争夺自己的市场。加工设备本身在向高精度、高效率和高自动化水平发展的同时,更加注意其中信息表示的标准化和数字化、信息交换的网络化、信息处理的智能化。作为加工设备的控制核心数控系统是底层加工信息的处理器,若没有数控设备的网络化就不可能实现真正的网络化制造。

现代数控系统功能强大，但操作复杂，有时会出现这样那样的一些问题，而厂家的维修能力又参差不齐，有时仅仅一些小问题就要机床厂家千里迢迢赶来进行维修，造成很多额外的费用。西门子840D数控系统是西门子数控系列的高端产品，基于开放式系统，具有很强的网络功能。该系统强大的网络功能可通过远程诊断方式解决上述问题。

2数控系统联网的实现方法

网络化制造中，制造设备不再独立,而是同其他设备联成网络,组成控制网络。控制网络不同于一般的信息通信网络，它具有实时高效的特点，主要表现为：(1)有高实时性与良好的时间确定性;(2)传送信息多为短帧信息,且信息交换频繁;(3)容错能力强，可靠性、安全性好;(4)控制网络协议使用简单工作效率高;(5)控制网络结构的高度分散性;(6)控制设备的智能与控制功能的自制性;(7)与信息网络有高通信效率,易于实现与信息网络集成。这样的控制网络与信息网络组成企业完整的网络系统,实现底层信息和高层信息的交互,从而组成覆盖整个企业的网络化系统［1］。

数控系统经过多年的发展,其功能越来越完善,不但可对加工轨迹进行控制,而且还实现对加工刀具和过程的管理,并且还可实现远程监控。目前在我国主要应用的数控系统有两类,一类是传统的数控系统,数控系统采用专用的总线结构形式,系统对用户是封闭的。另一类是基于PC的开放体系结构，使数控系统得到很大的发展,例如西门子、FANUC等公司在传统专用数控结构的基础上添加PC系统,和新兴的数控生产厂家直接在基于PC的结构基础上开发数控系统。在此基础上数控联网主要形成以下3种形式:

2.1通过串口实现联网

一般数控系统都带有串行通信接口,通过串口可实现数控加工程序和有关配置参数的传递。早期的DNC都是通过这种形式实现的。监控计算机一方面通过RS232接口和数控系统通信,实现数控程序的分配,另一方面通过局域网和其他计算机通信,实现生产管理调度。这种形式的联网通信速度慢,一般只有9600bit/s,只能进行数控程序和一般参数的传递,不能对加工过程进行监控,也不是真正意义的联网。但这种通信形式可以将以前只有串口的数控机床连接起来,实现有限的信息交互,图1表示了这种方式。

2.2通过现场总线实现联网

现场总线技术的出现,改变了控制系统的结构,使其向着分散化、网络化的方向发展。它改变了集中控制系统的集中控制方式,将控制分散于各个控制单元中,形成了新型的网络集成式全分布控制系统,其中信息的交换是通过总线进行,一根总线将全部控制设备连接在一起,大大降低了系统的成本和组网的复杂性,从而形成了对工业生产有重要影响的控制网络。现场总线采用全数字式通信，具有开放式、全分布、可互操作性等特点,形成了从测控设备到操作控制计算机的全数字通信网络,具备了与数字网络连接沟通的条件,顺应了控制网络的要求,成为控制网络的发展趋势。

现场总线技术在制造领域应用越来越广泛,现在有些数控系统本身支持现场总线,可实现实时的数据交换,甚至数控系统内部也通过现场总线连接在一起,实现NC、PLC以及I/O设备等的相互通信。数控机床之间、数控机床和计算机之间也可通过现场总线连接在一起,实现FMS等复杂的控制要求。这种联网方式根据信息的类型和对通信的要求将控制网和上层管理网络分开,管理网络采用局域网实现,完成大容量实时性要求不高的调度管理、CAD/CAM和生产计划等数据的通信［2］。西门子810D、840D数控系统可采用Profibus现场总线实现这种方式的联网。2.3通过局域网实现联网

以太网(Ethernet)在办公自动化领域得到飞速的发展,当前它已深入到工业应用领域,基于以太网的控制系统也在不断发展中,有些集成电路开发商甚至制造出基于TCP/IP协议的集成电路,大大简化了控制系统、仪表传感器和执行器之间的通信,使建立基于Internet的控制系统成为现实。

以上3种方法也可混合使用,针对不同的数控机床数控系统采用不同的方法。随着数控系统向开放体系结构的智能化数控系统发展,其控制功能不断向上延伸,具有一定的自主性和管理决策功能,数控系统之间、数控系统和其他单元之间的信息传递也必将越来越复杂。所以，具有以太网及现场总线功能的数控系统是今后发展的方向。

3西门子Sincom软件介绍

西门子数控系统可通过以上3种方法实现联网,特别是通过Sincom软件可实现基于以太网TCP/IP协议的网络通讯,使数控系统直接和计算机连接在一起,实现数控机床、辅助设备、生产自动线和上层管理系统之间的信息交换。通过Sincom软件实现西门子数控系统联网的硬件配置如下:

a.数控系统NCK/PLC:810D和840D。

b.MMC103:版本4.0以上。c.PCI/ISA适配器及标准Ethernet网卡。

网卡的安装同普通PC机一样,设置网络的特性包括IP地址、登录设置、TCP/IP协议及计算机名。Sincom软件实现网络通信的框图如图2所示。Sincom软件安装在MMC103中,MMC103相当于1台工作在Windows下的计算机,计算机和MMC通过Ethernet网连接,它们之间是通过远程过程调用(RPC)实现信息交换。Sincom软件和NCK/PLC之间通过动态数据交换(DDE)方式完成通信。一个数控系统可以和多台计算机连接,1台计算机也可和多个数控系统连接。数控系统通过在PLC中专门定义数据块DB12实现高级的加工过程的控制。

Sincom软件可实现如下的功能:

a.零件加工程序的传递；

b.机床状态数据的传递；

c.PLC数据的传递；

d.零件加工程序的选择与自动加工；

e.刀具数据的传递与管理。

4基于Sincom软件的应用系统

Sincom软件在进入840D数控系统Windows环境下,可同其他软件一样安装。安装过程中出现配置界面,其中Host为数控机床将要连接的计算机名,Endpoint为远程调用RPC需要的标示数据,可选默认值,PutGetDirectory为主机保存临时文件的目录,其他项都可按默认值选择。Sincom软件配置完成以后,在使用前需要对DB12和相关功能进行PLC编程,DB12分为Globaldata,Dockingpositiondata以及NCprogramasignment三部分,其中Globaldata,Dockingpositiondata必需,而NCprogramasignment可选。Globaldata有20个字节,每个Dockingpositiondata占12个字节,每个NCprogramassignment占138个字节。NCK和Host计算机通过设置Globaldata中不同字节中的不同位,实现数控机床加工的不同过程。所以要完成在网络上进行加工的监控,必须编制相应的PLC程序对DB12进行控制。Sincom软件还提供许多基于远程调用的RPC函数,并给出了用接口定义语言IDL描述的接口文件,用户在编制控制程序时需要按照RPC调用的规则,在文件中嵌入这个接口文件,这样就可在程序中使用这些函数。Host计算机通过使用这些函数实现对数控系统的控制，其中几个重要的函数如T_MACHINE_M()可获得机床的状态,而R_NC4WPC_M()可指派要加工的数控程序，R_DATA_M()可向数控系统中传递加工程序、刀具参数和其他文件,类似地R_VAR_M()可传递各种变量。图3表示了一个加工的流程。通过Sincom软件还可对机床的托板交换、物料运输系统进行监控,实现加工系统的网络化。

5结论

制造设备的网络功能，在东风汽车公司应用尚不是很普遍，东风汽车公司发动机厂的DCI11作业部在新进口的机床上应用了Sincom系统，运行效果良好。随着计算机以及计算机网络的快速发展，网络制造必将会广泛地应用到工厂制造设备上，因此，对制造设备的网络功能进行深入细致地研究，具有广泛而深刻的意义。

［参考文献］

第9篇：高端数控机床发展趋势范文

一、智能制造是江苏制造业升级的主攻方向

通常认为智能制造是智能制造技术（IMT）与智能制造系统（IMS）的总称。随着互联网技术的成熟和云计算、大数据、物联网的快速兴起，智能制造的内涵有了新的完善和丰富。我国将智能制造定义为面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造具有以下特点：一是创新性。智能制造是一种全新的制造方式，将改变制造业的生产组织方式，带来制造方式、商业模式的创新。二是系统性。智能制造贯穿于研发、生产及管理服务等产品生产全过程，不仅包括智能制造装备，还包括软件及系统集成，以及智能管理和服务平台。三是可扩展性。随着智能制造技术的进步及在更多领域的推广应用，智能制造的范围将不断扩展。

发展智能制造是推动江苏经济迈上新台阶的客观要求。制造业是江苏经济的支柱。实现江苏经济强，制造业必须首先要强。制造业要强，就必须在科技创新、产业创新、企业创新、市场创新、产品创新、业态创新、管理创新等方面实现新突破，加快形成以创新为主要引领和支撑的产业体系和发展模式。从国内外的实践看，智能制造既能为传统产业提供精准制造、敏捷制造、资源节约、节能减排、提升信息化水平的技术和先进装备支持，促进传统产业提档升级；也能为新能源、新材料、生物医药、新一代信息网络、智能电网、绿色运载工具、生态环保、海洋空天、公共安全等新兴产业发展提供先进的技术支撑，助推新兴产业加速发展。因此，发展智能制造，必将推动江苏制造业产业链重构，必将带动江苏制造业加快转型升级，从而提升江苏制造业整体素质，为实现江苏经济强奠定坚实基础。

发展智能制造是破解结构性矛盾的迫切需要。“十二五”以来，江苏制造业转型升级步伐加快，综合实力显著增强，但结构性问题和深层次矛盾不容忽视。一是产业结构偏重。江苏工业增加值占GDP比重超过45%，传统重化工业增加值占工业的70%左右。二是自主创新能力还不强。制造业对外技术依存度高达60%左右，高于创新型国家30个百分点。江苏专利申请量和授权量全国领先，但成果转化率还不高。三是产业处于价值链的中低端环节。制造业在国际分工体系中的位置较低，从事加工组装的较多，研发设计、品牌经营等高附加值环节较少，自主知识产权和自主品牌产品不多。发展智能制造，为攻克解决上述问题提供了新的途径。首先，发展智能制造有利于促进加工制造的精密化和快速化、自动化技术的柔性化和智能化，改变制造业的设计方式、生产方式、管理方式和服务方式，使生产系统具有更完善的判断与适应能力。其次，发展智能制造有利于优化生产过程，将人的生产活动与智能机器有机融合，形成精益制造信息化管理系统，降低用工成本，降低物耗，提高产品质量，提高产出效率。最后，发展智能制造有利于满足用户多样化需求，为消费者定制生产，对消费者的个性化需求做出快捷回应，进而扩大产品的市场占有率。因此，发展智能制造，必将促进江苏制造业行业结构、组织结构、技术结构的调整优化，推动江苏制造业向价值链的中高端迈进。

发展智能制造是缓解环境资源约束的重要途径。江苏人均环境容量小，能源资源紧缺，经济发展面临土地、资源、环境等巨大压力。智能制造在提高专业化分工与协作配套、促进生产要素的有效集聚和优化配置、节约资源能源等方面具有重要作用。大力发展智能制造，广泛运用知识、技能相结合的绿色制造生产模式，综合运用先进制造技术与工艺，为实现制造业低能耗、低污染排放提供了现实可能。尤其是在循环经济领域，对回收再生技术进行智能化改造，将有效减少生产制造过程、报废产品对环境的污染。

发展智能制造是在更高层次上参与全球制造业竞争合作的必然选择。当前，全球经济结构深度调整，发达国家纷纷实施再工业化战略，利用新一代信息技术和先进制造技术进行改造升级，部分高端制造业出现了向欧美等回流的趋势。同时，东南亚、南美等一些新兴经济体正利用劳动力、土地、融资、原材料成本较低的比较优势，加速在中低端制造环节的竞争，部分劳动密集型产业出现了向其他新兴经济体分流的迹象。发展智能制造是江苏应对日趋加剧的国际竞争的有效途径。一方面，智能制造网络化的生产经营模式，打破地理、时间的限制，对各种生产要素进行高效配置，将有力地提高制造业的产出效率。另一方面，智能制造作为物化了的最新科技成果，既能推动高档数控机床、工业控制系统、工业机器人、智能家电、智能家居等产业的发展，又有助于推动在线监控诊断、电子商务、供应链金融等生产业的发展壮大。由此可见，产出效率的提高、新的经济增长点的不断形成，必将有力地促进江苏制造业国际竞争力的提升。

二、江苏智能制造喜中有忧

近年来，江苏智能制造各项工作扎实推进，取得了一批阶段性成果，但也存在一些亟须研究解决的问题。

智能制造发展基础良好。江苏规模以上工业增加值达3万亿元，总量居全国第一，十大新兴产业销售收入突破4万亿元，在若干细分行业中已有一批企业达到或接近世界先进水平。第三方抽样调查表明，江苏企业信息化投入占当年销售收入的0.69%，75%的企业设置了信息化部门，81%的企业编制了信息化规划，超过85%的企业对编码进行企业级统一管理。目前，全省两化融合示范企业达到500家，试点企业3000家。软件产业10年上了7个台阶，年均增速40%。2014年，软件业务收入突破5000亿元，软件企业数超过5000家，均居全国第一。集成电路封装技术水平国际领先，下一代互联网、未来网络、北斗导航核心芯片和设备的研发取得明显进展。组建了大数据产业联盟，大数据在装备、汽车、电力、能源等行业逐步得到应用。2014年，全省区域两化融合发展水平总指数达92.17，连续三年居全国第一。

智能制造装备产业发展迅速。江苏大力实施数控机床、工业机器人、高速电梯等技术质量攻关，支持首台（套）重大装备首购首用，组织认定首台（套）重大装备及关键部件产品380多个，高端数控机床、工业机器人、3D激光打印装备、高端仪器仪表等重点产品产销都保持较高增幅，全省重点行业骨干企业装备自动化率达85%以上。2014年，全省高端装备制造业实现产值1.74万亿元，数控成形机床占全国市场份额41%，数控金属切削机床占全国份额12%。

以智能制造为核心的技术改造步伐加快。大力实施“百项千亿”技改工程、大中型企业智慧化推进计划，引导企业围绕智能设计、生产、管理、服务等环节，加大技术改造投入力度，提升智能制造水平。2014年，安排2亿元省级专项资金，支持企业应用工业机器人等自动化、智能化装备进行技术改造，建设具有行业示范效应和推广作用的智能车间。全省重点技改项目中，智能制造项目占43.7%。

一批智能制造示范基地脱颖而出。南京、苏州、无锡等地建立了高端装备产业基地。常州“机器人及智能装备产业园”聚集了通用、博世等一批世界500强企业。徐工集团4个大型智能化制造基地，机器人、数控中心等智能制造装备占比达70%以上，大吨位装载机智能化制造基地具有长达7公里的全自动装备流水线、AGV运输机器人等自动化物流系统，工程机械领域智能化水平位居全国前列。

对智能制造的扶持力度不断加大。江苏先后出台了《江苏省信息化条例》、《“十二五”国民经济和社会发展信息化规划》，以及扩大信息消费、建设“宽带江苏”等政策文件。2014年10月出台的《关于推进智慧江苏建设的实施意见》及《智慧江苏建设行动方案（2014～2016年）》，以信息化升级版为目标，进一步明确了信息化引领产业转型发展的路线图、时间表。2015年，省政府出台了《关于更大力度实施技术改造推进制造业向中高端迈进的意见》，与工信部签署了共同推进智能制造创新发展战略合作协议。省财政厅、经信委和科技厅等部门都安排了战略性新兴产业和科技创新与成果转化等各类专项资金，加大对智能制造的支持力度。

可以说，江苏智能制造一直走在全国前列，为其他地区发展智能制造起到了一定的示范和引领作用。但在看到江苏智能制造成果斐然的同时，不能忽视存在的问题。

智能制造基础理论和技术体系建设亟待加强。基础理论和技术研究是发展智能制造的基础，但是，对于智能制造的发展规律以及3D打印机、工业机器人等前沿技术的发展趋势等，尚缺乏深入系统的研究。江苏智能制造的发展侧重技术追随和技术引进，基础研究能力不足，原始创新匮乏，控制系统、系统软件等关键技术环节薄弱，许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术，大部分高端装备的核心控制技术（包括软件和硬件）严重依赖进口，精密测量技术、智能控制技术、智能化嵌入式软件等自主技术缺乏。

发展智能制造的技术路线尚待明晰。国际金融危机爆发以来，发达国家将包括智能制造在内的先进制造业发展上升为国家战略，制定了相应的发展战略规划与政策。尽管我国一直重视智能制造的发展，及时了《智能制造装备产业“十二五”发展规划》和《智能制造科技发展“十二五”专项规划》，但国家和省级层面智能制造发展的技术路线图还不清晰，智能制造发展的宏观协调和管理工作尚待加强。

智能制造装备对外依存度较高。江苏智能装备的现状难以满足智能制造发展的需求。据有关方面调查，65%的工业机器人、80%的集成电路芯片制造装备、40%的大型石化装备、70%的汽车制造关键设备、核电等重大工程的自动化成套控制系统及先进集约化农业装备严重依赖进口，船舶电子产品本土化率还不到l0%。以高端机床为例，一些机床企业主要借用美国、德国、荷兰、瑞士等国家的技术开展整合组装，竞争力较弱，高端机床市场几乎被国外品牌占据。

企业生产的数字化和网络化水平较低。据调查，江苏企业生产设备数字化率平均为32%，其中，大型企业平均为50%；数字化生产设备联网率为23.9%，其中，大型企业为40.4%；关键生产工序数控化率为27.8%，其中，大型企业为49.9%，数控化率低于30%的规上工业企业比例达52.9%。无论是装备数字化水平、数字化装备协同作业能力，还是过程数控化水平都不高，影响了企业生产装备优化调度和现场数据的采集使用，影响了生产制造的准确性和稳定性。

三、江苏智能制造前景广阔

智能制造将带来生产制造方式的创新转变。智能制造将智能技术和装备渗透进制造业领域，在制造业内部构建信息物理系统，将改变制造业的生产组织方式，带来制造方式、商业模式的创新。根据微笑曲线理论，制造业产业链的前端是研发，中端是制造，后端是服务，前端和后端是制造业高附加值区域，未来的制造业业态将融合更多的现代服务业特征，智能制造的发展必将推动制造业由传统的生产型制造向服务型制造转变。智能制造将设计、研发、制造、营销、服务等各个阶段融合起来，必将带来制造业领域劳动生产率的大幅提升。据有关方面测算，传统产业实施智能改造后，平均运营成本将降低20%，产品研制周期缩短20%，生产效率提高20%，产品不良品率降低10%，能源利用率提高4%。

智能制造将改变居民的生活方式。智能制造不仅改变企业生产模式，也将改变居民“衣食住行”各个方面。一方面，随着机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造，智能交通工具、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品的需求空间将进一步拓展。另一方面，芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入智能装备，使得产品具备动态存储、感知和通信能力，实现产品的可追溯、可识别、可定位和线上线下服务。例如，在医疗领域，智能技术的运用和诊断网络化的推进，就有可能推出家庭级疾病诊断设备，使诊断数据能够通过网络上传给医生，并通过医患互动做出建议或推荐专门医院和医生进行进一步诊疗，这就将引发全新的家庭医疗服务行业和全新的医疗保险服务品种。

智能制造将深刻影响劳动力结构。随着经济增长以及劳动力结构的改变，江苏劳动力成本显著增长。实施智能制造以后，一方面，将整体削减普通劳动力数量，降低用工成本，特别是从事危险、环境恶劣、简单重复操作岗位的工人数量会大幅度减少。另一方面，对具有智能制造知识和技能的软件设计人员、远程维护人员、管理人员的需求则大幅度增加，这必将推动劳动力由加工制造向生产业转移，进一步调整优化劳动力结构。

四、江苏发展智能制造的基本路径

欧美等发达国家和地区从事智能制造的经验，可以为江苏发展智能制造以重要启迪。如明确发展战略，大力度多元化投入，标准化引领，制定专门法律，重视高端人才，等等。因此，江苏发展智能制造，要准确把握世界科技革命新趋势，主动适应国际需求调整、国内消费升级新变化，认真贯彻落实《中国制造2025》提出的新要求，着力在以下几个方面寻求新突破：

突出重点环节。一是加快智能车间建设。智能车间是制造业智能化改造的基础。要认真贯彻落实国家和江苏促进智能制造发展的政策措施，推动企业加快应用虚拟设计制造、智能测控以及集成协同等技术开展智能化改造。研究制定智能车间建设标准和认定办法，选择有意愿且行业示范带动作用强的企业进行智能车间建设诊断、认定和授牌。以现场会等形式，适时宣传推广先进智能车间经验。在智能车间建设的基础上，选择有条件的企业向智能工厂发展。二是推进关键生产环节智能化改造。以冶金、化工、建材等主要耗能行业为重点，推进耗能企业能源管理中心建设，加强重点耗能工序用智能监测监管体系建设，切实提高能源使用效率和综合利用水平。围绕细分行业，支持徐工、南京高速齿轮、无锡一棉等重点企业应用智能装备和技术，支持苏宁云商、联创集团等重点企业探索智慧服务新业态。三是推进智能制造装备专项。实施高档数控机床与基础制造装备专项，重点开发航空、航天、船舶、汽车、能源设备等行业需要的关键高精密数控机床与基础装备。实施“数控一代”装备创新工程，重点在石化、冶金、食品加工、纺织、印刷等行业，推进传统机械装备数控化区域和企业示范。在电力、节能环保、农业、资源开采等国民经济重点领域分步骤、分层次开展智能制造成套装备应用示范。

主攻关键技术。首先，加快发展工业核心软件。推进操作系统、数据库、中间件等核心软件技术研发，重点突破工业控制芯片、数控设备、国产操作系统等关键技术。指导行业协会优秀工业核心软件目录。其次，突破一批关键共性环节。围绕关键基础材料、核心基础零部件、先进工艺技术等领域，系统突破设计、材料、工艺、试验、检测等一批关键共性环节，提高制造业基础能力。最后，促进科技成果产业化。加强政策引导，健全技术转移机制，促进先进科技与产业深度融合。积极推广运用新技术、新产品，优先将智能装备技术产品列入全省重点推广应用目录。大力推进产学研金介政“六位一体”协同创新，支持骨干企业与科研机构、高校组建产业技术创新战略联盟。

强化市场应用。推动信息网络技术在智能制造中的应用。推进制造过程智能化，加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理、增材制造等技术和装备在生产过程中的应用，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制。加快产品全生命周期管理、客户关系管理、供应链管理系统的推广应用，促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成，实现智能管控。支持和鼓励大数据技术在工业企业生产经营、工业行业管理和经济运行中的应用。鼓励有条件的企业通过网络化制造模式，实现生产经营各环节的企业间协同，形成网络化企业集群。鼓励制造业创新销售和服务模式，引导企业充分运用电子商务等互联网模式实现产品营销。加快推广运用智能制造装备和产品。积极应用智能技术进行企业技术改造，促进信息技术与企业设计研发、生产制造、营销管理的全面融合。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线，突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等一批智能核心装置，推进信息技术嵌入式应用，提高智能制造发展水平。

健全服务平台。搭建信息服务平台。支持工业云服务平台建设，推进制造资源开放共享，在全省范围内搭建智能制造供需对接平台。完善面向中小微企业的信息化服务体系，推动中小微企业数字技术应用服务平台建设，帮助中小微企业解决在技术创新、企业管理、信息咨询等方面存在的困难，提高中小微企业信息化应用能力和水平。积极发展咨询服务机构。支持提供智能制造整体解决方案的中介服务机构发展，培育一批既熟悉制造业生产流程，又具备信息系统集成能力和互联网思维的智能制造咨询服务企业，充分发挥咨询服务机构在发展智能制造中的作用。培育一批联合研发和成果交易平台。建设一批面向智能制造的技术研究机构，以产业技术创新战略联盟为基础，推动企业和科研机构、高校共建智能制造领域产业研究院、公共重点实验室和工程技术中心。建设一批有发展潜力、有行业特色的电子交易平台。

加强人才建设。一是创新人才培养模式。弘扬科学精神，营造鼓励创新、宽容失败的创新文化。开展校企联合招生、联合培养试点，拓展校企合作育人途径。推进专业技术职称和职业资格制度改革，完善高技能人才终身培养培训体系。加大智能制造引智力度，积极引进领军人才和紧缺人才。二是强化人才激励机制。深化科技体制改革，强化科技同经济、创新成果同产业、创新项目同现实生产力、研发人员创新劳动同其利益收入“四个对接”。加大科研人员股权激励力度，鼓励各类企业通过股权、期权、分红等方式，调动科研人员创新积极性。提高科研人员成果转化收益比例，完善科技成果、知识产权归属和利益分享机制，提高骨干团队、主要发明人受益比例。三是落实各项人才政策。鼓励智能制造领域人才政策先行先试，专项资金安排向重大智能制造工程和项目倾斜，完善科研人员在企业与事业单位流动的社保转移接续政策，促进人才双向自由流动。