導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高檔數(shù)控機(jī)床技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

按照《路線(xiàn)圖》，在高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備領(lǐng)域，到2020年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)70%;到2025年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，總體進(jìn)入世界強(qiáng)國(guó)行列。

在機(jī)器人領(lǐng)域，到2020年，自主品牌工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%，國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵零部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%，新一代機(jī)器人的核心技術(shù)取得突破;2025年，形成完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，機(jī)器人研發(fā)、制造及系統(tǒng)集成能力力爭(zhēng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，新一代機(jī)器人樣機(jī)研制成功，并實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的示范應(yīng)用。

高檔數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)智能化

高檔數(shù)控機(jī)床是指具有高速、精密、智能、復(fù)合、多軸聯(lián)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通信等功能的數(shù)控機(jī)床，基礎(chǔ)制造裝備是制造各種機(jī)器和設(shè)備的裝備之總稱(chēng)。高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備包括金屬切削加工機(jī)床、特種加工機(jī)床、鑄、鍛、焊、熱處理等熱加工工藝裝備、增材制造裝備等，具有基礎(chǔ)性、通用性和戰(zhàn)略性的特征。

我國(guó)已連續(xù)多年成為世界最大的機(jī)床裝備生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)。未來(lái)10年，電子與通訊設(shè)備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備、汽車(chē)、船舶、工程機(jī)械與農(nóng)業(yè)機(jī)械等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及新材料、新技術(shù)的不斷進(jìn)步將對(duì)數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)裝備提出新的戰(zhàn)略性需求和轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。對(duì)數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備的需求將由中低檔向高檔轉(zhuǎn)變、由單機(jī)向包括機(jī)器人上下料和在線(xiàn)檢測(cè)功能的制造單元和成套系統(tǒng)轉(zhuǎn)變、由數(shù)字化向智能化轉(zhuǎn)變、由通用機(jī)床向量體裁衣的個(gè)性化機(jī)床轉(zhuǎn)變，電子與通訊設(shè)備制造裝備將是新的需求熱點(diǎn)。

為適應(yīng)市場(chǎng)需求，《路線(xiàn)圖》提出的發(fā)展目標(biāo)是，到2020年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)70%，數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率分別達(dá)到60%、10%，主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中高檔功能部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%;到2025年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%，其中用于汽車(chē)行業(yè)的機(jī)床裝備平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到2000小時(shí)，精度保持性達(dá)到5年;數(shù)控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)型、智能型國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率分別達(dá)到80%、30%;主軸、絲杠、導(dǎo)軌等中高檔功能部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到80%;高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強(qiáng)國(guó)行列。

按照《路線(xiàn)圖》，在重點(diǎn)產(chǎn)品上，將重點(diǎn)針對(duì)航空航天裝備、汽車(chē)、電子信息設(shè)備等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，開(kāi)發(fā)高檔數(shù)控機(jī)床、先進(jìn)成形裝備及成組工藝生產(chǎn)線(xiàn)。包括：電子信息設(shè)備加工裝備、航空航天裝備大型結(jié)構(gòu)件制造與裝配裝備、航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造關(guān)鍵裝備、船舶及海洋工程裝備關(guān)鍵制造裝備、軌道交通裝備關(guān)鍵零部件成套加工裝備、汽車(chē)關(guān)鍵零部件加工成套裝備及生產(chǎn)線(xiàn)、汽車(chē)四大工藝總成生產(chǎn)線(xiàn)、大容量電力裝備制造裝備、工程及農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)線(xiàn)等產(chǎn)品。

在增材制造裝備領(lǐng)域，將重點(diǎn)突破具有系列原創(chuàng)技術(shù)的鈦合金、高強(qiáng)合金鋼、高強(qiáng)鋁合金、高溫合金、非金屬工程材料與復(fù)合材料等高性能大型關(guān)鍵構(gòu)件高效增材制造工藝、成套裝備、專(zhuān)用材料及工程化關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展激光、電子束、離子束及其它能源驅(qū)動(dòng)的主流工藝裝備;攻克材料制備、打印頭、智能軟件等瓶頸，打造產(chǎn)業(yè)鏈。

在高檔數(shù)控系統(tǒng)方面，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)多軸、多通道、高精度插補(bǔ)、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償和智能化編程、具有自監(jiān)控、維護(hù)、優(yōu)化、重組等功能的智能型數(shù)控系統(tǒng);提供標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)平臺(tái)，允許開(kāi)發(fā)商、不同軟硬件模塊介入，具有標(biāo)準(zhǔn)接口、模塊化、可移植性、可擴(kuò)展性及可互換性等功能的開(kāi)放型數(shù)控系統(tǒng)。

在高性能功能部件方面，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)20000～40000r/min高速電主軸、多軸聯(lián)動(dòng)主軸頭、精密光柵、高速高精度主軸軸承、1~2級(jí)滾珠絲杠導(dǎo)軌、定位精度小于6”的轉(zhuǎn)臺(tái)等，研發(fā)高性能功能部件精密加工、成形、檢測(cè)、裝配成套裝備。

在關(guān)鍵共性技術(shù)上，重點(diǎn)攻克數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)及3D/4D全制造流程仿真技術(shù)、精密及超精密機(jī)床的可靠性及精度保持技術(shù)、復(fù)雜型面和難加工材料高效加工及成形技術(shù)、100%在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)。

在應(yīng)用示范工程方面，將開(kāi)展國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”智能化升級(jí)工程、航空航天高端制造裝備應(yīng)用示范工程、汽車(chē)輕量化材質(zhì)關(guān)鍵部件及總成新工藝裝備應(yīng)用示范工程、艦船平面/曲面智能化加工流水線(xiàn)應(yīng)用示范工程。

在戰(zhàn)略支撐與保障方面，《路線(xiàn)圖》建議，一是組建國(guó)家數(shù)控機(jī)床共性技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心，集中解決數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)、動(dòng)靜熱特性試驗(yàn)技術(shù)以及可靠性、精度保持性等制約性關(guān)鍵技術(shù)。二是組建國(guó)家先進(jìn)成形工藝創(chuàng)新中心、推進(jìn)制造工藝與制造裝備的緊密結(jié)合。

新一代機(jī)器人示范應(yīng)用

機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器，集現(xiàn)代制造技術(shù)、新型材料技術(shù)和信息控制技術(shù)為一體，是智能制造的代表性產(chǎn)品。機(jī)器人包括在制造環(huán)境下應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下應(yīng)用的服務(wù)機(jī)器人兩大類(lèi)。其中，服務(wù)機(jī)器人根據(jù)應(yīng)用環(huán)境不同又分為應(yīng)用于家庭或直接服務(wù)于人的個(gè)人/家用服務(wù)機(jī)器人和應(yīng)用于特殊環(huán)境的專(zhuān)業(yè)服務(wù)機(jī)器人。

近年來(lái)，我國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)快速發(fā)展。2014年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量達(dá)到5.6萬(wàn)臺(tái)，成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。養(yǎng)老助殘、救災(zāi)救援、公共安全等多種型號(hào)服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入示范應(yīng)用，清潔機(jī)器人、兩輪自平衡車(chē)和模型無(wú)人機(jī)等家用服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。預(yù)計(jì)到2020年工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量將達(dá)到15萬(wàn)臺(tái)，保有量達(dá)到80萬(wàn)臺(tái);到2025年工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)量將達(dá)到26萬(wàn)臺(tái)，保有量達(dá)到180萬(wàn)臺(tái)。

按照《路線(xiàn)圖》設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)，2020年，我國(guó)基本建成以市場(chǎng)為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。自主品牌工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%，國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵零部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到50%，產(chǎn)品平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)達(dá)到8萬(wàn)小時(shí);服務(wù)機(jī)器人在養(yǎng)老、康復(fù)、社會(huì)服務(wù)、救災(zāi)救援等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)小批量生產(chǎn)及應(yīng)用;新一代機(jī)器人的核心技術(shù)取得突破;培育出2~3家年產(chǎn)萬(wàn)臺(tái)以上、產(chǎn)值規(guī)模超過(guò)百億元、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)，打造出5~8個(gè)機(jī)器人配套產(chǎn)業(yè)集群。

到2025年，形成完善的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系，機(jī)器人研發(fā)、制造及系統(tǒng)集成能力力爭(zhēng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。自主品牌工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上，國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵零部件國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類(lèi)水平，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)大批量規(guī)模生產(chǎn)，在人民生活、社會(huì)服務(wù)和國(guó)防建設(shè)中開(kāi)始普及應(yīng)用，部分產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)出口;新一代機(jī)器人樣機(jī)研制成功，并實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的示范應(yīng)用;有1~2家企業(yè)進(jìn)入世界前五名。

工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人及新一代機(jī)器人是下一步發(fā)展的重點(diǎn)。其中，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人的本體開(kāi)發(fā)及批量生產(chǎn)，使國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人在焊接、搬運(yùn)、噴涂、加工、裝配、檢測(cè)、清潔生產(chǎn)等方面的實(shí)現(xiàn)規(guī)?；蓱?yīng)用。

在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)養(yǎng)老助殘、家政服務(wù)、社會(huì)公共服務(wù)、教育娛樂(lè)等消費(fèi)服務(wù)領(lǐng)域機(jī)器人;重點(diǎn)開(kāi)發(fā)醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人、空間機(jī)器人、救援機(jī)器人、能源安全機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等特種機(jī)器人。

在新一代機(jī)器人領(lǐng)域，要積極研發(fā)能夠滿(mǎn)足智能制造需求，特別是與小批量定制、個(gè)性化制造、柔性制造相適應(yīng)的，可以完成動(dòng)態(tài)、復(fù)雜作業(yè)使命，可以與人類(lèi)協(xié)同作業(yè)的新一代機(jī)器人。

在關(guān)鍵零部件上，要重點(diǎn)研發(fā)機(jī)器人專(zhuān)用擺線(xiàn)針輪減速器、諧波減速器、高速高性能機(jī)器人控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、高精度機(jī)器人專(zhuān)用伺服電機(jī)、傳感器等產(chǎn)品。在傳感器上，要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)關(guān)節(jié)位置、力矩、視覺(jué)、觸覺(jué)、光敏、高頻測(cè)量、激光位移等傳感器，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用需求。

在關(guān)鍵共性技術(shù)方面，一是攻克整機(jī)技術(shù)，以機(jī)器人的系列化設(shè)計(jì)和批量化制造，提高機(jī)器人產(chǎn)品的控制性能、人機(jī)交互性能和可靠性性能，提高機(jī)器人負(fù)載/自重比、人機(jī)協(xié)作安全為目標(biāo)，分階段開(kāi)展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。二是部件技術(shù)，以突破機(jī)器人關(guān)鍵零部件、滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用，滿(mǎn)足與人協(xié)作型機(jī)器人的關(guān)鍵部件需求，滿(mǎn)足新型機(jī)器人關(guān)鍵部件需求為目標(biāo)，分階段開(kāi)展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。三是集成應(yīng)用技術(shù)，以提升機(jī)器人任務(wù)重構(gòu)、偏差自適應(yīng)調(diào)整的能力，提高機(jī)器人在人機(jī)共存環(huán)境中完成復(fù)雜任務(wù)的能力，促進(jìn)機(jī)器人融入人類(lèi)生活為目標(biāo)，分階段開(kāi)展關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)。

在應(yīng)用示范工程方面，要推進(jìn)機(jī)器人關(guān)鍵零部件研制及應(yīng)用示范工程，支持減速器、控制器、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、傳感器等關(guān)鍵零部件的研制及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)研究及應(yīng)用示范工程，支持工業(yè)機(jī)器人核心技術(shù)、多工業(yè)機(jī)器人協(xié)作技術(shù)及智能工業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究，并按照細(xì)分行業(yè)推進(jìn)示范應(yīng)用。推進(jìn)服務(wù)機(jī)器人技術(shù)研究及應(yīng)用示范工程，重點(diǎn)支持醫(yī)療、康復(fù)、養(yǎng)老、助殘、救援等社會(huì)公共服務(wù)機(jī)器人的研制，創(chuàng)造良好社會(huì)和政策環(huán)境，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的示范應(yīng)用。推進(jìn)機(jī)器人人才培養(yǎng)示范工程，加強(qiáng)機(jī)器人相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)科建設(shè)，加強(qiáng)多學(xué)科交叉整合，加強(qiáng)國(guó)際交流與學(xué)習(xí)，加快引進(jìn)海外高端人才，設(shè)立機(jī)器人教學(xué)示范點(diǎn)，培養(yǎng)基礎(chǔ)人才。

篇2

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，汽車(chē)、船舶、工程機(jī)械、航空航天等行業(yè)將為我國(guó)機(jī)床行業(yè)提供巨大的需求。預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)數(shù)控機(jī)床所需的數(shù)控系統(tǒng)需求將達(dá)到40萬(wàn)臺(tái)套以上（不包含進(jìn)口機(jī)床所配套數(shù)控系統(tǒng)），其中中高檔占比預(yù)計(jì)在60％左右，數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)需求將超過(guò)92億元。

《高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備》國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)要求，到2020年，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床主要品種立足于國(guó)內(nèi)：航空航天、船舶、汽車(chē)、發(fā)電設(shè)備制造所需要的高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備80％實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化；國(guó)產(chǎn)中、高檔數(shù)控機(jī)床用的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率達(dá)到60％以上：高檔數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率將從現(xiàn)在的1％提高到20％。

正是基于這些需求，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、數(shù)控系統(tǒng)分會(huì)理事長(zhǎng)陳吉紅表示，數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)“十二五”努力的方向是：抓住行業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇，以發(fā)展數(shù)控機(jī)床為主導(dǎo)、主機(jī)為龍頭、完善配套為基礎(chǔ)，重點(diǎn)突破數(shù)控系統(tǒng)和功能部件薄弱環(huán)節(jié)，加快高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化。依托科技重大專(zhuān)項(xiàng)，堅(jiān)持科技進(jìn)步和自主創(chuàng)新。加強(qiáng)創(chuàng)新人才隊(duì)伍建設(shè)，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)由機(jī)床工具生產(chǎn)大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

數(shù)控系統(tǒng)的三種發(fā)展模式

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床的發(fā)展呈現(xiàn)“兩張皮”的現(xiàn)象比較突出。兩者沒(méi)有形成互相支持、互相促進(jìn)和共同進(jìn)步的局面，也沒(méi)有形成開(kāi)發(fā)與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和利益共同體的戰(zhàn)略合作關(guān)系，這不僅制約我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，更制約了我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展。

陳吉紅介紹說(shuō)，目前，國(guó)際上發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有三種模式，每種模式各有優(yōu)劣。

西門(mén)子模式：系統(tǒng)廠專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各種規(guī)格的數(shù)控系統(tǒng)，提供各種標(biāo)準(zhǔn)型的功能模塊，為全世界的主機(jī)廠提供批量配套。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)廠和系統(tǒng)廠發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，有利于形成專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。缺點(diǎn)是：系統(tǒng)廠和主機(jī)廠主要是買(mǎi)賣(mài)關(guān)系，雙方結(jié)合不夠緊密主機(jī)廠為了保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不太愿意將這些特色技術(shù)提供給系統(tǒng)廠。

哈斯模式：主機(jī)廠獨(dú)立開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，并與其自產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床配套銷(xiāo)售。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是：主機(jī)銷(xiāo)售帶動(dòng)系統(tǒng)推廣；其缺點(diǎn)是：主機(jī)廠獨(dú)有品牌的數(shù)控系統(tǒng)很難被其他主機(jī)廠選用。

馬扎克模式：主機(jī)廠在系統(tǒng)廠提供開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，研發(fā)自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)，并與所自產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床配套銷(xiāo)售。這一模式既避免了“西門(mén)子模式”和“哈斯模式”可能出現(xiàn)的缺點(diǎn)，又發(fā)揚(yáng)了其自身的優(yōu)點(diǎn)。這使得主機(jī)廠所需要的特殊控制要求、加工工藝和使用特色要求可方便地融入到數(shù)控系統(tǒng)中：主機(jī)廠用較少的投入，形成了自己的特色技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品；主機(jī)廠自主品牌的數(shù)控系統(tǒng)的推廣，還可以進(jìn)一步強(qiáng)化主機(jī)廠的機(jī)床品牌，增加用戶(hù)對(duì)主機(jī)廠的忠誠(chéng)度；降低主機(jī)廠采購(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的成本同時(shí)帶動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

“根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)分析，馬扎克模式是主機(jī)廠發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)最適合的模式，數(shù)控系統(tǒng)廠和機(jī)床廠以資產(chǎn)為紐帶，建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)主機(jī)廠、系統(tǒng)廠、用戶(hù)多方共贏?！标惣t舉例說(shuō)，“十一五”期間，華中數(shù)控積極與大連機(jī)床、北一機(jī)床、武重集團(tuán)、南通機(jī)床等重點(diǎn)機(jī)床企業(yè)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，大大促進(jìn)了中高檔國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。如華中數(shù)控與大連機(jī)床以資產(chǎn)為紐帶，建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，在華中數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放式平臺(tái)的基礎(chǔ)上，大連機(jī)床集成了用戶(hù)工藝，開(kāi)發(fā)特色功能和界面，研制了“大連數(shù)控”品牌的數(shù)控系統(tǒng)。這使得大連機(jī)床的整機(jī)性?xún)r(jià)比得到提高，用戶(hù)得到了實(shí)惠，也改變了大連機(jī)床以往中、高檔機(jī)床全部配置國(guó)外系統(tǒng)的狀況。

為與主機(jī)全面配套奠定基礎(chǔ)

“十一五”期間，國(guó)家啟動(dòng)實(shí)施《高檔數(shù)控及基礎(chǔ)制造裝備》國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)水平和可靠性都取得了顯著提升。陳吉紅說(shuō)，數(shù)控系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)在關(guān)鍵技術(shù)方面取得了明顯突破，已在國(guó)產(chǎn)機(jī)床上得到應(yīng)用，為與主機(jī)全面配套奠定了基礎(chǔ)。

例如，“十一五”期間，華中數(shù)控研制的五軸聯(lián)動(dòng)高檔數(shù)控系統(tǒng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外封鎖，300臺(tái)五軸系統(tǒng)在軍工等重點(diǎn)行業(yè)使用?；凇案邫n數(shù)控裝置”、“國(guó)產(chǎn)CPU”、“全數(shù)字驅(qū)動(dòng)及電機(jī)”三個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)課題研制而成的華中HNC-8型總線(xiàn)式高檔數(shù)控系統(tǒng)，采用開(kāi)放式軟硬件體系結(jié)構(gòu)及總線(xiàn)技術(shù)。目前，華中8型數(shù)控系統(tǒng)已與10類(lèi)44臺(tái)重大專(zhuān)項(xiàng)高檔數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)已與國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)相當(dāng)。

廣州數(shù)控研制的全數(shù)字高檔數(shù)控系統(tǒng)具有高速程序預(yù)處理、多通道多軸聯(lián)動(dòng)控制、多通道及復(fù)合加工控制、等功能，系統(tǒng)基于工業(yè)以太網(wǎng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速實(shí)時(shí)串行總線(xiàn)協(xié)議GSK—Link，支持EtherCAT，NCUC-Bus、GSK—Link三種協(xié)議的高速實(shí)時(shí)串行總線(xiàn)。

沈陽(yáng)高精數(shù)控研制的高檔數(shù)控系統(tǒng)系統(tǒng)，為基于多處理器，支持8通道、8軸聯(lián)動(dòng)、64軸控制，最小控制分辨率1納米，具有7200段／秒、2000段前瞻的高速處理功能，可與5軸聯(lián)動(dòng)高速加工中心等數(shù)控機(jī)床配套應(yīng)用。

大連光洋數(shù)控研制的總線(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)，強(qiáng)大的多通道控制能力；優(yōu)秀的五軸加工能力，支持多種五軸機(jī)床結(jié)構(gòu)，支持斜面加工、定向退刀，支持3維刀具半徑補(bǔ)償；高速高精度控制。配合伺服驅(qū)動(dòng)，可適配0.75～110KW交流同步伺服電機(jī)、交流異步主軸電機(jī)、力矩電機(jī)、直線(xiàn)電機(jī)；基于新一代光纖現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。

技術(shù)與市場(chǎng)差距

“十一五”期間，國(guó)產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)有了突破，但和國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)相比，差距依然較大，陳吉紅認(rèn)為一方面是技術(shù)方面的差距。首先，產(chǎn)品在功能上存在差距：功能還不夠完善，在實(shí)際應(yīng)用中驗(yàn)證還不全面，在高速、高精、多通道控制、雙軸同步控制等技術(shù)上不足；第二，產(chǎn)品的系列化不足：產(chǎn)品品種不齊、規(guī)格不足、成套性差、機(jī)電接口不一，影響配套。第三，產(chǎn)品的應(yīng)用驗(yàn)證不夠：產(chǎn)品生產(chǎn)完成后驗(yàn)證考核數(shù)量、時(shí)間不夠，可靠性測(cè)試結(jié)果不能令人信服；第四，產(chǎn)業(yè)尚未起步：由以上等原因，導(dǎo)致產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率偏低，用戶(hù)認(rèn)可度不高。

另一方面，是市場(chǎng)方面的差距。據(jù)工信部的《機(jī)床工具行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》顯示，“十一五”期間，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展滯后已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。國(guó)產(chǎn)中檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率只有35％，而高檔數(shù)控系統(tǒng)95％以上依靠進(jìn)口。

因此，為解決與國(guó)外高檔數(shù)控系統(tǒng)的差距，需要通過(guò)在數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)鍵共性技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)上取得突破，以此帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)。陳吉紅建議說(shuō)，首先，以利益為紐帶，整合國(guó)內(nèi)的技術(shù)和人力資源，集中國(guó)家的財(cái)力支持建立國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件、硬件和共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。建立技術(shù)研發(fā)管理機(jī)制，建立軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量管理體系（CMM）。

篇3

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車(chē)床； 技術(shù)發(fā)展； 現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào)： TG51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1009-8631（2011）02-0037-02

從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。

一、數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)“六五”、“七五”、“八五”到現(xiàn)在“九五”的近20年的發(fā)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。“八五”攻關(guān)開(kāi)發(fā)的成果：華中Ⅰ號(hào)、中華Ⅰ號(hào)、航天Ⅰ號(hào)和藍(lán)天Ⅰ號(hào)4種基本系統(tǒng)建立了具有中國(guó)自主版權(quán)的數(shù)控技術(shù)平臺(tái)。具有中國(guó)特色的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展，有了較大的改觀。產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，它們逐漸被用戶(hù)認(rèn)可，在市場(chǎng)上站住了腳。如上海開(kāi)通數(shù)控有限公司的KT系列數(shù)控系統(tǒng)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、廣州數(shù)控設(shè)備廠的GSK系列數(shù)控系統(tǒng)等。這些產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是數(shù)控功能較齊全，價(jià)格低，可靠性較好。中國(guó)若大的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)，吸引了國(guó)外廠商。近幾年，Siemens公司推出802S數(shù)控系統(tǒng)，大連大森公司用OEM方式引進(jìn)了日本OHM公司的ONC 2102數(shù)控系統(tǒng)。盡管這些系統(tǒng)的技術(shù)性能一般，但由于其產(chǎn)品質(zhì)量可靠加上品牌和龐大的宣傳銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，打開(kāi)了銷(xiāo)路，贏得了市場(chǎng)。

在重型、超重型數(shù)控機(jī)床研發(fā)方面，重型龍門(mén)五軸聯(lián)動(dòng)復(fù)合機(jī)床、超重型數(shù)控臥式鏜車(chē)床等一批達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的高檔數(shù)控機(jī)床的研制成功，滿(mǎn)足了航空航天、發(fā)電設(shè)備、汽車(chē)等重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)τ诔罅慵闹攸c(diǎn)加工需求；高速精密數(shù)控車(chē)床、加工中心等產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空航天、電子、軍工等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，并帶動(dòng)了眾多中小企業(yè)設(shè)備更新改造和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司壓力機(jī)類(lèi)產(chǎn)品已全面進(jìn)入美國(guó)通用汽車(chē)公司，被國(guó)外客戶(hù)譽(yù)為“世界三大沖壓裝備制造商”之一；北京第一機(jī)床廠的龍門(mén)鏜銑等產(chǎn)品已出口到韓國(guó)；武漢重型機(jī)床有限公司的重型機(jī)床類(lèi)產(chǎn)品已出口到英國(guó)、日本、法國(guó)、韓國(guó)等。

2.存在問(wèn)題

縱觀這些年來(lái)我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷程，盡管我們?nèi)〉昧瞬簧俪煽?jī)，但與國(guó)外發(fā)展的速度和水平相比，差距還是很大。主要表現(xiàn)在產(chǎn)品水平低、品種少、質(zhì)量不穩(wěn)定。隨著國(guó)外經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)入，國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)一統(tǒng)天下的局面已被打破，國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率正在逐漸減小。中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)總干事長(zhǎng)吳柏林曾經(jīng)說(shuō)到：“我國(guó)數(shù)控機(jī)床大部分依賴(lài)進(jìn)口的局面沒(méi)有得到改變，近年來(lái)機(jī)床零部件進(jìn)口持續(xù)增長(zhǎng)，顯示出國(guó)產(chǎn)機(jī)床零部件還不能滿(mǎn)足主機(jī)行業(yè)的要求。盡管目前國(guó)產(chǎn)機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率顯著提升，但高檔數(shù)控機(jī)床、核心功能部件在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率還很低，國(guó)外公司大約占有我國(guó)高檔機(jī)床85%的市場(chǎng)份額?！比绻@些深層次的技術(shù)問(wèn)題如果不解決，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的成本、價(jià)格就下不來(lái)，而且產(chǎn)品的精度、可靠性和技術(shù)先進(jìn)性就上不去。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處?kù)稄姆轮谱呦蜃孕虚_(kāi)發(fā)階段，與國(guó)外數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。

二、借鑒外國(guó)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)床技術(shù)的又快又好發(fā)展

我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。這里筆者對(duì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提出幾點(diǎn)不成熟的想法。

1.加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新是提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床水平的關(guān)鍵

國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床缺乏核心技術(shù)，從高性能數(shù)控系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件基本都依賴(lài)進(jìn)口，即使近幾年有些國(guó)內(nèi)制造商艱難地創(chuàng)出了自己的品牌。對(duì)此，數(shù)控機(jī)床企業(yè)的重點(diǎn)任務(wù)是加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，大力實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新，推進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，避免盲目擴(kuò)大低檔、普通產(chǎn)品生產(chǎn)，加快經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床升級(jí)換代步伐，著力發(fā)展中高檔數(shù)控機(jī)床及生產(chǎn)線(xiàn)。企業(yè)要加快研發(fā)速度，掌握若干個(gè)高檔數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件的核心技術(shù)。企業(yè)要提高產(chǎn)業(yè)化水平，不僅要形成足夠先進(jìn)的生產(chǎn)水平，還要有一定批量的制造能力。

2.加大數(shù)控專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)力度

必須狠抓根本，堅(jiān)持“以人為本”，加速提高人員素質(zhì)、培養(yǎng)各種專(zhuān)家人才，從根本上改變目前低效、落后的狀態(tài)。人是一切事業(yè)成敗的根本，層層都要重視“培才、選才、用才”，建立學(xué)習(xí)型企業(yè)，樹(shù)立企業(yè)文化，加速培育新人，培訓(xùn)在職人員，建立師徒相傳制度，舉辦各種技術(shù)講座、訓(xùn)練班和專(zhuān)題討論會(huì)，甚至聘請(qǐng)外國(guó)專(zhuān)家、顧問(wèn)等，盡力提高數(shù)控。從我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展形式來(lái)看需要三種層次的數(shù)控技術(shù)人才：第一種是熟悉數(shù)控機(jī)床的操作及加工工藝、懂得簡(jiǎn)單的機(jī)床維護(hù)、能夠進(jìn)行手工或自動(dòng)編程的車(chē)間技術(shù)操作人員；第二種是熟悉數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)軟硬件知識(shí)的中級(jí)人才，要掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造知識(shí)，能夠熟練應(yīng)用UG、PRO/E等CAD/CAM軟件，同時(shí)有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)、較高的英語(yǔ)水平并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；第三種是精通數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及數(shù)控系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)、能夠進(jìn)行數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的數(shù)控技術(shù)高級(jí)人才。我國(guó)應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)的加大人才培養(yǎng)力度，為我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。

3.走聯(lián)合的道路，優(yōu)化組合，資源共享

目前應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展普及型數(shù)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)高性能低價(jià)位的PC型數(shù)控系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。目前國(guó)內(nèi)已有華中Ⅰ型、航天Ⅰ型等PC型數(shù)控系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)進(jìn)入主機(jī)廠的還是很少，大多數(shù)用于機(jī)床改造和特殊專(zhuān)用機(jī)床，因而生產(chǎn)批量小，加上各自有自己的產(chǎn)品和市場(chǎng)，力量分散，這樣無(wú)法與國(guó)外名牌產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。如果能挑選幾個(gè)好的產(chǎn)品，創(chuàng)造“國(guó)產(chǎn)名牌”，在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、配套、銷(xiāo)售上進(jìn)行聯(lián)合，就可把力量集中起來(lái)，從而達(dá)到擴(kuò)大生產(chǎn)批量，降低成本，擴(kuò)大市場(chǎng)的目的。

4.學(xué)習(xí)美、德、日經(jīng)驗(yàn)，政府高度重視、正確決策、大力扶植

篇4

年過(guò)六旬的于德海留著簡(jiǎn)單的平頭，臉龐瘦削，表情嚴(yán)肅，總一副心事重重的樣子，從事裝備工業(yè)30多年的他，心中一直隱藏一個(gè)痛苦的疑問(wèn)：當(dāng)中國(guó)成為世界機(jī)床制造第一大國(guó)時(shí)，為什么沒(méi)有變成榮耀？

從大連市中心出發(fā)，沿著一道海灣往東30公里到達(dá)金州，這里是裝備制造業(yè)的“天堂”，為中國(guó)機(jī)床研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的大連光洋科技有限公司（下稱(chēng)大連光洋）就在此處。

董事長(zhǎng)于德海身穿灰白色運(yùn)動(dòng)服，有點(diǎn)發(fā)舊，快步走在嘈雜的地下機(jī)床生產(chǎn)車(chē)間里。如果不外出，他通常每天要在這里呆上10多個(gè)小時(shí)，一線(xiàn)工作的員工已對(duì)這位公司高層的隨時(shí)出現(xiàn)習(xí)以為常。

“當(dāng)數(shù)控機(jī)床的水平和擁有量成為衡量國(guó)家制造業(yè)水平、工業(yè)現(xiàn)代化程度和國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志的時(shí)候，一個(gè)國(guó)家，尤其是中國(guó)這么大的制造業(yè)國(guó)家，不能沒(méi)有自己的數(shù)控系統(tǒng)。”于德海在吵雜的車(chē)間扯著嗓門(mén)對(duì)記者說(shuō)。

被稱(chēng)為機(jī)床“大腦”的數(shù)控系統(tǒng)過(guò)去一直被德國(guó)西門(mén)子、日本發(fā)那科等少數(shù)公司牢牢抓在手中，中國(guó)高端機(jī)床的制造成本中有40%是購(gòu)買(mǎi)國(guó)外系統(tǒng)。為了給中國(guó)的高端數(shù)控機(jī)床裝上自主“大腦”，中國(guó)企業(yè)走過(guò)模仿路線(xiàn)，也曾試圖巨資引進(jìn)技術(shù)，但成效甚微。

如今，于德海正在把夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

機(jī)床魔咒

“純進(jìn)口的機(jī)床很貴，像我們這種中小企業(yè)，雖然購(gòu)買(mǎi)國(guó)內(nèi)設(shè)備，但數(shù)控系統(tǒng)還是選用進(jìn)口的?！蓖醺粡?qiáng)是北京通州區(qū)南部工業(yè)園區(qū)內(nèi)一家柴油機(jī)零部件生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)責(zé)人，常年給其他設(shè)備廠家提供配套零部件。為什么不用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)？他的答案簡(jiǎn)單直接，用國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)故障率低。

“中國(guó)高端數(shù)控機(jī)床高速發(fā)展，但改變不了一個(gè)事實(shí)，即對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴(lài)。這一窘境，正是我國(guó)高端數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)實(shí)，發(fā)展速度的確很快，但關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)高度依賴(lài)國(guó)外，95%以上的高檔數(shù)控系統(tǒng)采用了進(jìn)口系統(tǒng)。”中國(guó)機(jī)械工業(yè)信息研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所所長(zhǎng)石勇說(shuō)。

20多年前一次購(gòu)買(mǎi)機(jī)床的經(jīng)歷，讓于德海至今難忘。他當(dāng)時(shí)需要購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)高端機(jī)床，而國(guó)內(nèi)企業(yè)沒(méi)法提供，不得不去日本一家知名機(jī)床企業(yè)采購(gòu)。讓于德海頗為意外的是，對(duì)方開(kāi)出的苛刻條件讓他幾乎感覺(jué)不到銷(xiāo)售的誠(chéng)意。

經(jīng)歷多次談判后，機(jī)床購(gòu)買(mǎi)協(xié)議最終簽訂，但協(xié)議文本中的一行字卻觸動(dòng)了于德海的心?！氨井a(chǎn)品將自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的移動(dòng)，移機(jī)后，未經(jīng)本公司或其商的確認(rèn)，將無(wú)法運(yùn)行，對(duì)于設(shè)備不能運(yùn)行造成的任何損失，本公司及其商概不負(fù)責(zé)”。

這意味著于德海雖然出錢(qián)購(gòu)買(mǎi)了這臺(tái)機(jī)床，卻不能完全對(duì)機(jī)床做主。生產(chǎn)廠要對(duì)機(jī)床的安裝地點(diǎn)、使用人員、用途進(jìn)行嚴(yán)格的限制。更讓于德海不滿(mǎn)的是，廠方為了防止挪動(dòng)和變更用途，還加密上鎖，一旦設(shè)備挪動(dòng)將自動(dòng)鎖死，數(shù)百萬(wàn)元的設(shè)備立刻變?yōu)橐欢褟U鐵，且對(duì)方不負(fù)任何責(zé)任。

于德海明白，賣(mài)方的目的就是限制中國(guó)將機(jī)床用以航天、航空、軍事、精密制造、科研等關(guān)鍵領(lǐng)域，讓中國(guó)無(wú)法掌握核心技術(shù)，中國(guó)企業(yè)永久進(jìn)口機(jī)床。

最終，于德海還是購(gòu)進(jìn)了那臺(tái)讓他感覺(jué)痛苦和羞辱的機(jī)床，這次經(jīng)歷也深深喚醒了他對(duì)中國(guó)高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的憂(yōu)慮。

受到制約的遠(yuǎn)不止大連光洋等終端用戶(hù)。

濟(jì)南第二機(jī)床廠是業(yè)內(nèi)認(rèn)可的、具有世界領(lǐng)先水平的機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)。2011年，其生產(chǎn)的鍛壓機(jī)床被福特汽車(chē)美國(guó)本部采購(gòu)使用，這一消息讓整個(gè)中國(guó)機(jī)床行業(yè)為之振奮。

而濟(jì)南第二機(jī)床廠生產(chǎn)的另一種高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品龍門(mén)鏜銑機(jī)床雖然制造技術(shù)達(dá)到了先進(jìn)水平，但需要搭配西門(mén)子等企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)使用。生產(chǎn)裝備采購(gòu)并搭配系統(tǒng)，這本是合理化分工的體現(xiàn)，采購(gòu)系統(tǒng)這樁本來(lái)尋常、合理的生意卻因?qū)Ψ降膲艛嗟匚欢萑氡粍?dòng)。

“并不是有錢(qián)就能買(mǎi)到系統(tǒng)，購(gòu)買(mǎi)系統(tǒng)需要出具報(bào)告，聲明系統(tǒng)使用在哪，最終用以生產(chǎn)什么，經(jīng)過(guò)一系列繁瑣的審批后才能得到?！睗?jì)南第二機(jī)床廠副總經(jīng)理任立偉說(shuō)。申報(bào)審批還不算最糟糕的事，對(duì)于濟(jì)南第二機(jī)床廠來(lái)說(shuō)，動(dòng)輒幾個(gè)月甚至半年的審批周期，讓企業(yè)無(wú)法面對(duì)焦急等待的客戶(hù)。作為大客戶(hù)的濟(jì)南第二機(jī)床廠如此待遇，也就不難理解當(dāng)年于德海為何那般遭遇了。

打破壟斷

1993年，不惑之年的于德海離開(kāi)工作多年的國(guó)有企業(yè)，開(kāi)始創(chuàng)業(yè)，依靠過(guò)去的技術(shù)積累很快得到市場(chǎng)的認(rèn)可，當(dāng)年就從一個(gè)人的“小作坊”發(fā)展為雇傭3個(gè)人，并創(chuàng)立大連光洋科技有限公司。

經(jīng)歷在控制系統(tǒng)上被“卡脖”后，于德海萌生了研制中國(guó)自主高檔數(shù)控系統(tǒng)的想法。

與其他行業(yè)不同，數(shù)控作為一個(gè)超級(jí)交叉學(xué)科，涉及控制、驅(qū)動(dòng)、電機(jī)執(zhí)行、檢測(cè)、軟件、通信、電子、機(jī)械、工藝等眾多學(xué)科，交叉面多，且有很深的縱深。

當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的企業(yè)不在少數(shù)，但是大多停留在中低端。國(guó)內(nèi)的高檔數(shù)控系統(tǒng)一直在走重復(fù)開(kāi)發(fā)的老路和眾所周知的三步走，引進(jìn)、消化、吸收。通過(guò)進(jìn)口國(guó)外高端機(jī)床來(lái)分析研究。大連光洋剛?cè)胄校矡o(wú)可選擇地走上了這條路。

很快，于德海發(fā)現(xiàn)這條路走不通，仿造的數(shù)控系統(tǒng)精度和反應(yīng)速度和原系統(tǒng)差距很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。模仿受阻的于德海在冷靜思考后意識(shí)到，這不過(guò)是在模仿進(jìn)口系統(tǒng)的功能，而并沒(méi)有真正掌握這些功能的本質(zhì)。

2004年于德海意識(shí)到了這一點(diǎn)時(shí)，大連光洋正面臨成立以來(lái)最慘痛的一次衰敗，因決策方向失誤，承載厚望的幾個(gè)科研項(xiàng)目接連敗北，巨額投入血本無(wú)歸，大連光洋幾近崩潰。

“你們現(xiàn)在看到的是我們成功的一面，這背后是比成功多得多的失敗，再認(rèn)真周全的考慮也難保萬(wàn)無(wú)一失，前幾年賺1000萬(wàn)、2000萬(wàn)、3000萬(wàn)元，而一個(gè)跟頭栽下去就可能損失上億元?！庇诘潞Ｕf(shuō)。

從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)始，于德海幾乎把全部的精力都投入到技術(shù)攻關(guān)上。時(shí)至今日，他的辦公桌上依然堆滿(mǎn)了各種大大小小的部件。

于德海對(duì)技術(shù)的執(zhí)著吸引了一批技術(shù)人才來(lái)到大連光洋。公司總工程師陳虎是我國(guó)光纖總線(xiàn)式數(shù)控系統(tǒng)知名規(guī)劃師，清華大學(xué)機(jī)械制造自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)博士畢業(yè)，一直在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域從事研發(fā)工作。2007年的寒冬，他和于德海一見(jiàn)如故，當(dāng)即謝絕美國(guó)加州大學(xué)的邀請(qǐng)，從北京孤身一人來(lái)到大連光洋。

為了讓整機(jī)驗(yàn)證數(shù)控系統(tǒng)的五軸聯(lián)動(dòng)功能和性能，于德海需要兩種關(guān)鍵功能部件，國(guó)內(nèi)的部件精度不夠，無(wú)法滿(mǎn)足需求，只能向國(guó)外購(gòu)買(mǎi)。沒(méi)想到這一買(mǎi)卻買(mǎi)出了問(wèn)題。于德海原計(jì)劃向美國(guó)一家企業(yè)購(gòu)買(mǎi)部件，這家企業(yè)以不向中國(guó)企業(yè)銷(xiāo)售為借口，拒絕了購(gòu)買(mǎi)意向。但是對(duì)方隨后又改口稱(chēng)，可以銷(xiāo)售，但是需要提品用途并提供工藝圖紙。

于德海被深深刺激了，他放棄了幾經(jīng)努力才基本談妥的采購(gòu)意向返回大連，在自己的廠區(qū)展開(kāi)研究。幾年后，大連光洋成功開(kāi)發(fā)出直驅(qū)式單軸轉(zhuǎn)臺(tái)等幾大關(guān)鍵零部件。這一轉(zhuǎn)折使得大連光洋由數(shù)控系統(tǒng)延伸到了機(jī)床關(guān)鍵零部件的研制和生產(chǎn)。

在立足自我的發(fā)展過(guò)程中，于德海帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)，到制造雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)，后來(lái)又為了實(shí)現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的高性能匹配自主研發(fā)伺服驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)等關(guān)鍵功能部件。同時(shí)，大連光洋也加緊研發(fā)專(zhuān)有核心技術(shù)，其多軸聯(lián)動(dòng)和高速、高精度的運(yùn)動(dòng)控制功能，讓該數(shù)控系統(tǒng)替代了很多“洋貨”。

“數(shù)控系統(tǒng)的目標(biāo)是滿(mǎn)足客戶(hù)的制造需求，而需求從哪里來(lái)，從工藝中來(lái)?！边@是于德海不同于他人的思維路徑。此后的幾年里，于德海從用戶(hù)的角度倒推數(shù)控系統(tǒng)的功能需求，經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析、優(yōu)化，2006年，大連光洋五軸數(shù)控系統(tǒng)誕生了。

往事并不如煙，于德海內(nèi)心沉積了太多的夢(mèng)想、痛苦和羞辱。

“光洋模式”

高端數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)成功了，這個(gè)本該慶賀的時(shí)刻，卻變成新挑戰(zhàn)的開(kāi)始。

高檔數(shù)控系統(tǒng)需要應(yīng)用到高檔機(jī)床中，而大連光洋本身并不生產(chǎn)機(jī)床。雖然大連光洋在工控領(lǐng)域已經(jīng)頗具影響力，但是在高端數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域還是個(gè)生面孔。

在系統(tǒng)成功研發(fā)當(dāng)年，于德海找到了同在一個(gè)城市的大連機(jī)床廠。他滿(mǎn)懷信心地希望這位行業(yè)的“老大哥”能夠使用其數(shù)控系統(tǒng)。對(duì)方對(duì)大連光洋在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域取得的成績(jī)頗為肯定和贊賞，但是拒絕了立即配套的可能，只是表示，如果有客戶(hù)需要的話(huà)會(huì)進(jìn)行合作。

于德海理解機(jī)床企業(yè)的為難之處。機(jī)床企業(yè)要銷(xiāo)售給終端用戶(hù)，如果用戶(hù)不認(rèn)可，機(jī)床企業(yè)也沒(méi)有辦法，而對(duì)于高端機(jī)床動(dòng)輒幾百萬(wàn)元上千萬(wàn)元的投資，很少會(huì)有終端用戶(hù)敢于冒風(fēng)險(xiǎn)嘗試安裝國(guó)產(chǎn)新系統(tǒng)。

如何有效推廣系統(tǒng)，成為擺在于德海面前的難題，而系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和提高，也有賴(lài)于客戶(hù)實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證和數(shù)據(jù)積累。

于德海孤身投入研發(fā)成功高端數(shù)控系統(tǒng)得到了業(yè)界專(zhuān)家學(xué)者的尊敬和支持。當(dāng)?shù)弥到y(tǒng)應(yīng)用受阻后，原機(jī)械工業(yè)部副部長(zhǎng)陸燕蓀努力勸說(shuō)國(guó)內(nèi)一家企業(yè)在向濟(jì)南第二機(jī)床廠采購(gòu)的一臺(tái)龍門(mén)加工中心上使用大連光洋的系統(tǒng)。這臺(tái)原本已經(jīng)決定配套西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床，最終安裝了大連光洋的數(shù)控系統(tǒng)。此后幾個(gè)月的運(yùn)行中，系統(tǒng)的表現(xiàn)讓于德海松了一口氣，裝載大連光洋數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床生產(chǎn)的產(chǎn)品與進(jìn)口系統(tǒng)沒(méi)有區(qū)別。

成功的實(shí)際應(yīng)用讓于德海對(duì)自己研發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)充滿(mǎn)信心，但他不得不面對(duì)殘酷的現(xiàn)實(shí)――配套應(yīng)用依然沒(méi)有太大進(jìn)展。眼看系統(tǒng)不能得到應(yīng)用，于德海十分焦急。最終他做了一個(gè)驚人的決定――生產(chǎn)機(jī)床。既然數(shù)控系統(tǒng)推廣不出去，配套自有數(shù)控系統(tǒng)的整機(jī)，加工出符合要求的零件總能讓客戶(hù)滿(mǎn)意吧？

于德海一方面積極向機(jī)床主機(jī)廠推廣控制系統(tǒng)，另一方面自己購(gòu)入光機(jī)、配置自主數(shù)控系統(tǒng)，組成數(shù)控機(jī)床，以實(shí)際加工能力向客戶(hù)演示和推介數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。

在機(jī)床的生產(chǎn)車(chē)間，于德海指著整齊碼放的零部件對(duì)來(lái)訪(fǎng)者說(shuō)，這都是我們自主研發(fā)生產(chǎn)的。系統(tǒng)和關(guān)鍵零部件研發(fā)取得成功后，生產(chǎn)機(jī)床整機(jī)只是進(jìn)一步的延伸。

基礎(chǔ)薄弱、配套落后、技術(shù)封鎖，在這一行業(yè)現(xiàn)狀下，縱使研發(fā)高端數(shù)控機(jī)床多年，我國(guó)的機(jī)床制造企業(yè)仍處于被動(dòng)狀態(tài)，難以沖擊峰頂。但是于德海不再驚慌，他正在等待由大連光洋創(chuàng)造的在世界機(jī)床領(lǐng)域的突圍機(jī)會(huì)。

2007年，于德海提出數(shù)控產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)工程論，這種理論主張建設(shè)完整的數(shù)控技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，讓整機(jī)與系統(tǒng)相結(jié)合，并把加工工藝技術(shù)與控制技術(shù)結(jié)合在一起。通過(guò)一系列的擴(kuò)張運(yùn)作，大連光洋打造了一個(gè)從數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)、關(guān)鍵零部件制造到機(jī)床整機(jī)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的全產(chǎn)業(yè)鏈和全技術(shù)鏈模式，被業(yè)界稱(chēng)為“光洋模式”。

次年，大連光洋創(chuàng)建了大連科德數(shù)控有限公司（下稱(chēng)科德），專(zhuān)門(mén)從事高檔數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)。其中，占據(jù)數(shù)控機(jī)床大部分成本的數(shù)控系統(tǒng)、關(guān)鍵功能部件，完全使用光洋自主研發(fā)的產(chǎn)品。至此，大連光洋打造出一條完整的數(shù)控產(chǎn)業(yè)鏈。

時(shí)任國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)副主任的張國(guó)寶告訴于德海，他對(duì)大連光洋寄予了厚望?！皵?shù)控領(lǐng)域沒(méi)有幾個(gè)大企業(yè)，光洋是其中之一，也幾乎是數(shù)控產(chǎn)業(yè)中技術(shù)最強(qiáng)的。”他希望國(guó)產(chǎn)品牌得到發(fā)展，增強(qiáng)機(jī)床行業(yè)的自主競(jìng)爭(zhēng)力。

挑戰(zhàn)“老師”

于德海的數(shù)控機(jī)床也取得了成功。

當(dāng)一家從事航天研發(fā)的單位得知大連光洋可以生產(chǎn)裝備自主研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的五軸數(shù)控機(jī)床時(shí)，相關(guān)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員很快就帶著需要加工的葉輪坯料趕到大連。這位負(fù)責(zé)人要親自看看大連光洋機(jī)床的加工效果。在雙方技術(shù)人員密切合作下，僅用2天就完成了以往使用進(jìn)口機(jī)床需要經(jīng)過(guò)一個(gè)月的調(diào)試工作。生產(chǎn)出的零件在專(zhuān)家評(píng)估后十分滿(mǎn)意，隨后該單位決定采購(gòu)使用。

2013年7月底的一條消息再次讓整個(gè)機(jī)床行業(yè)沸騰。由科德制造的高精度五軸立式機(jī)床正式啟運(yùn)出口德國(guó)。

在去年4月的中國(guó)國(guó)際機(jī)床展上，大連光洋的五軸立式加工中心、五軸臥式加工中心一經(jīng)展出，吸引了一家嗅覺(jué)敏銳的德國(guó)機(jī)床經(jīng)銷(xiāo)商的注意。大連光洋這套五軸立式加工中心現(xiàn)場(chǎng)加工產(chǎn)品表現(xiàn)出的高精度不遜于國(guó)際大牌的高端數(shù)控機(jī)床，而售價(jià)僅為這些大牌的一半――這樣的價(jià)格通常只夠買(mǎi)一套西門(mén)子、發(fā)那科的數(shù)控系統(tǒng)。該公司的負(fù)責(zé)人當(dāng)場(chǎng)和于德海簽訂了一臺(tái)五軸立式加工中心的購(gòu)買(mǎi)合同，要大連光洋在最短的時(shí)間內(nèi)把產(chǎn)品送抵德國(guó)。

這家有百余年歷史的全球性機(jī)床經(jīng)銷(xiāo)商當(dāng)年9月在德國(guó)漢諾威EMO 2013機(jī)床展覽會(huì)中，把這臺(tái)中國(guó)產(chǎn)的機(jī)床帶到了德國(guó)市場(chǎng)。

從被禁運(yùn)、限制進(jìn)口到把機(jī)床賣(mài)到對(duì)方家門(mén)口，大連光洋這個(gè)“學(xué)生”向曾經(jīng)的“老師”發(fā)起了挑戰(zhàn)。

當(dāng)于德海的機(jī)床逐漸名聲在外時(shí)，慕名而來(lái)的客戶(hù)開(kāi)始多起來(lái)。

“不，絕對(duì)不行，不賣(mài)?！彼衼?lái)訪(fǎng)的客人，甚至媒體記者在試探著問(wèn)于德海一句，可否用科德生產(chǎn)的機(jī)床配進(jìn)口系統(tǒng)時(shí)，他的回答總是堅(jiān)定而有力。

“如果科德的高檔數(shù)控機(jī)床用的是發(fā)那科、西門(mén)子的數(shù)控系統(tǒng)，那我們的高檔數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)永遠(yuǎn)被國(guó)外知名品牌埋沒(méi)，就永遠(yuǎn)沒(méi)有民族品牌走向世界歷史舞臺(tái)的一天了?！庇诘潞幙蓳p失短期利益，也要把企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)放在首位。雖然這樣可能給企業(yè)帶來(lái)一些困難，但這條路必須也只能如此走下去，唯此才能把中國(guó)的數(shù)控品牌樹(shù)立起來(lái)。

“大連光洋當(dāng)前最大的挑戰(zhàn)，是產(chǎn)能不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求?！庇诘潞?duì)自己的機(jī)床信心滿(mǎn)滿(mǎn)。

篇5

國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)是中國(guó)科技界的最高獎(jiǎng)項(xiàng)之一，這一項(xiàng)目之所以能夠獲獎(jiǎng)，是因?yàn)樗_(kāi)創(chuàng)了中國(guó)數(shù)控制齒機(jī)床的新紀(jì)元，是中國(guó)機(jī)床行業(yè)推動(dòng)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化工程的樣板。然而鮮為人知的是，這一獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的背后，還隱藏著一個(gè)重大貢獻(xiàn)：它開(kāi)創(chuàng)了產(chǎn)學(xué)研合作的全新模式。

■ 用中國(guó)裝備裝備中國(guó)

1999年，重慶機(jī)床集團(tuán)董事長(zhǎng)、總經(jīng)理廖紹華上任時(shí)，國(guó)內(nèi)機(jī)床市場(chǎng)格局悄然發(fā)生變化：一度以“傻大黑粗”式的傳統(tǒng)產(chǎn)品為主的機(jī)床市場(chǎng)，正被從國(guó)外涌進(jìn)的高檔精良的數(shù)控機(jī)床蠶食，70%以上的高端市場(chǎng)都被國(guó)外廠商牢牢控制。作為中國(guó)第一臺(tái)制齒機(jī)床的誕生地，重機(jī)僅1998年的虧損就高達(dá)4000萬(wàn)元，重機(jī)正瀕臨“停擺”的邊緣。

廖紹華沒(méi)有灰心，在困境中，他看到的是希望：制齒裝備業(yè)是涉及范圍極廣、上下游產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)的制造行業(yè)，其技術(shù)水平直接影響到汽車(chē)、船舶甚至軍工等產(chǎn)品的質(zhì)量。制齒機(jī)床是制造裝備的“母機(jī)”，數(shù)控系統(tǒng)是它的“大腦”，數(shù)控制齒機(jī)床產(chǎn)業(yè)化不僅僅關(guān)系到一家企業(yè)的生死存亡，更關(guān)系到中國(guó)能不能更好地融入全球化分工的大潮流。強(qiáng)大的制造業(yè)背后一定有強(qiáng)大裝備工業(yè)作支撐，中國(guó)正在成為世界的制造中心，廖紹華帶領(lǐng)重機(jī)人喊出了“用中國(guó)裝備裝備中國(guó)”的口號(hào)。1999年，重機(jī)亮出自主創(chuàng)新的旗子，從此拉開(kāi)數(shù)控制齒機(jī)床研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的序幕。

■ 用“自主創(chuàng)新”創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作模式

數(shù)控制齒機(jī)床項(xiàng)目是個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，單靠企業(yè)的力量顯然是力不從心。重機(jī)決定與高校和科研院所合作，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合之路。

廖紹華與重慶大學(xué)制造系統(tǒng)工程專(zhuān)家劉飛教授的牽手，源自一次偶然的機(jī)會(huì)。2001年在上海世界裝備技術(shù)論壇上，劉飛闡述的“綠色再制造”理論，讓參加論壇的廖紹華興奮不已。

“綠色再制造”理論在1996年由美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)倡導(dǎo)，即使在美國(guó)，當(dāng)時(shí)也還沒(méi)有廣泛地被應(yīng)用于實(shí)踐?！皣?guó)內(nèi)特別是內(nèi)陸企業(yè)家，很難嗅到這種國(guó)際前沿理論的氣息。”打動(dòng)劉飛的，正是廖紹華的眼光和嗅覺(jué)。

無(wú)獨(dú)有偶，畢業(yè)于重慶大學(xué)的廖紹華也深知這位年逾花甲的老人在學(xué)術(shù)方面的造詣。劉飛身肩重慶大學(xué)制造系統(tǒng)工程研究所所長(zhǎng)、重慶制造業(yè)信息化生產(chǎn)力促進(jìn)中心主任等行政職務(wù)，并兼任國(guó)家“863”計(jì)劃專(zhuān)家委員會(huì)成員、重慶市政府科技顧問(wèn)團(tuán)顧問(wèn)、國(guó)際工業(yè)工程學(xué)會(huì)理事等學(xué)術(shù)職務(wù)，是有突出貢獻(xiàn)的國(guó)家級(jí)專(zhuān)家。在劉飛的背后，還有一支由博士和碩士組成的龐大的科研團(tuán)隊(duì)。

兩人的握手，很快促成重機(jī)與重大的合作。

產(chǎn)學(xué)研合作，往往由于企業(yè)方和科研方的出發(fā)點(diǎn)不盡一致，兩者很難實(shí)現(xiàn)“水融”。

在大學(xué)和科研院所，做項(xiàng)目研究是與論文、職稱(chēng)、評(píng)獎(jiǎng)聯(lián)系在一起的，而企業(yè)更看重的是實(shí)實(shí)在在的市場(chǎng)效益。

廖紹華明白，自主創(chuàng)新能否成功，首先必須用自主創(chuàng)新的精神和要求，來(lái)創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作模式。

重機(jī)與重大的產(chǎn)學(xué)研合作模式，是一次全新的自主創(chuàng)新。

在產(chǎn)權(quán)模式上，雙方簽訂了以課題的技術(shù)開(kāi)發(fā)和成果產(chǎn)業(yè)化效益分配為主要內(nèi)容的產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，明確了高校以技術(shù)開(kāi)發(fā)為主、企業(yè)以工程示范和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為主的工作分工，明確了科研經(jīng)費(fèi)的來(lái)源、分配以及未來(lái)效益的利益共享機(jī)制。

在組織模式上，雙方針對(duì)具體項(xiàng)目成立了聯(lián)合工作領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組。領(lǐng)導(dǎo)小組由企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校課題負(fù)責(zé)人擔(dān)任，工作小組由雙方責(zé)任部門(mén)的負(fù)責(zé)人和技術(shù)骨干組成。同時(shí)，雙方就課題的目標(biāo)、內(nèi)容、技術(shù)路線(xiàn)以及產(chǎn)業(yè)化實(shí)施方案等不定期地召開(kāi)研討會(huì)。在日常工作中，通過(guò)工作小組聯(lián)席會(huì)加強(qiáng)雙方交流，并將工作進(jìn)度納入企業(yè)和學(xué)校的工作計(jì)劃，責(zé)任明確到個(gè)人，進(jìn)度細(xì)化到日期。

更讓人眼前一亮的是人才培養(yǎng)模式。圍繞具體的科研課題，重大吸納重機(jī)的優(yōu)秀技術(shù)人員，結(jié)合課題任務(wù)攻讀工程碩士學(xué)位，引導(dǎo)他們成為課題的骨干力量；而重機(jī)又吸納重大的博士畢業(yè)生到企業(yè)從事博士后研究，引導(dǎo)他們成為產(chǎn)學(xué)研合作的中堅(jiān)力量。同時(shí)，雙方還采取學(xué)校派人到企業(yè)兼職、企業(yè)派人到學(xué)校任兼職教師等方式，不斷推進(jìn)雙方在人才培養(yǎng)方面的深度合作。

全新的產(chǎn)學(xué)研合作模式，很快結(jié)出累累碩果。2005年，數(shù)控制齒機(jī)床家族誕生了新的一員。由重機(jī)主導(dǎo)、重慶大學(xué)參與研發(fā)的七軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控自動(dòng)滾齒機(jī)開(kāi)發(fā)成功并投入批量生產(chǎn)。它的工作效率是傳統(tǒng)機(jī)器的2―3倍，單件成本僅為傳統(tǒng)機(jī)器的60%。在它身上，完全展示出世界制造業(yè)綠色環(huán)保、自動(dòng)化、柔性化、高速、高效、高精度的技術(shù)發(fā)展潮流。

令廖紹華自豪的是，這種國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的自動(dòng)滾齒機(jī)全部為自有技術(shù)并擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，與世界著名的滾齒機(jī)制造商美國(guó)格里森公司、德國(guó)利勃海爾公司的同類(lèi)產(chǎn)品相比，加工精度和技術(shù)參數(shù)相當(dāng)，而價(jià)格只有國(guó)外產(chǎn)品的一半。

■ 用數(shù)控機(jī)床控制機(jī)床市場(chǎng)

作為企業(yè)負(fù)責(zé)人，廖紹華十分清楚，用“自主創(chuàng)新”創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作模式，其目標(biāo)不在于贏取“一城一池”，而在于激活創(chuàng)新的源頭，建立全新的創(chuàng)新體系和平臺(tái)。嘗到與重大合作的甜頭后，重機(jī)頻頻與全國(guó)眾多優(yōu)秀高校和科研院所結(jié)成穩(wěn)固的戰(zhàn)略聯(lián)盟。除了重慶大學(xué)，重慶交通大學(xué)、重慶工學(xué)院和清華大學(xué)、四川大學(xué)、湖南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、甘肅工業(yè)大學(xué)、香港蔣氏基金等，都成了重機(jī)的合作對(duì)象。

依靠這種自主創(chuàng)新的產(chǎn)學(xué)研合作模式，重機(jī)的數(shù)控高效制齒機(jī)床項(xiàng)目不僅榮獲2007年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，而且產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2007年，重慶機(jī)床集團(tuán)一舉擊敗美國(guó)格里森公司，成為法國(guó)斯萊克瑪公司的供應(yīng)商。在此之前，格里森作為全球最大的制齒裝備生產(chǎn)企業(yè)、當(dāng)今世界齒輪機(jī)床領(lǐng)域的翹楚，一直為斯萊克瑪提供制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)控機(jī)床。

和世界一流同行競(jìng)技，向世界知名企業(yè)出口數(shù)控機(jī)床，這對(duì)重機(jī)而言，已不是第一次。2006年3月，韓國(guó)現(xiàn)代、起亞等著名汽車(chē)制造商的配套廠家――韓國(guó)某知名齒輪制造商就向重機(jī)發(fā)來(lái)訂單，要求增訂兩臺(tái)數(shù)控機(jī)床，并于當(dāng)年5月再次派人到重機(jī)，聯(lián)系采購(gòu)高檔數(shù)控機(jī)床等事宜。這家韓國(guó)公司在2004年就購(gòu)買(mǎi)了重機(jī)生產(chǎn)的4臺(tái)同類(lèi)型數(shù)控機(jī)床，使用一年后，對(duì)產(chǎn)品十分滿(mǎn)意。

篇6

關(guān)鍵詞：國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)；普通機(jī)床；數(shù)控化改造

1 問(wèn)題提出

我國(guó)自改革開(kāi)放三十多年以來(lái)，從一個(gè)制造小國(guó)、弱國(guó)發(fā)展成舉世注目的制造大國(guó)，而奠定制造大國(guó)基礎(chǔ)的生產(chǎn)母機(jī)—機(jī)床也從改革開(kāi)放時(shí)的幾十萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)到現(xiàn)在的700萬(wàn)臺(tái)左右，但這700萬(wàn)臺(tái)機(jī)床其數(shù)控化率還不到40%，與歐美、日本主要發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床數(shù)控化率70~80%有較大差距。因此，我國(guó)要從制造大國(guó)躍進(jìn)到制造強(qiáng)國(guó)，機(jī)床數(shù)控化率還需要加快提升。

2 普通機(jī)床數(shù)控化改造方向

2.1機(jī)床數(shù)控化的途徑。對(duì)于機(jī)床數(shù)控化率的大力提升，僅靠國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)生產(chǎn)和從國(guó)外進(jìn)口是短時(shí)期無(wú)法達(dá)到，也不現(xiàn)實(shí)。一是國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床年生產(chǎn)量?jī)H為20萬(wàn)臺(tái)左右，僅從數(shù)量就無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求；二是進(jìn)口數(shù)控機(jī)床也有限，各企業(yè)也只進(jìn)口少數(shù)高端的、國(guó)內(nèi)還無(wú)法生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床；三是國(guó)內(nèi)各制造企業(yè)，尤其是中小企業(yè)還無(wú)法通過(guò)購(gòu)買(mǎi)數(shù)控機(jī)床來(lái)淘汰普通機(jī)床。因此，普通機(jī)床數(shù)控化改造就是提升機(jī)床數(shù)控化率的重要途徑，同時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上看，普通機(jī)床數(shù)控化改造費(fèi)用為購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床投資的1/3~1/4。

2.2機(jī)床數(shù)控化改造方向。一是用國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)，如SINUMERIK、FANUC系統(tǒng)改造普通機(jī)床；二是用國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)，如廣州數(shù)控、華中數(shù)控等改造普通機(jī)床。從經(jīng)濟(jì)性上看，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格是國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格的1/2~1/3左右；從性能上分析，目前中低檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)與國(guó)外已無(wú)明顯差距，中高檔數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)與國(guó)外有一定差距，不過(guò)差距正不斷縮??；從使用性上看，國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)操作各有其特點(diǎn)，甚至國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，更適合中國(guó)人使用習(xí)慣；從機(jī)床改造的技術(shù)復(fù)雜性分析，用國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)比用國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床其技術(shù)更簡(jiǎn)便，調(diào)試更容易。因此，從性?xún)r(jià)比分析，用國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)比用國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床性?xún)r(jià)比高，同時(shí)，為支持國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展，也應(yīng)選擇用國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床的方向。

3 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展與優(yōu)勢(shì)

3.1國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于上世紀(jì)五十年代，發(fā)展于改革開(kāi)放年代。通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)，特別是最近十來(lái)年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。以廣州數(shù)控為例，廣州數(shù)控設(shè)備有限公司從1991年成立以來(lái)，堅(jiān)持走自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的道路，通過(guò)二十年的發(fā)展，現(xiàn)建成全國(guó)規(guī)模最大的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)中心，先后研發(fā)的生產(chǎn)數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置和普及型數(shù)控系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已發(fā)展成為中低檔為主的年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)近十萬(wàn)套的國(guó)內(nèi)最大的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，開(kāi)辟了一條振興民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)的道路。又如華中數(shù)控，武漢華中數(shù)控股份有限公司創(chuàng)立于1994年，通過(guò)的發(fā)展，華中數(shù)控通過(guò)近二十年的自主創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)，而且伺服驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)裝置性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其產(chǎn)品覆蓋高、中、低檔?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)能自主研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的企業(yè)已有十多家，能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)對(duì)生產(chǎn)各檔次、多品種數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的要求。

3.2國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。改革開(kāi)放三十多年來(lái)，在國(guó)家有關(guān)部委的統(tǒng)一布署、政策支持下，各科研院所、大學(xué)、企業(yè)通過(guò)引進(jìn)、吸收、自主開(kāi)發(fā)、自主創(chuàng)新，使我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的水平與德、日的差距縮小到5—10年，個(gè)別產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外相比，有自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)如下：

1、我國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)容量大，需求旺盛，為數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)創(chuàng)新與生產(chǎn)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。從2002年起，中國(guó)連續(xù)多年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)，在此背景下，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)在關(guān)鍵技術(shù)上取得了較明顯的突破，我國(guó)成功研制出為具有國(guó)際技術(shù)水平的五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)，打破了國(guó)外對(duì)我國(guó)技術(shù)上的封鎖；滾珠絲杠及直線(xiàn)導(dǎo)軌、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、雙擺角數(shù)控萬(wàn)能銑頭等功能部件也實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破，并在一些重點(diǎn)企業(yè)得到應(yīng)用，部分替代了進(jìn)口。

2、跨代追趕，掌握最新技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上已進(jìn)入最新一代，即第六代—基于PC的，其特點(diǎn)：一是元器件集成度高，可靠性好，性能指標(biāo)高；二是技術(shù)進(jìn)步快，升級(jí)換代容易；三是提供了開(kāi)放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源極為豐富。在數(shù)控技術(shù)發(fā)展上，我們是后來(lái)者，在接受最新技術(shù)上，我們幾乎沒(méi)有任何歷史包袱，通過(guò)“八五”、“九五”攻關(guān)，已掌握了第六代關(guān)鍵技術(shù)，并在近十年得到大力發(fā)展。在這方面，我們與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手處于同一條起跑線(xiàn)，這就給我們帶來(lái)了極為難得的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)為機(jī)床改造提供了更多方便。

3、擁有一批高水平的、有中國(guó)特色的、自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。高性能的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，在“八五”、“九五”攻關(guān)中已被我們掌握，不再受到外國(guó)的限制。各研發(fā)企業(yè)和單位通過(guò)多年的研究、創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出了有自己特色的高水平的擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床。如占國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)總量的50%，進(jìn)入世界同行產(chǎn)量前三位的廣州數(shù)控公司，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)有突出貢獻(xiàn)的華中數(shù)控公司，在高檔數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)領(lǐng)的珠峰公司和沈陽(yáng)高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心等，都有一批受市場(chǎng)歡迎的有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品，為機(jī)床改造提供了更多更好的選擇。

4、在可靠性方面不低于國(guó)外產(chǎn)品水平。國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入了第六代，PC機(jī)的主機(jī)板均為世界名牌工控機(jī)企業(yè)制造，其可靠性指標(biāo)MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間)可達(dá)30余年。由于國(guó)內(nèi)元器件技術(shù)飛速發(fā)展，自制電路板的可靠性也大為提高；經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，伺服驅(qū)動(dòng)單元和主軸驅(qū)動(dòng)單元用的電力電子器件已向前發(fā)展了三代。不僅性能得到不斷提高，保護(hù)功能也更加完善，使國(guó)產(chǎn)伺服和主軸驅(qū)動(dòng)單元可靠性大為提高，這為機(jī)床的改造提供了技術(shù)支持。同時(shí)不少企業(yè)強(qiáng)化了元器件篩選和質(zhì)量保證體系，還通過(guò)了ISO9000質(zhì)量認(rèn)證，其質(zhì)量與可靠性得到充分的保證。

4 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床的實(shí)踐

近幾年我們?cè)脟?guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)多臺(tái)普通機(jī)床（普車(chē)、普銑）進(jìn)行了數(shù)控化改造，其中用廣州數(shù)控改造車(chē)床，華中數(shù)控改造銑床,通過(guò)改造后的機(jī)床其主要技術(shù)（精度）指標(biāo)達(dá)到改造設(shè)計(jì)要求，改造費(fèi)用僅為購(gòu)買(mǎi)新的數(shù)控機(jī)床的1/4~1/3，性?xún)r(jià)比高。通過(guò)用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)普通機(jī)床改造，我們得到以下有益啟示：

1、用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，性能指標(biāo)和可靠性滿(mǎn)足要求?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和與之相配套的伺服裝置、伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺母付、電動(dòng)刀架等部件的性能指標(biāo)和可靠性已與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品不相上下，完全滿(mǎn)足改造設(shè)計(jì)要求。如改造后的數(shù)控車(chē)床，經(jīng)檢測(cè)和零件加工，X向的精度為0.005~0.01mm，Z向精度為0.01~0.02mm，故障率低、可靠性高。

2、用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，有可靠的技術(shù)支持?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)數(shù)控企業(yè)如廣州數(shù)控、華中數(shù)控在全國(guó)各省市都設(shè)有技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)，有關(guān)數(shù)控技術(shù)方面的問(wèn)題能得到及時(shí)支持和解決，使普通機(jī)床數(shù)控化改造有技術(shù)支撐。

3、用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，適應(yīng)性和針對(duì)性強(qiáng)?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和與之相配套的部件，品種多、規(guī)格齊，水平覆蓋高、中、低檔，并且在網(wǎng)上或用電話(huà)就可選購(gòu)。在進(jìn)行機(jī)床改造時(shí)，可針對(duì)機(jī)床的類(lèi)別、機(jī)床主要部件的磨損狀況，擬定具體的改造方案，有更多的選擇；同時(shí)，用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)比用國(guó)外數(shù)控改造普通機(jī)床更方便，技術(shù)難度較低，如電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝配及機(jī)床調(diào)試等。

參考文獻(xiàn)：

[1]張柱良．?dāng)?shù)控原理與數(shù)控技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003．

篇7

20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念，用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，推動(dòng)了機(jī)床自動(dòng)化的發(fā)展。

采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行機(jī)械加工，最早是在40年代初，由美國(guó)北密支安的一個(gè)小型飛機(jī)工業(yè)承包商派爾遜斯公司（ParsonsCorporation）實(shí)現(xiàn)的。他們?cè)谥圃祜w機(jī)的框架及直升飛機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)翼時(shí)，利用全數(shù)字電子計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)翼加工路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并考慮到刀具直徑對(duì)加工路線(xiàn)的影響，使得加工精度達(dá)到±0.0381mm（±0.0015in），達(dá)到了當(dāng)時(shí)的最高水平。

1952年，麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上，裝上了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床被大家稱(chēng)為世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。

這臺(tái)機(jī)床是一臺(tái)試驗(yàn)性機(jī)床，到了1954年11月，在派爾遜斯專(zhuān)利的基礎(chǔ)上，第一臺(tái)工業(yè)用的數(shù)控機(jī)床由美國(guó)本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生產(chǎn)出來(lái)。

在此以后，從1960年開(kāi)始，其他一些工業(yè)國(guó)家，如德國(guó)、日本都陸續(xù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床中最初出現(xiàn)并獲得使用的是數(shù)控銑床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床能夠解決普通機(jī)床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線(xiàn)或曲面零件。

然而，由于當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)采用的是電子管，體積龐大，功耗高，因此除了在軍事部門(mén)使用外，在其他行業(yè)沒(méi)有得到推廣使用。

到了1960年以后，點(diǎn)位控制的數(shù)控機(jī)床得到了迅速的發(fā)展。因?yàn)辄c(diǎn)位控制的數(shù)控系統(tǒng)比起輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多。因此，數(shù)控銑床、沖床、坐標(biāo)鏜床大量發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺(tái)數(shù)控機(jī)床中，85%是點(diǎn)位控制的機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，它能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國(guó)卡耐·;特雷克公司（Keaney%26amp;TreckerCorp.）開(kāi)發(fā)出來(lái)的。這種機(jī)床在刀庫(kù)中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過(guò)機(jī)械手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現(xiàn)在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有立式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類(lèi)加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車(chē)削中心、磨削中心等。

1967年，英國(guó)首先把幾臺(tái)數(shù)控機(jī)床連接成具有柔性的加工系統(tǒng)，這就是所謂的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem%26amp;mdash;—FMS）之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。1974年以后，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數(shù)控機(jī)床，使數(shù)控的軟件功能加強(qiáng)，發(fā)展成計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床（簡(jiǎn)稱(chēng)為CNC機(jī)床），進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用和大力發(fā)展。

80年代，國(guó)際上出現(xiàn)了1～4臺(tái)加工中心或車(chē)削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。這種單元投資少，見(jiàn)效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到FMS或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中使用。

目前，F(xiàn)MS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴(kuò)展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。

所以機(jī)床數(shù)控技術(shù)，被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)技術(shù)。

那什么是車(chē)床呢？據(jù)資料所載，所謂車(chē)床，是主要用車(chē)刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機(jī)床。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類(lèi)機(jī)床。

古代的車(chē)床是靠手拉或腳踏，通過(guò)繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國(guó)機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車(chē)床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó)人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來(lái)改變主軸轉(zhuǎn)速。

為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車(chē)床；1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車(chē)床；1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車(chē)床，不久他又制成三軸自動(dòng)車(chē)床；20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車(chē)床。

第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車(chē)和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車(chē)床和專(zhuān)門(mén)化車(chē)床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車(chē)床得到推廣，和此同時(shí)，多刀車(chē)床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷(xiāo)板和撥碼盤(pán)等的程序控制車(chē)床。數(shù)控技術(shù)于60年代開(kāi)始用于車(chē)床，70年代后得到迅速發(fā)展。

車(chē)床依用途和功能區(qū)分為多種類(lèi)型。

普通車(chē)床的加工對(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車(chē)床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車(chē)間。

轉(zhuǎn)塔車(chē)床和回轉(zhuǎn)車(chē)床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。

自動(dòng)車(chē)床能按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。

多刀半自動(dòng)車(chē)床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式和普通車(chē)床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤(pán)、環(huán)和軸類(lèi)工件，其生產(chǎn)率比普通車(chē)床提高3～5倍。

仿形車(chē)床能仿照樣板或樣件的外形尺寸，自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)，適用于外形較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車(chē)床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤(pán)式、立式等類(lèi)型

立式車(chē)床的主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，刀架在橫粱或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車(chē)床上安裝的工件，一般分為單柱和雙柱兩大類(lèi)。

鏟齒車(chē)床在車(chē)削的同時(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于鏟車(chē)銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。

專(zhuān)門(mén)車(chē)床是用于加工某類(lèi)工件的特定表面的車(chē)床，如曲軸車(chē)床、凸輪軸車(chē)床、車(chē)輪車(chē)床、車(chē)軸車(chē)床、軋輥車(chē)床和鋼錠車(chē)床等。聯(lián)合車(chē)床主要用于車(chē)削加工，但附加一些非凡部件和附件后，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機(jī)多能”的特征，適用于工程車(chē)、船舶或移動(dòng)修理站

看機(jī)床的水平主要看金屬切削機(jī)床，其他機(jī)床技術(shù)和復(fù)雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機(jī)床，也只是方法的改變，沒(méi)什么復(fù)雜性和科技含量。

我國(guó)的數(shù)控磨床水平不錯(cuò)，每年都有大量出口，因?yàn)樗?jiǎn)單，基本屬于勞動(dòng)密集型。

金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬外形。去除材料，主要靠車(chē)和銑，車(chē)床發(fā)展為數(shù)控車(chē)床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機(jī)床，可以讓復(fù)雜零件在精度和外形上一次到位，例如，飛機(jī)上的一個(gè)復(fù)雜零件，以前由很多種工人摘要：車(chē)工、銑工、磨床工、畫(huà)線(xiàn)工、熱處理工用好幾個(gè)月干，其中還有報(bào)廢的，最新的復(fù)合數(shù)控機(jī)床幾天甚至幾個(gè)小時(shí)就全干好了，而且精度比你設(shè)計(jì)的還高。零件精度高就意味著壽命長(zhǎng)，可靠性好。

由普通發(fā)展到數(shù)控，一個(gè)人頂原來(lái)的十個(gè)，在精度上，更是沒(méi)法說(shuō)，適應(yīng)性上，零件變了，換個(gè)程序就行。把人的因素也降為最低，以前在工廠，誰(shuí)要時(shí)會(huì)車(chē)渦輪、蝸桿，沒(méi)個(gè)10年8年的不行，要是誰(shuí)把握了，那牛得很?，F(xiàn)在用數(shù)控設(shè)備，只要你會(huì)編程，把參數(shù)輸進(jìn)去就可以了，很簡(jiǎn)單，剛畢業(yè)的技校學(xué)生都會(huì)，而且批量的產(chǎn)品質(zhì)量也有保證。

自美國(guó)在50年代末搞出世界一臺(tái)數(shù)控車(chē)床后，機(jī)床制造業(yè)就進(jìn)入了數(shù)控時(shí)代，中國(guó)在六十年代也搞出了第一代數(shù)控機(jī)床，但后來(lái)中國(guó)進(jìn)入了什么年代，大家都知道。等80年代我們?cè)偃タ词澜绲臄?shù)控機(jī)床水平，差距就是20年了，其實(shí)奮起直追還有希望，但國(guó)營(yíng)工廠不思進(jìn)取，到了90年代，我們?cè)偃タ词澜缢?，已?0年的差距了。中國(guó)改革開(kāi)放前走的是蘇聯(lián)的路子，什么叫蘇聯(lián)的路子，舉個(gè)例子來(lái)講摘要：比如，生產(chǎn)一根軸，蘇聯(lián)的方式是建一個(gè)專(zhuān)用生產(chǎn)線(xiàn)，用多臺(tái)專(zhuān)用機(jī)床，好處是批量很輕易上去，但一旦這根軸的參數(shù)發(fā)生了變化，這條線(xiàn)就報(bào)廢了，生產(chǎn)人員也就沒(méi)事做了。在1960－1980年代，國(guó)營(yíng)工廠一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當(dāng)時(shí)搞商品經(jīng)濟(jì)，這些廠不能迅速適應(yīng)市場(chǎng)，經(jīng)營(yíng)就困難了，到了90年代就大量破產(chǎn)，大量職工下崗?，F(xiàn)代的生產(chǎn)也有大批量生產(chǎn)，但主要是單件小批量，不管是那種，只要你的設(shè)備是數(shù)控的，適應(yīng)起來(lái)就快。專(zhuān)業(yè)機(jī)床的路子已經(jīng)到頭了，;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當(dāng)年的“東芝”事件，就是日本東芝賣(mài)給蘇聯(lián)了幾臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控銑床，讓蘇聯(lián)在潛艇的推進(jìn)螺旋槳上的制造，上了一個(gè)檔次，讓美國(guó)的聲納聽(tīng)不到潛艇聲音了，所以美國(guó)要懲處東芝公司。由此也可見(jiàn)，前蘇聯(lián)的機(jī)床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說(shuō)了。雖然，美國(guó)搞出了世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，但數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，還是要數(shù)德國(guó)。德國(guó)本來(lái)在機(jī)械方面就是世界第一，數(shù)控機(jī)床無(wú)非就是搞機(jī)電一體化，機(jī)械方面德國(guó)已沒(méi)新問(wèn)題，剩下的就是電子系統(tǒng)方面，德國(guó)的電子系統(tǒng)工業(yè)本來(lái)就強(qiáng)大，所以在上世紀(jì)

六、七十年代，德國(guó)就執(zhí)機(jī)床界的牛耳了。

但日本人的強(qiáng)項(xiàng)就是仿造，從上世紀(jì)70年代起，日本大量從德國(guó)引進(jìn)技術(shù)，消化后大量仿造，經(jīng)過(guò)努力，日本在90年代起，就超越了德國(guó)，成為世界第一大數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)，直到現(xiàn)在還是。他們?cè)跈C(jī)床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機(jī)床復(fù)合（一機(jī)多種功能）化方面，是世界第一。數(shù)控機(jī)床的核心就在數(shù)控系統(tǒng)方面，日本目前在系統(tǒng)方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統(tǒng)用步進(jìn)電機(jī)，我們現(xiàn)在也能造，第二代用交流伺服電機(jī)。現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)的核心就是交流伺服電機(jī)和系統(tǒng)內(nèi)的邏輯控制軟件，交流伺服電機(jī)我們國(guó)家目前還沒(méi)有誰(shuí)能制造，這是一個(gè)光學(xué)、機(jī)械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機(jī)床的各軸運(yùn)動(dòng)，而這些軸是用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，一般的系統(tǒng)能同時(shí)控制3軸，高級(jí)系統(tǒng)能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒(méi)新問(wèn)題。我們國(guó)家也由有5軸系統(tǒng)，但“做秀”的成份多，還沒(méi)實(shí)用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機(jī)床，100％進(jìn)口。

機(jī)床是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數(shù)控系統(tǒng)。我們目前不要說(shuō)系統(tǒng)，就是國(guó)內(nèi)造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數(shù)控機(jī)床，所用的高精度滾珠絲杠，軸承都是進(jìn)口的，主要是買(mǎi)日本的，我們自產(chǎn)的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有新問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)的各大機(jī)床廠，數(shù)控系統(tǒng)100％外購(gòu)，各廠家一般都買(mǎi)日本發(fā)那科、三菱的系統(tǒng)，占80％以上，也有德國(guó)西門(mén)子的系統(tǒng)，但比較少。德國(guó)西門(mén)子系統(tǒng)為什么用的少呢？早期，德國(guó)系統(tǒng)不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩(wěn)定性不夠，西門(mén)子系統(tǒng)的電子伺服模塊輕易燒壞。日本就不同了，他們的系統(tǒng)就燒不壞。近來(lái)西門(mén)子系統(tǒng)改進(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國(guó)人很不重視中國(guó)，所以他們的系統(tǒng)漢語(yǔ)化最近才有，不像日本，老早就有漢語(yǔ)化版的。

就國(guó)產(chǎn)高級(jí)數(shù)控機(jī)床而言，其利潤(rùn)的主體是被外國(guó)人拿走了，中國(guó)只是掙了一個(gè)辛勞錢(qián)。

美國(guó)為什么沒(méi)有能成為數(shù)控機(jī)床制造大國(guó)呢？這個(gè)和他們當(dāng)時(shí)制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當(dāng)時(shí)美國(guó)的勞動(dòng)力貴，買(mǎi)比制造劃算。機(jī)床屬于投資大，見(jiàn)效慢，回報(bào)率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國(guó)情況。但后來(lái)美國(guó)發(fā)現(xiàn)，機(jī)床屬于戰(zhàn)略物資，沒(méi)有它，飛機(jī)、大炮、坦克、軍艦的制造都有新問(wèn)題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機(jī)床廠，規(guī)定了一些單位只能買(mǎi)國(guó)產(chǎn)設(shè)備，就是貴也得買(mǎi)，這就為美國(guó)保留了一些數(shù)控機(jī)床行業(yè)。美國(guó)機(jī)床在世界上沒(méi)有什么競(jìng)爭(zhēng)力。

歐洲的機(jī)床，除德國(guó)外，瑞士的也很好，要說(shuō)超高精密機(jī)床，瑞士的相當(dāng)好，但價(jià)格也是天價(jià)。一般用戶(hù)用不起。意大利、英國(guó)、法國(guó)屬于二流，中國(guó)很少買(mǎi)他們的機(jī)床。西班牙為了讓中國(guó)進(jìn)口他們的機(jī)床，不惜貸款給中國(guó)，但買(mǎi)的人也很少??借錢(qián)總是要還的。

韓國(guó)、臺(tái)灣的數(shù)控機(jī)床制造能力比大陸地區(qū)略強(qiáng)，不過(guò)水平差不多。他們也是在上世紀(jì)90年代引進(jìn)日本技術(shù)發(fā)展的。韓國(guó)應(yīng)該好一點(diǎn)，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數(shù)控系統(tǒng)，但進(jìn)口到中國(guó)的機(jī)床，應(yīng)我們的要求，也換成了日本系統(tǒng)。我們對(duì)他們的系統(tǒng)信不過(guò)。韓國(guó)數(shù)控機(jī)床主要有兩家摘要：大宇和現(xiàn)代。大宇目前在我國(guó)設(shè)有合資企業(yè)。臺(tái)灣機(jī)床和我們大體一樣，自己造機(jī)械部分，系統(tǒng)采購(gòu)日本的。但他們的機(jī)床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實(shí)他們比我們國(guó)產(chǎn)的要好一點(diǎn)。但我們自己的差，我們還能容忍，臺(tái)灣的機(jī)床是用美金買(mǎi)來(lái)的，用的不好，那火就大了。臺(tái)灣最主要的幾家機(jī)床廠已打算把工廠遷往大陸，大部分都在上海。這些廠目前在國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)中，也打著%26amp;ldquo;國(guó)產(chǎn)”的旗號(hào)。

近來(lái)隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也引起了世界一些主要機(jī)床廠商的注重，2000年，日本最大的機(jī)床制造商“馬扎克”在中國(guó)銀川設(shè)立了一家數(shù)控機(jī)床合資廠，據(jù)說(shuō)制造水平相當(dāng)高，號(hào)稱(chēng)“智能化、網(wǎng)絡(luò)化”工廠，和世界同步。今年日本另外一家大機(jī)床廠大隈公司在北京設(shè)立了一家能年產(chǎn)1000臺(tái)數(shù)控機(jī)床的控股公司，德國(guó)的一家很有名的企業(yè)也在上海設(shè)立了工廠。

目前，國(guó)家制定了一些政策，鼓勵(lì)國(guó)民使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，各廠家也在努力追趕。國(guó)內(nèi)買(mǎi)機(jī)床最多的是軍工企業(yè)，一個(gè)購(gòu)買(mǎi)計(jì)劃里，80％是進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)機(jī)床滿(mǎn)足不了需要。今后五年內(nèi)，這個(gè)趨向不會(huì)改變。不過(guò)就目前國(guó)內(nèi)的需要來(lái)講，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床目前能滿(mǎn)足中低檔產(chǎn)品的訂貨。

美、德、日三國(guó)是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。因其社會(huì)條件不同，各有特征。

1.美國(guó)的數(shù)控發(fā)展史

美國(guó)政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門(mén)因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，非凡講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國(guó)首先結(jié)合汽車(chē)、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線(xiàn)，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國(guó)生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重於基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過(guò)，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過(guò)去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。

2.德國(guó)的數(shù)控發(fā)展史

德國(guó)政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國(guó)非凡注重科學(xué)試驗(yàn)，理論和實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研和應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)和大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對(duì)數(shù)控機(jī)床的共性和特性新問(wèn)題進(jìn)行深入的探究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國(guó)非凡重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競(jìng)相采用。

3.日本的數(shù)控發(fā)展史

日本政府對(duì)機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過(guò)規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法”、“機(jī)電法”、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國(guó)，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國(guó)，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過(guò)美國(guó)(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，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(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)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(guò)600人，月產(chǎn)能力7,000套，銷(xiāo)售額在世界市場(chǎng)上占50%，在國(guó)內(nèi)約占70%，對(duì)加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大促進(jìn)功能。

4.我國(guó)的目前狀況

我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，中國(guó)于1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過(guò)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(duì)數(shù)控機(jī)床特征、發(fā)展條件缺乏熟悉，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的新問(wèn)題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性新問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過(guò)%26amp;ldquo;六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五%26amp;rdquo;期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。非凡是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔和大型數(shù)控機(jī)床的探究開(kāi)發(fā)方面和國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依靠進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床非凡是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的探究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)和能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分熟悉國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新和培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短和發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。%26amp;nbsp;

%26amp;nbsp;在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面摘要：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才；通過(guò)合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了和世界先進(jìn)技術(shù)的差距；通過(guò)利用國(guó)外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開(kāi)始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、把握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開(kāi)發(fā)階段，和日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要新問(wèn)題包括摘要：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法%26amp;rdquo;那樣的指引；嚴(yán)重缺乏各方面專(zhuān)家人才和熟練技術(shù)工人；缺少深入系統(tǒng)的科研工作；元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套；企業(yè)和專(zhuān)業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收%26amp;ldquo;科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。非凡是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔和大型數(shù)控機(jī)床的探究開(kāi)發(fā)方面和國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依靠進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床非凡是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的探究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)和能力欠缺、數(shù)控,系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分熟悉國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新和培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短和發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。

2003年開(kāi)始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，1999年，我們國(guó)家機(jī)械加工設(shè)備數(shù)控華率是5－8％，目前預(yù)計(jì)是15－20％之間。

一、什么是數(shù)控機(jī)床車(chē)、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機(jī)械加工方法，所謂機(jī)械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的外形，包含尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。能完成以上功能的設(shè)備都稱(chēng)為機(jī)床，數(shù)控機(jī)床就是在普通機(jī)床上發(fā)展過(guò)來(lái)的，數(shù)控的意思就是數(shù)字控制。給機(jī)床裝上數(shù)控系統(tǒng)后，機(jī)床就成了數(shù)控機(jī)床。當(dāng)然，普通機(jī)床發(fā)展到數(shù)控機(jī)床不只是加裝系統(tǒng)這么簡(jiǎn)單，例如摘要：從銑床發(fā)展到加工中心，機(jī)床結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫(kù)，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是銑、鏜、鉆的功能。我們一般所說(shuō)的數(shù)控設(shè)備，主要是指數(shù)控車(chē)床和加工中心。我國(guó)目前各種門(mén)類(lèi)的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后10－15年，但假如國(guó)家支持，追趕起來(lái)也不是什么新問(wèn)題，例如摘要：去年，沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)收購(gòu)了德國(guó)西思機(jī)床公司，意義很大，假如大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從德國(guó)引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購(gòu)買(mǎi)日本聞名的機(jī)床制造商池貝。，近幾年隨著中國(guó)制造的崛起，歐洲不少企業(yè)倒閉或者被兼并，如馬毫、斯濱納等。日本經(jīng)濟(jì)不景氣，有不少在80年代很出名的機(jī)床制造商倒閉，例如摘要：新瀉鐵工所。

二、數(shù)控設(shè)備的發(fā)展方向六個(gè)方面摘要：智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國(guó)和瑞士的機(jī)床精度最高，綜合起來(lái)，德國(guó)的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國(guó)的機(jī)床業(yè)一般。中國(guó)大陸、韓國(guó)。臺(tái)灣屬于同一水平。但就門(mén)類(lèi)、種類(lèi)多少而言，我們應(yīng)該能進(jìn)世界前4名。

三、數(shù)控系統(tǒng)%26amp;nbsp;由顯示器、控制器伺服、伺服電機(jī)、和各種開(kāi)關(guān)、傳感器構(gòu)成。目前世界最大的三家廠商是摘要：日本發(fā)那客、德國(guó)西門(mén)子、日本三菱；其余還有法國(guó)扭姆、西班牙凡高等。國(guó)內(nèi)由華中數(shù)控、航天數(shù)控等。國(guó)內(nèi)的數(shù)控系統(tǒng)剛剛開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口。華中數(shù)控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當(dāng)不錯(cuò)，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數(shù)控也有意向數(shù)控機(jī)床業(yè)進(jìn)軍，但機(jī)床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國(guó)內(nèi)一些大廠還沒(méi)有采用華中數(shù)控的。廣州機(jī)床廠的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)也不錯(cuò)。我們國(guó)家機(jī)床業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)在數(shù)控系統(tǒng)。

四、機(jī)床精度1、機(jī)械加工機(jī)床精度分靜精度、加工精度（包括尺寸精度和幾何精度）、定位精度、重復(fù)定位精度等5種。2、機(jī)床精度體系摘要：目前我們國(guó)家內(nèi)承認(rèn)的大致是四種體系摘要：德國(guó)VDI標(biāo)準(zhǔn)、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)標(biāo)GB，國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)差不多。3、看一臺(tái)機(jī)床水平的高低，要看它的重復(fù)定位精度，一臺(tái)機(jī)床的重復(fù)定位精度假如能達(dá)到0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法),就是一臺(tái)高精度機(jī)床，在0.005mm(ISO標(biāo)準(zhǔn).、統(tǒng)計(jì)法)以下，就是超高精度機(jī)床，高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。;4、加工出高精度零件，不只要求機(jī)床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。

篇8

關(guān)鍵詞：企業(yè)；數(shù)控機(jī)床；研究；進(jìn)展；可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：A715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言 數(shù)控機(jī)床屬于制造業(yè)的母機(jī)，它的技術(shù)的水平的高低可以代表一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)發(fā)展的水平。我國(guó)已連續(xù)十年成為世界上在機(jī)床消費(fèi)以及進(jìn)口的第一大國(guó)。 就目前國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床其準(zhǔn)確度、 運(yùn)行速度、多軸的聯(lián)動(dòng)以及復(fù)合的加工等等先進(jìn)的功能方面已經(jīng)取得明顯的進(jìn)展。伴隨著這些機(jī)床功能在維持能力即就是可靠性方面仍然和國(guó)際水平有較大的差距。對(duì)可靠性比較低的國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床，尤其是中高檔的數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)的占有率偏低的狀況，早已是國(guó)內(nèi)機(jī)床的產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)絆腳石，在這方面不得不引起行業(yè)以及學(xué)術(shù)界高度的關(guān)注。

數(shù)控機(jī)床其作為十分復(fù)雜的機(jī)電液的系統(tǒng)，其既不像機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品和電子產(chǎn)品那樣都已經(jīng)具有相對(duì)成熟且可靠性的理論和技術(shù)，也不同于武器裝備和航空航天產(chǎn)品那樣早已經(jīng)形成比較完整和完善的可靠性的技術(shù)的體系。由于國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)的研究工作的起步比較晚，以及涉足的機(jī)構(gòu)還有研究人員也比較少，對(duì)于技術(shù)的積累比較薄弱，可是說(shuō)是正處于發(fā)展的階段。而對(duì)于工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家如瑞士、德國(guó)以及日本等的在機(jī)床的跨國(guó)公司企業(yè)都掌握了比較先進(jìn)和成熟的在數(shù)控機(jī)床的可靠性的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)的技術(shù)，加之其視這個(gè)為企業(yè)核心的競(jìng)爭(zhēng)力與核心的機(jī)密，采取嚴(yán)格的管控，并密不外宣。對(duì)于如何去提升數(shù)控機(jī)床的可靠性其可以說(shuō)是重要技術(shù)的問(wèn)題，也可以說(shuō)是企業(yè)管理的問(wèn)題。本篇文章僅就從技術(shù)層面對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)的狀況以研究的進(jìn)展去綜合的評(píng)述，希望為相關(guān)人員提供借鑒。

在機(jī)床的可靠性技術(shù)的研究過(guò)程中存在的問(wèn)題是不可忽略的，也是不少的， 雖然在數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)的研究方面，我國(guó)可以說(shuō)是已經(jīng)取得了明顯的成果和進(jìn)展，但同時(shí)我們必須去清醒的認(rèn)識(shí)到，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)研究方面仍然與工業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比處于落后的狀態(tài)，其主要存在有以下幾個(gè)問(wèn)題，希望提出來(lái)可以引起相關(guān)的重視以及采納。

1.對(duì)于數(shù)控機(jī)床的可靠性的研究的學(xué)者以及機(jī)構(gòu)比較少。而數(shù)控機(jī)床可以說(shuō)是一個(gè)故障模式多樣以及可修復(fù)的復(fù)雜，還有系統(tǒng)故障機(jī)理復(fù)雜，并且在其可靠性的研究工作上是在技術(shù)上會(huì)有多學(xué)科的交叉以及時(shí)間上貫穿了全生命周期，并在空間上涉及多個(gè)部門(mén)協(xié)同，其是一項(xiàng)艱巨的、復(fù)雜的系統(tǒng)的工程。因此數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究工作周期長(zhǎng)、耗資大、出成果慢，需要科研團(tuán)隊(duì)產(chǎn)學(xué)研合作長(zhǎng)期工作才可能取得成效。相比于其他關(guān)鍵共性技術(shù)的研究，目前國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性研究的科技投入力度較小，專(zhuān)門(mén)從事該方向研究的科研機(jī)構(gòu)和研究團(tuán)隊(duì)較少，尚未形成完整的技術(shù)體系。相關(guān)部門(mén)應(yīng)加大投入，積極進(jìn)行政策引導(dǎo)。

2.對(duì)于數(shù)控機(jī)床的可靠性數(shù)據(jù)積累比較薄弱。 數(shù)控機(jī)床的可靠性數(shù)據(jù)不僅包括故障數(shù)據(jù)，還應(yīng)包括維修數(shù)據(jù)和載荷數(shù)據(jù)。目前數(shù)控機(jī)床的故障和維修數(shù)據(jù)已經(jīng)有了一定的積累，但是其載荷數(shù)據(jù)積累嚴(yán)重不足。已有數(shù)據(jù)只是針對(duì)于某一型號(hào)或某一用戶(hù)，未覆蓋量大面廣的數(shù)控車(chē)床和加工中心，也未涵蓋不同用戶(hù)行業(yè)，不具有普遍性。載荷數(shù)據(jù)積累不足，難以編制數(shù)控機(jī)床整機(jī)、功能部件和關(guān)鍵零件的載荷譜，可靠性設(shè)計(jì)依據(jù)不夠充分，特別是不能進(jìn)行可靠性概率設(shè)計(jì)，造成產(chǎn)品的固有可靠性水平先天不足。

3.故障的機(jī)理的研究是針對(duì)于故障現(xiàn)象的理論和試驗(yàn)的分析，然后得到能夠反映產(chǎn)品的故障本的質(zhì)的物理或者化學(xué)的原因。目前的研究比較偏重在故障獨(dú)立假設(shè)下，對(duì)于機(jī)床的故障數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行可靠性的建模和評(píng)估及故障模式的影響還有危害性的分析，最后根據(jù)評(píng)估的分析結(jié)果來(lái)采取改變結(jié)構(gòu)或者更換零部件等等的設(shè)計(jì)改進(jìn)的措施。卻由于對(duì)故障的機(jī)理研究的不足，使對(duì)產(chǎn)生故障物理本質(zhì)以及故障間的聯(lián)系等問(wèn)題不能清楚的認(rèn)識(shí)，通常會(huì)造成過(guò)度的改進(jìn)而導(dǎo)致增加成本，或者有些還會(huì)出現(xiàn)改進(jìn)后無(wú)效的狀況。

4.對(duì)于數(shù)控機(jī)床其主要是由具有功能的部件及數(shù)控的系統(tǒng)和支撐的結(jié)構(gòu)組成，故此對(duì)于機(jī)床可靠性及機(jī)床功能的部件可靠性，尤其是關(guān)鍵的功能部件可靠性都密切相關(guān)。而保障功能的部件可靠性的水平一直是其他國(guó)家的機(jī)床工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家掌控主要技術(shù)途徑。國(guó)內(nèi)中高檔的數(shù)控機(jī)床也曾長(zhǎng)期的大量的采用進(jìn)口的功能部件，在國(guó)內(nèi)對(duì)于機(jī)床功能的部件企業(yè)技術(shù)的能力比較薄弱，大多的是處于產(chǎn)品的中低端，以及低成本的競(jìng)爭(zhēng)階段，這使研究的機(jī)構(gòu)工作重心往往偏重于機(jī)床的整機(jī)。還有就是整機(jī)的可靠性研究大多是去進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤試驗(yàn)，而不采取可靠性的試驗(yàn)的設(shè)備，其介入門(mén)檻比較低；對(duì)于功能的部件的可靠性研究暫時(shí)還尚需要進(jìn)行去自主研發(fā)其功能部件可靠性的臺(tái)架的試驗(yàn)設(shè)備，由于介入難度比較大，致使研究者大多放棄。

5.對(duì)于數(shù)控機(jī)床在維修性以及檢測(cè)的機(jī)構(gòu)。 在對(duì)于用戶(hù)在可靠性的方面要求產(chǎn)品是要做到用時(shí)馬上就能用。但是目前在機(jī)床行業(yè)以及檢的測(cè)機(jī)構(gòu)，還有科研課題指標(biāo)其在產(chǎn)品的可靠性的方面僅對(duì)其可靠度的指標(biāo)考核，故此，其研究者對(duì)與數(shù)控機(jī)床維修性及可用性的重視是不夠的，雖然已有研究，從去滿(mǎn)足機(jī)床的用戶(hù)的需求角度，還是沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)重視的程度。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)目前，數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)早已成為在機(jī)床行業(yè)上最主要的關(guān)鍵技術(shù)之一，去提高數(shù)控機(jī)床可靠性可以說(shuō)是全行業(yè)的需求。就從數(shù)控機(jī)床的可靠性技以及發(fā)展規(guī)律和行業(yè)間需求角度去進(jìn)行技術(shù)的展望，則主要去實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)該是以下兩點(diǎn)。 首先要去強(qiáng)化在全生命的周期的可靠性的技術(shù)的理念，然后去研究開(kāi)發(fā)在數(shù)控機(jī)床上全生命周期中各階段可靠性的技術(shù)。并在可靠性的試驗(yàn)、建立模型、分析和設(shè)計(jì)等等的研究上，進(jìn)一步加強(qiáng)和開(kāi)展數(shù)控機(jī)床的制造的可靠性以及安裝調(diào)試的可靠性，對(duì)于早期的故障的排除，在運(yùn)輸方面的可靠性，使用方面的可靠性，還有維修性的設(shè)計(jì)及預(yù)防性的維修策略等方面可靠性的技術(shù)研究，使數(shù)控機(jī)床全生命周期有可靠性的保障技術(shù)。 其次要去構(gòu)建數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)體系。并通過(guò)對(duì)于全生命周期中各項(xiàng)可靠性的技術(shù)長(zhǎng)期的研究，然后對(duì)研究的成果不斷的去積累和進(jìn)行完善，然后篩選和凝練覆蓋于數(shù)控機(jī)床夫人全生命周期各項(xiàng)核心夫人技術(shù)，并在此基礎(chǔ)去制定系列對(duì)于數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)規(guī)范以及技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，然后建立并開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)控機(jī)床的可靠性的技術(shù)共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣就會(huì)逐步的形成數(shù)控機(jī)床行業(yè)的特色，以及的產(chǎn)品可靠性的技術(shù)體系。 還需指出的是：在數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)迫切需求是來(lái)自企業(yè)，對(duì)于技術(shù)的研究是離不開(kāi)企業(yè)支持的，技術(shù)應(yīng)用也必須在企業(yè)。故此，對(duì)于機(jī)床企業(yè)應(yīng)建立產(chǎn)品可靠性的技術(shù)管理的體系，來(lái)以保障合作研發(fā)順利的實(shí)施以及可靠性的技術(shù)研究的成果能在企業(yè)中的有效的應(yīng)用。只有不斷地提高在機(jī)床企業(yè)可靠性的技術(shù)的自主研發(fā)的能力，數(shù)控機(jī)床才能在企業(yè)成為技術(shù)研發(fā)的主體。

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篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；關(guān)鍵部件；可靠性；研究

隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，使其已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)中的重要支撐力量。它的可靠性運(yùn)行安全是工業(yè)生產(chǎn)安全的保證，也是推動(dòng)和促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的必然動(dòng)力。因此，目前如何保證數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件運(yùn)行的可靠性已經(jīng)成為了相關(guān)部門(mén)所最為關(guān)注的問(wèn)題，也是必須要徹底解決的問(wèn)題。

1 數(shù)控機(jī)床

1.1 數(shù)控機(jī)床的重要性

所謂的數(shù)控機(jī)床其主要的目的就在于為制造裝備用品的企業(yè)及制造國(guó)防軍工用品的企業(yè)提供一個(gè)基礎(chǔ)的工業(yè)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，它是工業(yè)以及制造企業(yè)的核心力量。因此來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平高低直接關(guān)系著國(guó)防安全以及我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的速度。就目前國(guó)際整體形勢(shì)來(lái)看，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行可靠性安全與否已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。尤其是在全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展背景下，數(shù)控機(jī)床以及制造業(yè)水平的高低已經(jīng)成為國(guó)防競(jìng)爭(zhēng)的核心與焦點(diǎn)。也就是說(shuō)，要想在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占有一定的地位，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是其重要的保障。

1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平

另外來(lái)說(shuō)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的使用量已經(jīng)越來(lái)越多，并且涉及到了諸多的領(lǐng)域及機(jī)構(gòu)。但同時(shí)來(lái)講，由于我國(guó)的數(shù)控機(jī)床發(fā)展較晚，因此對(duì)其運(yùn)行可靠性管理方面與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)控機(jī)床可靠性管理之間還是存在著一定的差距的。這主要是因?yàn)椋菏紫龋F(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床的可靠性運(yùn)行水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家所使用的數(shù)控機(jī)床相比是處于絕對(duì)的劣勢(shì)地位的。其中以高檔加工中心的復(fù)合數(shù)控加工設(shè)備來(lái)說(shuō)，其可靠性運(yùn)行指標(biāo)明顯低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家平均的生產(chǎn)水平。其次，對(duì)于與數(shù)控機(jī)床設(shè)備相配套的其它關(guān)鍵性部件來(lái)說(shuō)，檢測(cè)與報(bào)警等可靠性裝置的水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的水平相比相差甚遠(yuǎn)。因此也就是說(shuō)，目前我國(guó)所使用的數(shù)控機(jī)床的相關(guān)一些配套的關(guān)鍵性部件還都必須依靠于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家所生產(chǎn)的零部件設(shè)備，從而造成了我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展較為緩慢的現(xiàn)狀，導(dǎo)致了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平整體下降的局面。

1.3 我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展情況

除此之外，隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，人們清楚地認(rèn)識(shí)到我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水平之間的差異性。因此在我國(guó)十一五期間，國(guó)家已經(jīng)將數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究作為了國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)目標(biāo)來(lái)執(zhí)行，并納入了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體目標(biāo)中去。同時(shí)，國(guó)家還提出：要想我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平快速提高，其首先的一點(diǎn)就是要將數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究放于首位，并且將其列入科技發(fā)展中的專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容來(lái)執(zhí)行。另外，我國(guó)在研究數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性時(shí)，要充分結(jié)合國(guó)外的數(shù)控機(jī)床可靠性分析內(nèi)容以及國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性分析報(bào)告進(jìn)行探尋，并尋找出提高數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性的可行性辦法及措施，從而提高數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性運(yùn)行的整體水平。

2 數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究方法與現(xiàn)狀

2.1 數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究的方式

數(shù)控機(jī)床及其部件的可靠性研究是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，它是提高數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性運(yùn)行水平的關(guān)鍵，也是一個(gè)促進(jìn)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件質(zhì)量安全的評(píng)定手段。因此可以說(shuō)，數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性的研究可以充分地表露出產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到裝置整體過(guò)程中的問(wèn)題及缺點(diǎn)，從而為能夠更好地設(shè)計(jì)制造出合格、高質(zhì)量的產(chǎn)品奠定了一定的基礎(chǔ)。另外，根據(jù)對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究方法的不同，可將可靠性研究分為室內(nèi)可靠性研究與現(xiàn)場(chǎng)跟蹤可靠性研究?jī)煞N方式。所謂的室內(nèi)可靠性研究主要是指將制造完成的關(guān)鍵部件樣品在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用先進(jìn)的技術(shù)與科技設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以保證關(guān)鍵部件的生成密度、焊接接口、鋼度及彈性度等滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床的質(zhì)量要求。而現(xiàn)場(chǎng)跟蹤可靠性研究主要是指在數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件制造生產(chǎn)過(guò)程中，由專(zhuān)業(yè)人員對(duì)制造過(guò)程及產(chǎn)品的安裝等進(jìn)行監(jiān)督，從而保證了數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件在制造時(shí)的質(zhì)量，以此來(lái)提高其運(yùn)行時(shí)的可靠性。

2.2 數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究的綜合試驗(yàn)法

目前我國(guó)所采用的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究均是綜合試驗(yàn)法。所謂的綜合試驗(yàn)法主要是指對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行模擬式的運(yùn)行測(cè)試。首先，要根據(jù)可靠性研究的內(nèi)容設(shè)置一個(gè)綜合可靠性研究實(shí)驗(yàn)室，而后根據(jù)可靠性研究的產(chǎn)品制定出可行性分析方案，在得到可靠性分析結(jié)果后，根據(jù)這一結(jié)果對(duì)產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境、產(chǎn)品的運(yùn)行條件、失效模式分析、失效數(shù)據(jù)分析、任務(wù)剖面、性能檢測(cè)等進(jìn)行周期性的檢測(cè)。從而為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與修改提供一個(gè)最要的參考依據(jù)。另外，除了要對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件進(jìn)行綜合可靠性研究及試驗(yàn)外，還要對(duì)工程制造水平進(jìn)行檢測(cè)。也就是說(shuō)，主要對(duì)工程設(shè)計(jì)的環(huán)境應(yīng)力要求以及加載能力要求進(jìn)行測(cè)試，從而對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件早期出現(xiàn)的問(wèn)題和故障進(jìn)行清除，以此來(lái)保證產(chǎn)品投入運(yùn)行后要最大可靠性安全保障。最后，目前在數(shù)控機(jī)床可靠性研究中，對(duì)統(tǒng)計(jì)模型、應(yīng)力水平、環(huán)境應(yīng)力、加速壽命以及試驗(yàn)順序的測(cè)試及研究是數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究的重點(diǎn)內(nèi)容。其中，在加速壽命可靠性研究中，主要目的是為了設(shè)計(jì)出最符合數(shù)控機(jī)床運(yùn)行額定應(yīng)力的最大值以及設(shè)計(jì)出應(yīng)力極限值。同時(shí)，在試驗(yàn)中將一臺(tái)或多臺(tái)數(shù)控機(jī)床在一定的環(huán)境下加重其承載力，從而使得出的失效模擬比正常的運(yùn)行模式下速度快。

2.3 國(guó)外的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究

從國(guó)外的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究可以看出，國(guó)外最早是將可靠性研究技術(shù)應(yīng)用于電子生產(chǎn)及檢驗(yàn)領(lǐng)域中的。直到二十世紀(jì)七八十年代，國(guó)外一些較為發(fā)達(dá)的國(guó)家才將可靠性研究應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的研究中去。例如：早在1977年，美國(guó)的聯(lián)合后勤司令總就已經(jīng)成立較為完善系統(tǒng)化的可靠性研究試驗(yàn)小組，對(duì)國(guó)防設(shè)備以及機(jī)械制造性能質(zhì)量等進(jìn)行可靠性的研究，以便能夠發(fā)現(xiàn)機(jī)械及設(shè)備制造中的不足之處并予經(jīng)修正。同時(shí)，美國(guó)可靠性研究小組還制定出了較為科學(xué)化、規(guī)范化的可靠性研究程度及標(biāo)準(zhǔn)，并隨著時(shí)代有發(fā)展，在原有可靠性研究標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的基礎(chǔ)之上加以改進(jìn)，從而達(dá)到可靠性研究的高要求。這也是為什么美國(guó)在數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究領(lǐng)域始終處于世界首位的重要原因之一。

2.4 我國(guó)的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究

國(guó)的數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件可靠性研究起步較晚。并且在最初起步時(shí)，由于受?chē)?guó)外可靠性研究的影響，也是將可靠性研究這一技術(shù)應(yīng)用于科技電子產(chǎn)業(yè)中。直至70年代后期，我國(guó)才逐漸將可靠性研究應(yīng)用于對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的質(zhì)量可靠性研究中。隨著我國(guó)社會(huì)主義的建設(shè)與發(fā)展，在現(xiàn)階段中，我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究還停留在主要針對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)早期的故障檢測(cè)以及現(xiàn)場(chǎng)跟蹤檢測(cè)的范圍中。我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究，其主要目的就是為了能夠發(fā)出數(shù)控機(jī)床設(shè)備主品早期的不安全因素，從而便于工作人員及時(shí)應(yīng)對(duì)，并快速制定出解決這一不安全因素的措施與辦法。而對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤檢測(cè)，其目的主要是為了通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及產(chǎn)品樣本的采集，判斷中現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)中的產(chǎn)品故障，從而為可靠性研究提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

3 數(shù)控機(jī)床可靠性研究

3.1 數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性研究的思想及原理

我國(guó)自二十世紀(jì)八九十年代開(kāi)始，逐漸對(duì)重工業(yè)中的設(shè)備及機(jī)械生產(chǎn)的可靠性研究加以重視。并且在經(jīng)過(guò)了三十多年的摸索與探尋中，我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究得到了快速的發(fā)展，并達(dá)到了一定的專(zhuān)業(yè)化水準(zhǔn)。在我國(guó)十一五期間，國(guó)家已完全將數(shù)控機(jī)床的可靠性研究作為了國(guó)家重點(diǎn)級(jí)研究發(fā)展項(xiàng)目來(lái)對(duì)待，并要求將其納入國(guó)家整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)中去。并通過(guò)實(shí)踐使數(shù)控機(jī)床可靠性研究取得了較好的成績(jī)與效果。同年，在十一五期間，國(guó)家所提出的：“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重點(diǎn)項(xiàng)目中就指出，我國(guó)要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施計(jì)劃。從這一點(diǎn)可以看出，我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的可靠性質(zhì)量與不水平等項(xiàng)目?jī)?nèi)容給予了高度的支持和重視。同時(shí)來(lái)講，在國(guó)家各大高校內(nèi)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究，數(shù)控機(jī)床可靠性計(jì)算方法、數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)估方法等方面的內(nèi)容提供了大量的可行性較高的研究方案。

我國(guó)科學(xué)研究者張新民對(duì)目前國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與可靠性研究方法進(jìn)行了思想及原理上的研究與分析。首先是從國(guó)防機(jī)械設(shè)備的工程設(shè)備理念入手，在數(shù)控機(jī)床所建立的干涉型模擬設(shè)備的基礎(chǔ)之上，結(jié)合論述了JC法、MONTE-CARLO法等幾種國(guó)防機(jī)械設(shè)備的可靠性研究。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的另一位科學(xué)研究者王元文對(duì)多維機(jī)械設(shè)備運(yùn)行模式下的可靠性進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究，同時(shí)在研究中對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的可靠性問(wèn)題進(jìn)行了分析和總結(jié)，并給出了問(wèn)題的具體解決措施及方案。該方法首先是將多維機(jī)械設(shè)備的可靠性研究轉(zhuǎn)入了一個(gè)求解非線(xiàn)性方程組中，然后用線(xiàn)性代數(shù)的求解方法對(duì)靠性數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)根據(jù)數(shù)值對(duì)一般數(shù)控機(jī)床設(shè)備進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)思想及方法的研究和分析，然后根據(jù)對(duì)該可靠性數(shù)據(jù)的分析指出數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)中所存在的不足之處及缺點(diǎn)。這也就是我們常說(shuō)的這一概念最初的起源之處。另外，在王元文提出了“剩余可靠度”這一概念后，利用其可靠度之和建立了級(jí)小化目標(biāo)函數(shù)。因此，也就形成了以可靠性條件及邊界條件相約束的數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)可靠性研究數(shù)字模型。也因函數(shù)的建立編制了計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。這也大大方便了人們對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，同時(shí)還可以利用實(shí)例分析法驗(yàn)證數(shù)控機(jī)床可靠性研究結(jié)果的正確性。

3.2 利用率論的應(yīng)用以及以統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行研究

對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究，其本身就是一個(gè)較為定性的概念，因此在研究中可以通過(guò)對(duì)概率論的應(yīng)用以及以統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究進(jìn)行量化式的計(jì)算。例如：在采用概念計(jì)算法對(duì)有限元邊值進(jìn)行求解時(shí)。首先從數(shù)控機(jī)床可靠性研究的數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出了許多周期系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定性與靈活度的可靠性計(jì)算公式。同時(shí)推算出了這些隨機(jī)數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)的影響，從而從根本上避免或解決數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的可靠性安全總理。另外，目前國(guó)內(nèi)的各高校也不斷地對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性進(jìn)行研究與分析。例如：東北大學(xué)就對(duì)數(shù)控機(jī)床中的五軸加工中習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了可靠性研究，并且在研究中運(yùn)用蒙特卡洛法判斷出五軸加工在數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)中的可靠性數(shù)學(xué)計(jì)算模型。同時(shí)，東北大學(xué)通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床的點(diǎn)估算與跟蹤估算驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)可靠性分析研究的效果。這一研究結(jié)果大大提高了數(shù)控機(jī)床的設(shè)備加工質(zhì)量及精準(zhǔn)度，并對(duì)延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床工作年限有著十分重要的作用。

4 數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件的研究

一般來(lái)講，數(shù)控機(jī)床是屬于一種全新的具有高技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)及設(shè)備，而數(shù)控機(jī)床內(nèi)的關(guān)鍵部件則是高技術(shù)含量設(shè)備中的一個(gè)獨(dú)立的單元技術(shù)載體。這些關(guān)鍵部件對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。在數(shù)控機(jī)床設(shè)備中，其關(guān)鍵部件主要包括了：數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)、主軸單元、滾珠絲杠、直線(xiàn)導(dǎo)軌、NC工作臺(tái)、伺服電機(jī)、刀庫(kù)及換刀裝置、防護(hù)裝置等。同時(shí)來(lái)講，數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件是數(shù)控機(jī)床設(shè)備中最為重要的組成部分，因此對(duì)關(guān)鍵部件的可靠性研究更顯其重要性。首先來(lái)講，關(guān)鍵部件的可靠性研究方法與數(shù)控機(jī)床的可靠性研究方法有著很大的不同之處，因此要對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行研究時(shí)是不能夠按照數(shù)控機(jī)床的研究方法來(lái)進(jìn)行的。

目前而言，我國(guó)現(xiàn)存的對(duì)數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件的可靠性研究主要包括用平均故障間隔法、用平均修復(fù)時(shí)間法、用固有可用度及精度保持時(shí)間法等對(duì)關(guān)鍵部件的可行性進(jìn)行研究。例如：吉林大學(xué)的宗立華教授就指出：運(yùn)用平均故障間隔時(shí)間法對(duì)數(shù)控機(jī)床的刀架部件進(jìn)行可靠性研究，可以更為全面地對(duì)數(shù)控刀架的可靠性進(jìn)行評(píng)定。同時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床中刀架故障的產(chǎn)生與其轉(zhuǎn)位時(shí)換刀次數(shù)及過(guò)程有著很大的關(guān)聯(lián)，但同時(shí)，在刀架工作過(guò)程中，其也不一定是始終保持在轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的。因此，利用平均故障間隔法根據(jù)刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)分析其可靠性，是較為準(zhǔn)確的一種方法。另外，目前隨著科技的發(fā)展以及可靠性研究技術(shù)的發(fā)展，在對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行可靠性研究時(shí)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件以及PLC系統(tǒng)對(duì)可靠性指標(biāo)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)換刀設(shè)備的自我檢測(cè)功能。最后，對(duì)于數(shù)控機(jī)床設(shè)備中的滾動(dòng)功能部件的可靠性研究中，可通過(guò)對(duì)指標(biāo)的確定以及驗(yàn)證失效分析等方法，對(duì)關(guān)鍵部件的可靠性進(jìn)行評(píng)定與分析，從而達(dá)到數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵部件功能最優(yōu)的目的和效果。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可知，數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件的可靠性研究對(duì)提高數(shù)控機(jī)床設(shè)備的整體運(yùn)行能力都具有著十分重要的作用。因此，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵部件右靠性研究時(shí)，要根據(jù)其特點(diǎn)及實(shí)際的運(yùn)行規(guī)律為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行分層次地研究，從而達(dá)到排除預(yù)防故障發(fā)生，提高數(shù)控機(jī)床整體運(yùn)行能力的最終目的。

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篇10

隨著人們對(duì)工業(yè)加工精度和復(fù)雜度的要求提高，對(duì)加工設(shè)備的性能要求也越來(lái)越高。20世紀(jì)以來(lái)，各國(guó)紛紛發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)，以解決復(fù)雜件的加工問(wèn)題，比如對(duì)曲面配合件的加工。

1.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

2003年開(kāi)始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。目前正在提高機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，國(guó)家十一五科技發(fā)展規(guī)劃也明確提出，提高大型設(shè)備數(shù)控化水平。但是目前我國(guó)整體大型設(shè)備的數(shù)控水平低，機(jī)械加工的精度、復(fù)雜度、精度保持度等都遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。而加工中心作為機(jī)床家族的重要組成部分，今年來(lái)雖然也越來(lái)越受到國(guó)人重視，但是多為進(jìn)口或者合資企業(yè)產(chǎn)品，其技術(shù)水平也較低。我國(guó)目前各種門(mén)類(lèi)的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后10－15年。在精度方面，國(guó)內(nèi)機(jī)床水平追趕國(guó)外先進(jìn)水平的距離也很長(zhǎng)。目前我國(guó)大型加工中心很難達(dá)到0.005mm，國(guó)外由于技術(shù)先進(jìn)，則可以達(dá)到0.003mm。在精度保持度方面，國(guó)內(nèi)一般為5年，國(guó)外則能夠達(dá)到10年。目前國(guó)內(nèi)在軸承、絲杠、刀具等決定機(jī)械精度的方面技術(shù)能力都不夠。而國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)最大的瓶頸在于國(guó)內(nèi)系統(tǒng)是基于單板機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，至今沒(méi)有一家是基于數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開(kāi)始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開(kāi)發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴(lài)進(jìn)口。我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。

1.2國(guó)外現(xiàn)狀

美國(guó)政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門(mén)因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)等。由於美國(guó)首先結(jié)合汽車(chē)、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線(xiàn)，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當(dāng)今美國(guó)生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重于基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過(guò)，并大量進(jìn)口。從90年代起，糾正過(guò)去偏向，數(shù)控機(jī)床技術(shù)上轉(zhuǎn)向?qū)嵱?，產(chǎn)量又逐漸上升。德國(guó)1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對(duì)數(shù)控機(jī)床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。日本自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過(guò)美國(guó)(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，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(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。另外還有臺(tái)灣和韓國(guó)的機(jī)床也比中國(guó)先進(jìn)。

1.3數(shù)控加工本身的特點(diǎn)

數(shù)控加工操作系統(tǒng)日益開(kāi)放、數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展、控制系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展、向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展、向高可靠方向發(fā)展、向多軸聯(lián)動(dòng)方向發(fā)展、向復(fù)合型方向發(fā)展的市場(chǎng)趨勢(shì)。數(shù)控加工具有柔性好，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，對(duì)于輪廓形狀復(fù)雜的曲線(xiàn)的加工尤其適合。數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的數(shù)控機(jī)床。本產(chǎn)品屬于大型加工中心，主要用來(lái)加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)、工藝及精度要求高的大型設(shè)備部件的數(shù)控加工工具。其特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削及刨削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動(dòng)地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床的調(diào)整時(shí)間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。利用數(shù)學(xué)方式輸入，加工過(guò)程可任意編程，主軸及進(jìn)給速度可按加工工藝需要各自變化，且能實(shí)現(xiàn)多座標(biāo)聯(lián)動(dòng)，易加工復(fù)雜曲面。對(duì)於加工對(duì)象具有“易變、多變、善變”的特點(diǎn)，換批調(diào)整方便，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜件多品種中小批柔性生產(chǎn)，適應(yīng)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求。利用硬件和軟件相組合，能實(shí)現(xiàn)信息反饋、補(bǔ)償、自動(dòng)加減速等功能，可進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度、效率、自動(dòng)化程度；數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字控制為主的機(jī)電一體化機(jī)床，充分發(fā)揮了微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)特有的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，可較易地組成各種先進(jìn)制造系統(tǒng)，如FMS、FTL、FA，甚至將來(lái)的CIMS，能最大限度地提高工業(yè)的生產(chǎn)率、勞動(dòng)生產(chǎn)率。

1.3.1數(shù)控系統(tǒng)與加工能力

目前處于世界領(lǐng)先水平的數(shù)控操作系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝、各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。FANUC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。PMC信號(hào)和PMC功能指令極為豐富，便于工具機(jī)廠商編制PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行RS232C接口，以太網(wǎng)接口，能夠完成PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸。FANUC系統(tǒng)性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類(lèi)似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。

1.3.2機(jī)械系統(tǒng)與加工能力機(jī)械系統(tǒng)

目前以德國(guó)最好。目前較為先進(jìn)的設(shè)備，保留了其先進(jìn)的全靜壓塊靜壓結(jié)構(gòu)和雙層式床身結(jié)構(gòu)，增加了四柱雙驅(qū)的平衡驅(qū)動(dòng)方式，有效解決了消隙及驅(qū)動(dòng)平衡的難題，采用斜齒齒輪對(duì)，使轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)；采用上壓式鑲條滑塊結(jié)構(gòu)，機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)自適應(yīng)調(diào)整液壓夾緊裝置使得B軸聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)加工精度更高，更加穩(wěn)定；機(jī)床主軸采用液壓氮?dú)馄胶?，確保機(jī)床的快速響應(yīng)速度，使機(jī)床運(yùn)行更加平穩(wěn)可靠。具有智能數(shù)字刨銑工能，可加工直角、銳角孔及異形斜面樣條溝槽。該機(jī)床正式投產(chǎn)后機(jī)床直線(xiàn)精度（X\Y\Z）可達(dá)±0.003㎜，旋轉(zhuǎn)（B）精度可達(dá)±2S”，直線(xiàn)重復(fù)定位精度達(dá)到0.001㎜。產(chǎn)品精度保持度可達(dá)10年以上，大大提高了機(jī)械的使用壽命。除此之外，目前先進(jìn)數(shù)控加工設(shè)備還采用很多應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)來(lái)提高加工精度和難度，保證其可以加工復(fù)雜的曲面件。在提高轉(zhuǎn)臺(tái)精度及平穩(wěn)性方面：采用四柱雙驅(qū)技術(shù)，由原來(lái)的一側(cè)一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)改為在180°水平方向上按對(duì)等夾角兩對(duì)雙齒輪驅(qū)動(dòng)，每對(duì)齒輪可自動(dòng)消隙。機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)精度長(zhǎng)久保持性：使用12個(gè)獨(dú)立的高耐磨銅靜壓塊代替原來(lái)的貼塑耐磨條工藝，因靜壓幾乎無(wú)磨損而長(zhǎng)期保持精度。溫度對(duì)機(jī)床精度的影響方面：使用溫度補(bǔ)償功能，在機(jī)床內(nèi)部安置溫度傳感器，利用激光干涉儀測(cè)出其溫度變化時(shí)機(jī)床在各溫度下的變化值，然后再機(jī)床參數(shù)中補(bǔ)正。刨銑功能開(kāi)發(fā)（直角孔槽加工）：利用機(jī)床CS功能，使主軸與X、Y、Z軸移動(dòng)的同時(shí)，主軸按刀具切線(xiàn)方向控制轉(zhuǎn)角。機(jī)床慣量的控制：使用液壓氮?dú)饨M合平衡方式代替配重鐵平衡方式，減少機(jī)械運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)量慣量。

2、復(fù)雜曲面配合件的數(shù)控加工工藝

能夠加工復(fù)雜曲面配合件是數(shù)控加工設(shè)備的重要性能之一。下面以一復(fù)雜的曲面加工件為例談?wù)剶?shù)控加工工藝。