数控机床制造业将朝着6个方向发展

控机床是机床制造业重要基础装备，因此它的发展一直备受人们关注。近年来我国机床制造业既面临着制造装备发展的良机，也遭遇到市场竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。当今数控机床正在朝着以下几个方向发展。

1.可靠性最1大化

数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。

2.控制系统小型化

数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。

3.智能化

现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最1佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。

4.数控编程自动化

目前CAD／CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD／CAPP／CAM集成的全自动编程方式，它与CAD／CAM系统编程的最1大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。

5.高速度、高精度化

速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。

6.多功能化

配有自动换刀机构（刀库容量可达100把以上）的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。

为适应超高速加工的要求，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。

数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。

小型数控车床的未来发展趋势

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，其中小型数控车床在一些关键技术方面也取得了重大突破。小型数控车床在加工精度、自动化程度、生产效率、劳动强度等诸方面都有普通机床无法比拟的优势。近年来，我国机床制造行业受益于国家振兴装备制造业的大环境有了长足进展，这其中领1先当今机床制造技术水平的数控机床产业更胜一筹。

   从我国数控机床产业格局来看，我国数控机床发展的地域性特点非常明显。地域性的明显也反应了我国数控机床发展的不均衡。如我国一些老工业生产基地，数控机床发展速度相对发展还是很缓慢的。希望有了技术和政策的支持，我国数控机床创新能力越来越强，企业自身发展越来越好。我国数控机床目前的产业格局特点十分明显。在浙江、山东、北京、河北以及四川地区已经形成了比较完善的产业体系，一方面是因为这些地区经济发展速度比较快，对外开放水平较高，有利于引进国外先进技术。另一方面也是因为这些地区市场辐射广，比如四川，经济水平显然不如东部沿海，但是在西南地区，四川数控机床的市场广阔，加上国家的支持，因此发展比较快。

   目前，我国小型数控车床企业应该把加快结构调整作为今后长期的战略重点，进一步以科技创新为抓手，加快推进结构调整步伐，努力实现从注重规模、速度向注重质量、效益方面转变，加快淘汰低档的资源性、高能耗产品，全力提升产品的附加值，进而提升小型数控车床行业企业的整体发展水平。

我国机床市场需求进入结构换挡升级期

　　目前，我国机床市场需求进入结构换挡升级期。市场需求向自动化、成套、客户化定制方向发展，高1档数控机床成为机床产业的制高点。

　　一、现状分析

　　经过多年努力，我国成为世界机床制造大国。2015年我国机床工具产业累计实现主营业务收入10696.89亿元，实现利润663.19亿元。其中，金属切削机床和金属成形机床主营业务收入分别为1685.77亿元、882.05亿元。东北、渤海湾、长三角、西南等等地产业聚集效果明显，山东、江苏、浙江、辽宁、安徽、云南六省金属加工机床产量之和占比超过全国金属加工机床产量的3/4。民营企业迅速崛起，民营企业数量占机床产业企业总数的81%左右，产值占机床产业总产值的77%，利润占83%。

　　产业技术创新能力建设成效显著。一是，产品技术水平明显提高。通用机床和中低端产品能满足市场需求，中高1档机床取得长足进展，一批市场急需、长期依靠进口、受制于国外的高1档数控机床相继问世。二是，构建了国家、行业、企业三个层次的技术创新体系。截止至2015年12月，机床工具行业已建设国家重点实验室和工程实验室13家，国家工程(技术)研究中心16家，国家认定的企业技术中心有21家。与此同时，中国机械工业联合会也组织建设了一批行业重点(工程)实验室和工程(技术)研究中心，各地方也结合产业发展建立了一批地方的行业重点(工程)实验室和工程(技术)研究中心。三是，产品结构调整步伐加快。国产数控机床产值在国内市场比重不断提高，并具有一定规模的出口。2015年国产数控机床产值占机床总产值的比例(产值数控化率)较2009年提高了24个百分点。