浅谈数控机床发展现状

摘 要：简述了国内数控机床近些年来的发展。最近这几年国内数控机床发展迅猛，产量不断增加，但高端产品数量太少，无法与国外数控机床竞争。而国外数控机床发展相当不错，尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。国内外间的差距是有缩小的趋势的，但是还存在诸多问题有待解决。我国高端机床领域，发展起步较晚，还有许多问题有待突破。数控机床行业如今面临的一个严峻问题，就是高端数控机床进口占主导。

关键词：数控机床；发展现状

1 数控机床简介

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。

2 数控机床的组成

主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件；数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带浏览机等）和相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算和实现各种控制功能；驱动装置，他是数控机床履行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴机电及进给机电等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工；辅助装置，指数控机床的1些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和蔼动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等；编程及其他附属装备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段，是装备制造业的基础设备，主要为汽车、军工、农机、工程机械、电力设备、铁路机车、船舶等行业服务。我国已连续几年成为世界最大的机床消费国和机床进口国，是世界第三大机床生产国。

3 数控机床分类

1. 按工艺用途分类

切削加工类：数控镗铣床、数控车床、数控磨床、加工中心、数控齿轮加工机床、FMC等。

成型加工类：数控折弯机、数控弯管机等。

特种加工类：数控线切割机、电火花加工机、激光加工机等。

其它类型：数控装配机、数控测量机等。

2.按控制功能分类

（1）点位控制数控系统

仅能实现刀具相对于工件从一点到另一点的精确定位运动；

对轨迹不作控制要求；

运动过程中不进行任何加工。

适用范围：数控钻床、数控镗床、数控冲床和数控测量机。

（2）轮廓控制数控系统

轮廓控制（连续控制）系统：具有控制几个进给轴同时谐调运动（坐标联动），使工件相对于刀具按程序规定的轨迹和速度运动，在运动过程中进行连续切削加工的数控系统。

3. 按联动轴数分：2轴联动，3轴联动，4轴联动，5轴联动及6轴联动。联动轴数越多数控系统的控制算法就越复杂。

4. 按进给伺服系统的类型分类

按数控系统的进给伺服子系统有无位置测量装置可分为开环数控系统和闭环数控系统。

4 数控机床发展现状

我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。

有人指出，“十五”期间，我国机床行业发展迅猛的主要原因这正是市场需求旺盛。固定资产投资增速快，汽车和机械制造行业发展迅猛，外商投资企业增长速度加快所致。与机床迅猛发展的现状相比，作为机床“心脏部件”的数控系统，2005年销量虽然超过3万台，但处于低档的经济型数控系统占据较大比重。

长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时我国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时，我国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业的发展。

5 总结

智能化、开放性、网络化、信息化将成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势。向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展以及向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展是未来的方向。向PC—based化和开放性方向发展，出现新一代数控加工工艺与装备，机械加工向虚拟制造的方向发展，信息技术（IT）与机床的结合，机电一体化先进机床将得到发展，纳米技术将形成新发展潮流，并将有新的突破。节能环保机床将加速发展，占领广大市场。

参考文献

1. 制造技术与机床 2016 第11期 数控机床的分类

2. 刘晓玲，齐庆国 数控机床 北京：冶金工业出版社 2014 p233

3. 谢竞成 数控机床操作实训教程 西安：西北工业大学出版社 2015

作者简介

潘栋（1996-），男，汉族，郑州大学机械工程學院机械工程专业2014级学生。