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時(shí)間：2023-09-04 16:41:52
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
中圖分類號(hào)：TG519.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）12-0073-02
隨著科技的飛速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在不斷加快。電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了數(shù)控機(jī)床迅速的發(fā)展。但我國(guó)目前擁有的數(shù)控機(jī)床總量并不多，和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)機(jī)械制造業(yè)水平相對(duì)落后，技術(shù)水平較低，陳舊的設(shè)備導(dǎo)致國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力較弱，從而對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。因此，當(dāng)前我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)應(yīng)該是逐步提高數(shù)控機(jī)床的占有率。但價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床，讓許多企業(yè)，特別是中小型企業(yè)望而卻步。而另一個(gè)現(xiàn)實(shí)是很多企業(yè)都擁有大量的普通機(jī)床，對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，使其成為高效、多功能的數(shù)控車床，提高設(shè)備的先進(jìn)性及數(shù)控化率，是一個(gè)極其有效和實(shí)用的途徑，也是低成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的行之有效的方法，是目前我國(guó)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀下企業(yè)的必由之路。
1 數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前，我國(guó)雖然機(jī)床的產(chǎn)量居世界前列，但國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)水平仍然較低。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床需求量較大的情況下，卻出現(xiàn)國(guó)產(chǎn)機(jī)床滯銷積壓的現(xiàn)象，充斥國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的是國(guó)外機(jī)床產(chǎn)品，這必將嚴(yán)重影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床的自主發(fā)展。究其原因主要是我國(guó)開發(fā)新產(chǎn)品的周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在品種、性能以及結(jié)構(gòu)等方面較落后，不能及時(shí)的給用戶提供需求的滿意的產(chǎn)品。
目前我國(guó)無(wú)論是在產(chǎn)品開發(fā)的總周期上，還是產(chǎn)品設(shè)計(jì)所占的時(shí)間比例上與國(guó)外相比都存在較大的差距，且新產(chǎn)品多基于直觀經(jīng)驗(yàn)以及類比設(shè)計(jì)，經(jīng)常反復(fù)試制才能定型，從而可能錯(cuò)過(guò)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的良機(jī)。
2 普通車床的數(shù)控化改造的必要性
我國(guó)目前擁有的數(shù)控機(jī)床總量并不多，多數(shù)制造行業(yè)及企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大多數(shù)使用的是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且機(jī)床的役齡都已經(jīng)很長(zhǎng)，和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)機(jī)械制造業(yè)水平相對(duì)落后，技術(shù)水平較低，陳舊的設(shè)備導(dǎo)致國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力較弱，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也同樣缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，這必將直接影響企業(yè)的效益以及產(chǎn)品市場(chǎng)，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，從而對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。因此，當(dāng)前我國(guó)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)應(yīng)該是逐步提高數(shù)控機(jī)床的占有率。但價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床，讓許多企業(yè)，特別是中小型企業(yè)望而卻步。而另一個(gè)現(xiàn)實(shí)是很多企業(yè)都擁有大量的普通機(jī)床，對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，使其成為高效、多功能的數(shù)控車床，提高設(shè)備的先進(jìn)性及數(shù)控化率，是一個(gè)極其有效和實(shí)用的途徑，也是低成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的行之有效的方法，是目前我國(guó)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀下企業(yè)的必由之路。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。把普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床大量實(shí)踐已經(jīng)證明普通機(jī)的床數(shù)控化改造既經(jīng)濟(jì)性實(shí)用，而且還具有較高的穩(wěn)定性。當(dāng)前，將現(xiàn)有機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床是很多企業(yè)的積極選擇，投資少、見(jiàn)效快，多數(shù)企業(yè)正是看準(zhǔn)了這一點(diǎn)，用較少的資金，將普通機(jī)床升級(jí)改造為數(shù)控機(jī)床，給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3 普通機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù)
3.1 改造方案的確定
在進(jìn)行普通機(jī)床的數(shù)控化改造前，要全面對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢查，先要確定機(jī)床改造后的用途是什么，也就是明確改造的目標(biāo)，之后再確定改造的方案，如圖1所示。
升級(jí)改造舊數(shù)控機(jī)床，主要是升級(jí)改造電氣控制系統(tǒng)，其機(jī)械系統(tǒng)改造較少，針對(duì)故障率高、系統(tǒng)老化、維修周期長(zhǎng)等問(wèn)題進(jìn)行改造。
3.2 改造機(jī)械系統(tǒng)
如圖2所示，對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化機(jī)械系統(tǒng)改造，其項(xiàng)目較多。為提高普通機(jī)床的耐磨性，提高動(dòng)、靜剛度，可采用軸承鋼淬硬制成導(dǎo)軌來(lái)進(jìn)行升級(jí)改造，這主要是因?yàn)槠胀C(jī)床在鑄鐵床身上直接加工出導(dǎo)軌，在長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下，容易出現(xiàn)磨損，對(duì)加工的精度造成嚴(yán)重的影響，改造后，可將導(dǎo)軌粘貼緊固到鑄鐵床身上，再磨削粘貼好的導(dǎo)軌。為使傳動(dòng)鏈縮短，對(duì)普通機(jī)床繁瑣的傳動(dòng)鏈進(jìn)行改造，增加自動(dòng)換刀裝置，采用步進(jìn)、DC或者AC伺服電動(dòng)機(jī)相結(jié)合滾珠絲杠副的傳動(dòng)形式，增加輔助功能部件，如分度工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。改造升級(jí)機(jī)械部件性能良好的舊機(jī)床，除了需要清潔保養(yǎng)機(jī)械部件，進(jìn)行除銹處理外，并不需要做大的修復(fù)及更換。
3.3 數(shù)控系統(tǒng)選型及設(shè)計(jì)
不管是對(duì)舊數(shù)控機(jī)床進(jìn)行升級(jí)改造，還是對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，其重要的核心步驟都是數(shù)控系統(tǒng)的選型、設(shè)計(jì)及安裝。當(dāng)前，由于多數(shù)已經(jīng)停止供貨早期型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)的電氣備件，在進(jìn)行改造時(shí)，對(duì)于老系統(tǒng)基本不考慮保留，如圖3所示，一般是根據(jù)實(shí)際情況，如企業(yè)資金狀況、機(jī)床的現(xiàn)狀以及產(chǎn)品生產(chǎn)的要求等，來(lái)選擇相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)。
而且，在普通機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的改造過(guò)程中，要對(duì)新老系統(tǒng)替換時(shí)的差別進(jìn)行充分的考慮，還應(yīng)注意為了便于維修及管理，便于備件的購(gòu)買，要盡量向一個(gè)知名廠家的型號(hào)系列進(jìn)行靠攏，并要對(duì)所選廠家在國(guó)內(nèi)的維修服務(wù)狀況清楚的了解，避免今后帶來(lái)各方面的麻煩。
前言：近些年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，數(shù)字化的應(yīng)用更是給人們的生活帶來(lái)便利。而將網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字化與機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展結(jié)合在一起，則從最大程度上能夠提升生產(chǎn)的進(jìn)步，促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。就機(jī)械制造領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)需要，其同樣需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，需要通過(guò)數(shù)字化的控制，達(dá)到改善機(jī)械制造生產(chǎn)效率和質(zhì)量的現(xiàn)狀。因此，立足于數(shù)控機(jī)床當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，探究數(shù)控機(jī)床技術(shù)提升的措施，探究其未來(lái)發(fā)展的策略就顯得非常重要，只有這樣，才能夠最大化促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，才能夠讓數(shù)控機(jī)床更好地促進(jìn)國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)。
一、數(shù)控機(jī)床現(xiàn)況
數(shù)控機(jī)床是我國(guó)工業(yè)、國(guó)防、科技等領(lǐng)域必不可少的加工工具，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)防力量提升做出了巨大的貢獻(xiàn)。數(shù)控機(jī)床具有柔性自動(dòng)化的性能、優(yōu)異而穩(wěn)定的精度、靈捷而多樣化的功能，它代表著先進(jìn)制造技術(shù)的核心。近幾年來(lái)我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量逐年爬升，持續(xù)快速發(fā)展。但是由于市場(chǎng)越來(lái)越多的對(duì)加工精度和高性能大型數(shù)控機(jī)床的需求增加，使得國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)份額比重下降。雖然我國(guó)的數(shù)控機(jī)床發(fā)展時(shí)間落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展已經(jīng)取到了不錯(cuò)的成績(jī)，已經(jīng)掌握了數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控主機(jī)等基礎(chǔ)技術(shù)，其中一些技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。但是在一些加工技術(shù)上，我國(guó)機(jī)床技術(shù)仍存在很多問(wèn)題。比如，在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中一旦出現(xiàn)故障后，沒(méi)有依據(jù)來(lái)修理機(jī)床，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降；數(shù)控機(jī)床整體的生產(chǎn)效率不高；機(jī)床在控制方面缺乏人性化的設(shè)計(jì)。所以我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)仍有很長(zhǎng)的路要走，未來(lái)數(shù)控機(jī)床應(yīng)該具有的特點(diǎn)：高速化與高精度化、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等等。綜上，我們必須看到，我國(guó)當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀并沒(méi)有達(dá)到十分令人滿意的程度，市場(chǎng)的需求和社會(huì)的發(fā)展都對(duì)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用提出了新的要求，都需要全新的數(shù)控技術(shù)提升來(lái)給予更大的支持。
二、數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展策略
1.以高速化為先導(dǎo)，提高數(shù)控機(jī)床的綜合性能
數(shù)控機(jī)床的高速化發(fā)展，首先高速化要與機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制性能相匹配，因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度的提高，使機(jī)床結(jié)構(gòu)和測(cè)量系統(tǒng)的熱變形和位置控制的跟蹤誤差隨之增大。數(shù)控機(jī)床的高速化是提高效柔性和高精化重要方法，在過(guò)去的數(shù)控機(jī)床高速化發(fā)展歷史中，數(shù)控機(jī)床的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速率正以沒(méi)10年增長(zhǎng)一倍的速率增加。因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度的提高會(huì)引起一些負(fù)面影響，所以高速化要與機(jī)床的結(jié)構(gòu)和控制性能相匹配，應(yīng)用熱誤差補(bǔ)償、進(jìn)給速度前瞻控制、位置環(huán)前饋控制和加減速平穩(wěn)控制、抑制顫振的多點(diǎn)自動(dòng)跟蹤濾波器等等一系列先進(jìn)控制信息技術(shù)，促使在高速控制條件下改進(jìn)加工精度，有效率的提高生產(chǎn)能力。所以高速化發(fā)展，提高數(shù)控機(jī)床的綜合性能是數(shù)控機(jī)床發(fā)展歷程中的必經(jīng)之路。
2.發(fā)展復(fù)合加工數(shù)控機(jī)床、縮短制造過(guò)程鏈
單一功能的數(shù)控機(jī)床由于生產(chǎn)效率低，時(shí)常要進(jìn)行換刀調(diào)動(dòng)工件等麻煩，所以加快加快復(fù)合數(shù)控機(jī)床的發(fā)展速度，提高工序的集中度，使加工過(guò)程鏈集約化，可以提高多品種單件和中小批量加工的工效，也利于加工精度的穩(wěn)定。復(fù)合數(shù)控機(jī)床可以減少生產(chǎn)工序，降低下料時(shí)間。因此，復(fù)合數(shù)控機(jī)床具有明顯的技術(shù)效果。對(duì)于大重型數(shù)控機(jī)床應(yīng)用復(fù)合加工技術(shù)更有其重要作用。所以通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)擴(kuò)大功能部件的適用面來(lái)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，發(fā)展模塊化和可重構(gòu)化的數(shù)控機(jī)床，可以避免復(fù)合機(jī)床因功能的擴(kuò)展而過(guò)多地引起結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本的增加。因此，復(fù)合數(shù)控機(jī)床具有明顯的技術(shù)效果。對(duì)于大重型數(shù)控機(jī)床應(yīng)用復(fù)合加工技術(shù)更有其重要作用。
3.加快高性能數(shù)控功能部件的研發(fā)，提升數(shù)控機(jī)床品質(zhì)
加快高性能數(shù)控功能部件的研發(fā)是提高數(shù)控機(jī)床品質(zhì)的主要手段。目前國(guó)內(nèi)常用的數(shù)控機(jī)床在其制造裝備的功能上儲(chǔ)備通常比較多，但是當(dāng)數(shù)控機(jī)床需要加工的產(chǎn)品根據(jù)市場(chǎng)需求的變化，需要作出很大的更改時(shí)，這樣就耗費(fèi)大量資金還有精力。所以，國(guó)內(nèi)主要是借鑒國(guó)際上的做法，獲得了不小得成就。國(guó)際上于1995年開始研究的在可重構(gòu)制造技術(shù)支持下，構(gòu)建具有適應(yīng)大批量高效柔性化生產(chǎn)的快速重組制造系統(tǒng)是一個(gè)值得注意的發(fā)展動(dòng)向。其核心為制造系統(tǒng)能物理組態(tài)，即根據(jù)加工對(duì)象的變化方便地進(jìn)行布局和設(shè)備配置的調(diào)整。高性能的功能部件將具有智能化接口，能與整機(jī)協(xié)調(diào)匹配，并與數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成分布式控制，因此加強(qiáng)為主機(jī)廠的核心高性能數(shù)控部件研發(fā)，來(lái)提供滿足主機(jī)的個(gè)性化需求，以便于提高其競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)展能對(duì)多變的市場(chǎng)需求作出合理的配置規(guī)劃和易于調(diào)整的布局方式、適應(yīng)重構(gòu)的控制軟件、開放式控制系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化接口以及能快速提升系統(tǒng)重組后制造質(zhì)量的診斷系統(tǒng)等技術(shù)，使其具有專用生產(chǎn)線的高效性能和適用的柔性以取得更佳的經(jīng)濟(jì)性。目前看來(lái)，國(guó)內(nèi)已在數(shù)控加工中取得了初步成功。功能部件向功能多樣化、運(yùn)行高可靠性化和結(jié)構(gòu)緊湊化的發(fā)展也將促進(jìn)數(shù)控機(jī)床復(fù)合化加工的擴(kuò)展并推動(dòng)新一代可重構(gòu)機(jī)床的出現(xiàn)。
4.發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化制造單元，推進(jìn)企業(yè)制造能力的高效柔性化
隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，工業(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)不足為奇，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化的制造單元，能夠推進(jìn)企業(yè)制造能力的高效柔性化，實(shí)現(xiàn)高效的柔性化生產(chǎn)。數(shù)控機(jī)床多發(fā)的故障率一直是影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床品質(zhì)的一個(gè)重要問(wèn)題，因此發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化制造單元可以提高故障修復(fù)的時(shí)間，在最短的時(shí)間內(nèi)更換網(wǎng)絡(luò)制造單元，以降低生產(chǎn)成本，加快生產(chǎn)節(jié)奏。目前國(guó)際上普遍都采用先進(jìn)的企業(yè)管理系統(tǒng)如ERP、PDM、CRM、SCM等與數(shù)控機(jī)床技術(shù)向集成管理，解決其中出現(xiàn)的矛盾和問(wèn)題，提高機(jī)床的利用率，從而實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)。
結(jié)語(yǔ)：
綜上所述，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用依然存在很多問(wèn)題，其提升的空間依然非常廣泛。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極探索數(shù)控技術(shù)發(fā)展的方式，探究其提升的路徑，并注重與先進(jìn)國(guó)家或者技術(shù)的溝通和交流，才能夠真正提升數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍，才能夠讓數(shù)控技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，才能夠讓數(shù)控技術(shù)日益完善，從而為國(guó)家機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展增磚添瓦。
參考文獻(xiàn)：
[1]孔慶濤. 數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展策略分析[J]. 中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2014，12：306.
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引言
數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是各個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國(guó)數(shù)控技術(shù)與世界先進(jìn)國(guó)家。相比還有一定的差距，因此了解數(shù)控技術(shù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展有非常重要的意義。
數(shù)控技術(shù)（簡(jiǎn)稱NC即NumericalContro1）應(yīng)用于生產(chǎn)中已有二十多年的歷史了，它使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了質(zhì)的變化，尤其是近年來(lái).微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給NC技術(shù)帶來(lái)了新的活力。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的主流設(shè)備，是體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平、現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)工藝水平的重要標(biāo)志，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生、國(guó)防尖端建設(shè)的戰(zhàn)略物資。因此世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。
1.數(shù)控車床的發(fā)展趨勢(shì)
根據(jù)2004年10月，完成的《數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床大致發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在以下幾方面：
1.1智能、高速、高精度化
新一代數(shù)控機(jī)床為提高生產(chǎn)效率，向超高速方向發(fā)展，采用新型功能部（如電主軸、直線電機(jī)、LM直線滾動(dòng)系統(tǒng)等）主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15，000r/min以上。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來(lái)了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。
1.2設(shè)計(jì)、制造綠色化
綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：綠色材料設(shè)計(jì);可拆卸性設(shè)計(jì);節(jié)能性設(shè)計(jì);可回收性設(shè)計(jì);模塊化設(shè)計(jì);綠色包裝設(shè)計(jì)等。綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。
1.3復(fù)合化與系統(tǒng)化
工件一次裝夾，能進(jìn)行多種工序復(fù)合加工，可大大地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是機(jī)床一貫追求的。由于產(chǎn)品開發(fā)周期愈來(lái)愈短，對(duì)制造速度的要求也相應(yīng)提高，機(jī)床也朝高效能發(fā)展。機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。
1.4數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展
隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應(yīng)控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制機(jī)理，不但具有自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，而且人機(jī)界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)，使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。
1.5數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展
數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其他控制系統(tǒng)或上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和網(wǎng)絡(luò)控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂的Intranet技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和發(fā)展，最近業(yè)界又提出了數(shù)字制造的概念。數(shù)字制造，又稱“E一制造”，是機(jī)械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，也是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床制造商當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)配置的供貨方式。隨著信息化技術(shù)的大量采用，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)用戶在進(jìn)口數(shù)控機(jī)床時(shí)要求具有遠(yuǎn)程通訊服務(wù)等功能。
1.6數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展
隨著數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠而言，如果要求在16h內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在99%以上，則數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間（MTBF）就必須大于3000h。如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10：l（數(shù)控的可靠比主機(jī)高一個(gè)數(shù)量級(jí)），數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于3h，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等的MTBF就必須大于105h。對(duì)整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。
1.7數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展
在零件加工過(guò)程中，有大量的無(wú)用時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升速、降速上，為了盡可能降低這些無(wú)用時(shí)間，人們希望將不同的加工功能整合在同一臺(tái)機(jī)床上，因此具有復(fù)合功能的機(jī)床成為近年來(lái)發(fā)展很快的機(jī)種。柔性制造范疇的機(jī)床復(fù)合加工概念是指將工件一次裝夾后，機(jī)床便能按照數(shù)控加工程序自動(dòng)進(jìn)行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個(gè)復(fù)雜形狀零件的主要乃至全部加工工序。
1.8數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展
加工自由曲面時(shí)，三軸聯(lián)動(dòng)控制的機(jī)床無(wú)法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參與切削，進(jìn)而對(duì)工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而五軸聯(lián)動(dòng)控制對(duì)球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡(jiǎn)單，并且能使球頭銑刀在銑削三維曲面的過(guò)程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多軸聯(lián)動(dòng)控制的加工中心和數(shù)控銑床已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)開發(fā)熱點(diǎn)。
2.結(jié)語(yǔ)
目前，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。中國(guó)作為一個(gè)制造大國(guó)，主要還是依靠勞動(dòng)力、價(jià)格、資源等方面的比較優(yōu)勢(shì)，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國(guó)外同行的差距還很大。中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，努力縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造、從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：TH11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（c）-0227-01
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，它是傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術(shù)水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志?，F(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，并對(duì)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和戰(zhàn)略發(fā)展進(jìn)行研究。
1 國(guó)外數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
從世界范圍來(lái)看，數(shù)控機(jī)床發(fā)展的強(qiáng)國(guó)首推德國(guó)和日本。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床精度高，穩(wěn)定性好，自動(dòng)化程度高，出口遍及世界。而日本十分重視發(fā)展批量生產(chǎn)自動(dòng)化，并大力發(fā)展中小批柔性生產(chǎn)自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，主要體現(xiàn)幾個(gè)方面。
1.1 智能、高速、高精度化
隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，使得機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。如果重復(fù)定位精度能達(dá)到0.005 mm，為高精度機(jī)床，在0.005 mm以下，是超高精度機(jī)床。高精度的機(jī)床，要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展，精密度已達(dá)到微米級(jí)。
1.2 設(shè)計(jì)、制造綠色化
綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的先進(jìn)設(shè)計(jì)理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心，能否順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)，加大綠色設(shè)計(jì)與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要要素之一。
1.3 復(fù)合化與系統(tǒng)化
根據(jù)數(shù)控機(jī)床具有數(shù)字化控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)的這一特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)工件一次裝夾，完成多種工序復(fù)合加工，從而大大提高生產(chǎn)效率和加工精度。產(chǎn)品開發(fā)周期的縮短，制造速度也得到相應(yīng)提高。而且隨著產(chǎn)品對(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。
2 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1958年我國(guó)研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，隨后經(jīng)歷五個(gè)發(fā)展階段，直至21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)床工具工業(yè)平均發(fā)展速度，我國(guó)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)了超高速、飛速發(fā)展。
當(dāng)今世界機(jī)床制造業(yè)的水平集中表現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的開發(fā)、生產(chǎn)能力上，數(shù)控機(jī)床已成為制造業(yè)的主流設(shè)備，一個(gè)國(guó)家所擁有的數(shù)控機(jī)床多少、水平高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)從一個(gè)機(jī)床大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)床生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，必須加快調(diào)整步伐，加大新產(chǎn)品開發(fā)力度，必須關(guān)注機(jī)床產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。
隨著信息技術(shù)的日新月異，高新技術(shù)日趨成熟并廣泛應(yīng)用到機(jī)床上，高速、高效、高精度、復(fù)合加工、環(huán)保是今后機(jī)床產(chǎn)品發(fā)展的主流。數(shù)控機(jī)床替代普通機(jī)床，機(jī)床技術(shù)的復(fù)合化、智能化生產(chǎn)的日趨成熟，極大提高生產(chǎn)效率和機(jī)床生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，縮短交貨周期，降低生產(chǎn)成本，并且能夠快速反應(yīng)市場(chǎng)。例如：在產(chǎn)品復(fù)合技術(shù)方面，具有代表性的德國(guó)WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復(fù)合加工中心，該機(jī)床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國(guó)TBT公司的MULTI.CRANK，最多有十個(gè)控制軸，可完成復(fù)雜曲軸類零件的復(fù)合加工。
3 我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略選擇與實(shí)施
雖然目前市場(chǎng)對(duì)高檔和大型機(jī)床需求量很大，但是中小型和普通機(jī)床已出現(xiàn)庫(kù)存跡象。因此對(duì)于這兩種供需矛盾的突出問(wèn)題，必須通過(guò)加快調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)解決。企業(yè)要針對(duì)市場(chǎng)需求和本企業(yè)特色、產(chǎn)品特色進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。逐步增加大型重型以及多軸控制，高柔性、高自動(dòng)化程度機(jī)床制造能力和市場(chǎng)占有比重，同時(shí)不斷完善內(nèi)部管理機(jī)制，培養(yǎng)人才，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，重視產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)，在提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性上下功夫；同時(shí)，完善管理機(jī)制，提高管理水平也是企業(yè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的必備條件。
目前國(guó)內(nèi)排名在前列的主要機(jī)床制造企業(yè)均為國(guó)有企業(yè)，如沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)，大連機(jī)床集團(tuán)，北京第一機(jī)床等等。這些國(guó)有大型企業(yè)機(jī)床產(chǎn)量占據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)床總產(chǎn)值的70%以上，處于絕對(duì)主導(dǎo)地位。并且這些企業(yè)占有國(guó)家更多的資源，容易得到國(guó)家扶植。在這些企業(yè)的國(guó)有企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)中，國(guó)有股比重過(guò)高。股權(quán)過(guò)于集中，不利于股權(quán)分散和公司產(chǎn)權(quán)獨(dú)立化，不利于投資主體多元化和形成多元產(chǎn)權(quán)主體制衡機(jī)制。因此，合理配置股權(quán)，優(yōu)化股權(quán)結(jié)構(gòu)是完善國(guó)有企業(yè)治理結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
從2009年至今，中國(guó)機(jī)床產(chǎn)值已穩(wěn)居世界第一，但其中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占比相當(dāng)大，高檔數(shù)控機(jī)床與國(guó)外仍有很大差距。因此，必須提高開發(fā)能力，發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床。而且我國(guó)重型機(jī)床行業(yè)雖然取得了可喜的成就，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在不小差距。目前，國(guó)產(chǎn)重型機(jī)床與世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工藝等方面，要加速縮小與國(guó)外的差距，不斷提高國(guó)產(chǎn)重型機(jī)床的水平，就要不斷提高自主創(chuàng)新能力，開發(fā)自己的核心技術(shù)。
目前，我國(guó)龍頭機(jī)床制造商已經(jīng)形成了并正在擴(kuò)大自己產(chǎn)業(yè)集群。如大連機(jī)床在大連高新區(qū)構(gòu)建其產(chǎn)業(yè)集群等等，并積極引入國(guó)際高端機(jī)床零部件制造企業(yè)及機(jī)床配套供應(yīng)企業(yè)，提高產(chǎn)品供應(yīng)效率，與供應(yīng)商共同合作增強(qiáng)企業(yè)研發(fā)能力，最終達(dá)到增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的目的。
4 結(jié)論
數(shù)控機(jī)床作為實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)鍵，直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。機(jī)床行業(yè)要進(jìn)一步深化改革，適應(yīng)市場(chǎng)需求，積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化步伐，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，加快高檔數(shù)控機(jī)床和大型重型機(jī)床及其功能部件的研發(fā)和市場(chǎng)開拓，從而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)家的政策和措施的支持下，機(jī)床產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)得到迅速的提升。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)床是裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)性產(chǎn)品。我國(guó)機(jī)床業(yè)技術(shù)附加值較低，尤其自主研發(fā)的高端數(shù)控機(jī)床成果寥寥，這與“中國(guó)制造”以往在國(guó)際分工中的低端定位有關(guān)。而近年來(lái)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐加快，高端數(shù)控機(jī)床需求大增，但市場(chǎng)卻主要被進(jìn)口貨占據(jù)，國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床發(fā)展仍步履艱難。
種種跡象顯示，這與國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域高端技術(shù)人才缺失有關(guān)。數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展越快，人才短缺的瓶頸效應(yīng)越凸顯。對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床行業(yè)而言，這仿佛是個(gè)難以自拔的尷尬境地。
發(fā)展陷入怪圈
在此次展會(huì)上，當(dāng)各展臺(tái)的業(yè)務(wù)人員都在熱切期待自己的客戶時(shí)，記者卻在大連機(jī)床集團(tuán)展臺(tái)旁，看到一個(gè)小伙子和一位白發(fā)蒼蒼的老人為了機(jī)床行業(yè)人才缺失的問(wèn)題展開熱烈的討論。小伙子就是張成，老者是中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)高級(jí)工程師、原高級(jí)顧問(wèn)陳循介。
“我國(guó)機(jī)床行業(yè)之所以會(huì)出現(xiàn)今天這個(gè)現(xiàn)狀，很重要的原因是人才缺失。”作為老一輩機(jī)床專家，陳循介憂慮地對(duì)記者說(shuō)，國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的高端技術(shù)人才中，比他年輕一點(diǎn)的有不少，可再年輕點(diǎn)的就很少見(jiàn)了。機(jī)床行業(yè)在人才上出現(xiàn)了斷代。
張成也認(rèn)為，我國(guó)大量高端機(jī)床領(lǐng)域的技術(shù)人才流失，關(guān)鍵是用什么來(lái)吸引人才的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)還不能給高精尖人才提供一個(gè)良好的環(huán)境。
記者注意到，和其他裝備制造業(yè)一樣，目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)處于難得的戰(zhàn)略機(jī)遇期。傳統(tǒng)工業(yè)，如汽車、機(jī)械、家電、紡織、農(nóng)機(jī)、環(huán)保等行業(yè)的技術(shù)改造，對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求繼續(xù)攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又為精密、高效、專用數(shù)控機(jī)床開辟了新的需求市場(chǎng)。
另一方面，我國(guó)東部產(chǎn)業(yè)的升級(jí)、東北等老工業(yè)基地的振興和中西部開發(fā)步伐的加快，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了潛力巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)；國(guó)際金融危機(jī)以來(lái)，國(guó)際資本和產(chǎn)業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移、國(guó)際技術(shù)和人才的交流，又為我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了外部環(huán)境。
有數(shù)據(jù)顯示，10年前國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量只有2萬(wàn)臺(tái)左右，如今已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)量20多萬(wàn)臺(tái)；國(guó)產(chǎn)機(jī)床數(shù)控化率由“十五”末的35.5％，提高到“十一五”末的51.9％。然而，這些數(shù)據(jù)卻不能反映目前機(jī)床行業(yè)發(fā)展面臨的諸多深層次矛盾。
“大而不強(qiáng)、廣而不精是國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的通病，重點(diǎn)行業(yè)需要的高檔機(jī)床日前仍需靠進(jìn)口?！饼R齊哈爾二機(jī)床總工程師程鳳蘭說(shuō)。
武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司(下稱武重機(jī)床)總工藝師、副總工程師張文橋也指出：“我們采取的是先做大、再做強(qiáng)的策略。目前，機(jī)床的功能是達(dá)到了，可精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！?/p>
“從某種程度上說(shuō)，機(jī)床業(yè)的發(fā)展陷入了一個(gè)怪圈。”湖南杰克數(shù)控有限公司董事長(zhǎng)、湖南大學(xué)隨動(dòng)磨削研究所所長(zhǎng)胡惜時(shí)對(duì)記者說(shuō)，機(jī)床業(yè)相當(dāng)于制造業(yè)中的“農(nóng)業(yè)”，利潤(rùn)低導(dǎo)致技術(shù)人才待遇低，待遇低又導(dǎo)致機(jī)床業(yè)人才缺失，人才缺失又影響產(chǎn)品的創(chuàng)新，這又進(jìn)一步制約了企業(yè)的利潤(rùn)空間。
人才待遇不高
杰克機(jī)床是杰克控股集團(tuán)旗下的第二大企業(yè)，現(xiàn)在在浙江、江西和湖南擁有3家機(jī)床制造工廠=其在湖南工廠的高級(jí)技術(shù)員自加入企業(yè)第二年后就基本上能拿到3000多塊錢。雖然也有年薪十幾萬(wàn)的工程師，但公司對(duì)用人成本有嚴(yán)格控制，基本上不會(huì)超過(guò)總成本的15％。
胡惜時(shí)告訴記者，技術(shù)人才流失，跟這個(gè)行業(yè)的工資待遇不高確實(shí)有很大關(guān)系?！艾F(xiàn)在哪怕一個(gè)洗腳妹也能拿到3000塊錢工資。一個(gè)技術(shù)員才拿3000塊錢，他就感覺(jué)吃虧了?！?/p>
加拿大的ICAM公司是數(shù)控機(jī)床行業(yè)的國(guó)際知名公司。該公司工程師李榮華向本刊記者介紹，跟中國(guó)比，該公司給技術(shù)人才的待遇確實(shí)要高出一大截，盡管中國(guó)一些機(jī)床企業(yè)已經(jīng)在給員工漲薪水。
然而，國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)目前還是無(wú)法滿足工程師們的迫切愿望。這其中的一個(gè)很重要原因是國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床賣不出好價(jià)錢。同樣型號(hào)的產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)的價(jià)錢要比國(guó)外企業(yè)的產(chǎn)品便宜很多，以至于業(yè)內(nèi)人士不看產(chǎn)品參數(shù)，只看價(jià)錢就能判斷出是國(guó)產(chǎn)貨還是進(jìn)口貨。
另一方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)管理層似乎沒(méi)有深刻意識(shí)到高端技術(shù)工程人員的重要性。工程師做銷售
張成在大連機(jī)床搞技術(shù)研發(fā)已經(jīng)5年。不過(guò)，從今年開始，他要開始跑銷售。記者注意到，在CIMT2011展會(huì)上，很多“銷售經(jīng)理”名片的頭銜后面都跟著三個(gè)字――工程師。
對(duì)此現(xiàn)象，浙江天通吉成機(jī)器技術(shù)有限公司銷售二部部長(zhǎng)張亞寧解釋說(shuō)：“我們國(guó)家的機(jī)床行業(yè)是市場(chǎng)導(dǎo)向性非常突出的行業(yè)，只有市場(chǎng)需要的，機(jī)床企業(yè)才去研發(fā)生產(chǎn)，市場(chǎng)不需要的就一定不會(huì)有哪家企業(yè)會(huì)去研發(fā)生產(chǎn)。”
武重機(jī)床是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)重型、超重型機(jī)床規(guī)格最大、品種最全的大型骨干企業(yè)。該公司總工藝師、副總工程師張文橋表示，從他們機(jī)床廠家來(lái)說(shuō)，也想用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，但這最終還是取決于用戶的選擇，一般用戶不愿意使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。沈陽(yáng)機(jī)床黨委宣傳部的一位楊姓副部長(zhǎng)也曾向記者表示，如果企業(yè)一心研發(fā)新產(chǎn)品，到頭來(lái)卻賣不出去，那企業(yè)怎么生存?
來(lái)自中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示：2010年我國(guó)機(jī)床工具產(chǎn)品進(jìn)口總額為157.2億美元，同比增長(zhǎng)62.0％，超過(guò)歷史最高的2008年的27.8％。其中，普通機(jī)床超過(guò)90億美元，數(shù)控機(jī)床接近80億美元。
對(duì)此，有機(jī)床行業(yè)專家分析指出，進(jìn)口大幅增長(zhǎng)的原因，一方面是國(guó)家鼓勵(lì)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)裝備進(jìn)口，進(jìn)一步擴(kuò)大高檔機(jī)床工具產(chǎn)品的進(jìn)口，另一方面也說(shuō)明，國(guó)產(chǎn)中、高檔機(jī)床工具與國(guó)外還有較明顯差距，還不能完全滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。
1946年誕生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力的勞動(dòng)的工具。6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)麻省理工大學(xué)研制了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。
二、我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為三個(gè)階段：第一階段從1958～1979年，即封閉式發(fā)展階段。由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階段。第三階段是在國(guó)家“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10%。目我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)所掌握的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)較成熟，并已有成熟產(chǎn)品走向市場(chǎng)。同時(shí)，我國(guó)也已進(jìn)人世界高速數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)和高精度精密數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國(guó)的行列。在CIMT2003上，中國(guó)內(nèi)地共展出機(jī)床700多臺(tái)，在600多臺(tái)金屬切削機(jī)床和近100臺(tái)金屬成形機(jī)床展品中，數(shù)控機(jī)床分別占75%和54%。這既體現(xiàn)了中國(guó)機(jī)床市場(chǎng)的需求趨勢(shì)，也反映了中國(guó)在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化方面取得了突破性進(jìn)展。目前我國(guó)占據(jù)市場(chǎng)的產(chǎn)品主要集中在經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品上，而在中檔、高檔產(chǎn)品上市場(chǎng)比例仍然很小，與國(guó)外一先進(jìn)產(chǎn)品相比，在可靠性、穩(wěn)定性、速度和精度等方面均存在較大差距。
三、數(shù)控系統(tǒng)中的新技術(shù)
（一）網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)
1.網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)。
（1）系統(tǒng)軟件。機(jī)床網(wǎng)聯(lián)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可以在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其他機(jī)床機(jī)進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。通過(guò)開放式的CNC同環(huán)球網(wǎng)的連接，車間能夠從跟蹤到收集機(jī)床生產(chǎn)情況等更多的信息。Pro/Engineer北航海爾CAXA等CAD/CAM軟件能夠依據(jù)零件CAD輪廓生成相應(yīng)的加工軌跡，生成數(shù)控代碼程序。這些代碼通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)給機(jī)床進(jìn)行加工。網(wǎng)絡(luò)數(shù)控通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將制造單元和控制部件相連，活將制造過(guò)程所需要資源（如加工程序、機(jī)床、工具、監(jiān)測(cè)監(jiān)控儀器等）共享。
（2）系統(tǒng)硬件。系統(tǒng)硬件包括組成的各種物理實(shí)體。系統(tǒng)硬件對(duì)外部的表象和接口可以是一致的，也可以通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序使之與操作系統(tǒng)分隔。系統(tǒng)硬件各部分通過(guò)信息管理網(wǎng)絡(luò)和開放設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)互連，傳遞命令和數(shù)據(jù)信息，并行完成數(shù)控任務(wù)。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)硬件來(lái)講，開放性主要是指其計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、伺服系統(tǒng)及I/O邏輯控制等單元應(yīng)該具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)互換性。要使其硬件具有互換性，全球所有數(shù)控系統(tǒng)制造商都認(rèn)為應(yīng)該采取現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。
2.未來(lái)數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。一種基于移動(dòng)通信技術(shù)的人機(jī)協(xié)同的新型數(shù)字化制造模式，它把無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)引進(jìn)來(lái)，創(chuàng)建一種以人為中心的能充分發(fā)揮“人的智能”和“及其智能”的分布式人機(jī)系統(tǒng)工作模式。車間數(shù)字助理（Shop Floor PDA）和新型數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成了這種新型制造模式的兩個(gè)核心環(huán)節(jié)。這種專業(yè)化的數(shù)控PDA可以通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)和上網(wǎng)，獲得車間或單元服務(wù)器乃至CAD/CAM技術(shù)中心的支持，因而極大地增強(qiáng)了數(shù)控系統(tǒng)的功能。
車間數(shù)字化是企業(yè)制造數(shù)字化和信息化的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是我們所面臨的一個(gè)難點(diǎn)。企業(yè)排除人的參與，完全依靠計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化和信息化是不現(xiàn)實(shí)的。只有通過(guò)把當(dāng)前無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)引入到制造業(yè)中，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的信息獲取和人機(jī)溝通，把人的智能和及其的智能無(wú)縫的結(jié)合起來(lái)，形成以一個(gè)人為中心的人機(jī)協(xié)同的制造模式，將為實(shí)現(xiàn)這種嶄新的制造模式打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（二）數(shù)控機(jī)床智能控制技術(shù)
中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）05（a）-0138-01
縱觀現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，集成科技對(duì)于數(shù)控技術(shù)的推動(dòng)作用不容忽視。無(wú)論是微電子技術(shù)還是自控監(jiān)測(cè)技術(shù)都對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響，這對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的整體水平提升意義重大。機(jī)械制造作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支撐產(chǎn)業(yè)，與當(dāng)前國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域休戚相關(guān)，數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)更是從實(shí)用性角度提升了人才的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，關(guān)于數(shù)控機(jī)床的實(shí)踐教學(xué)開設(shè)是極為重要且有必要的。學(xué)生在數(shù)控技術(shù)方面實(shí)際操作水平的提高依賴于實(shí)踐課程的開展，同時(shí)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程也能夠讓學(xué)生更好地接觸到數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，為今后的崗位工作打下扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。實(shí)踐教學(xué)同時(shí)也需要理論教學(xué)作為支撐，這一點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)引起實(shí)踐教學(xué)人員的足夠重視。
1 我國(guó)數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容與實(shí)施現(xiàn)狀
實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容在我國(guó)數(shù)控教育領(lǐng)域的滲透無(wú)疑是對(duì)機(jī)械控制技術(shù)的有效補(bǔ)充，這對(duì)今后數(shù)控技術(shù)的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。伴隨當(dāng)前數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)課程的深入開展，必將為我國(guó)數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域儲(chǔ)備和輸送更多的專業(yè)型技術(shù)人才，進(jìn)而推動(dòng)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造水平的不斷提升。人才進(jìn)步與科技創(chuàng)新密切相關(guān)，實(shí)踐技能的提升必定能夠推動(dòng)數(shù)控產(chǎn)業(yè)朝著更加高速發(fā)展的方向邁進(jìn)。實(shí)踐教學(xué)至關(guān)重要，然而當(dāng)前我國(guó)數(shù)控機(jī)床在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中涌現(xiàn)出的一系列問(wèn)題也是不容忽視的。
1.1 數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容
關(guān)于數(shù)控機(jī)床的實(shí)踐教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生基本的調(diào)適與應(yīng)用能力，能夠在基礎(chǔ)操作中理解必要的數(shù)控機(jī)床管理與維護(hù)知識(shí)，并且在此基礎(chǔ)之上利用各種調(diào)適技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬編程信息的有效分析。一般實(shí)踐教學(xué)課程由數(shù)控機(jī)床操作和仿真實(shí)驗(yàn)兩部分組成，其中以實(shí)驗(yàn)課作為實(shí)踐教學(xué)的核心內(nèi)容。具體教學(xué)內(nèi)容方面，實(shí)踐課程大致涵蓋了三個(gè)方面的主要內(nèi)容：（1）數(shù)控機(jī)床的基本操作原理與組成結(jié)構(gòu)；（2）數(shù)控機(jī)床的具體操作步驟；（3）數(shù)控機(jī)床的編程與實(shí)踐操作環(huán)節(jié)。
1.2 實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題分析
數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)為四大方面：其一，實(shí)踐教學(xué)硬件設(shè)施不夠到位。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)需要大量的資金和技術(shù)投入，無(wú)論是其中的教學(xué)設(shè)備還是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都與成本密切相關(guān)。然而出于經(jīng)濟(jì)目的考慮不少學(xué)校在實(shí)訓(xùn)建設(shè)領(lǐng)域僅僅依靠一些陳舊的數(shù)控設(shè)備，自然影響到實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高。其二，實(shí)際操作過(guò)程失誤頻頻發(fā)生。學(xué)生對(duì)于實(shí)踐教學(xué)充滿好奇心，因此在操作過(guò)程中并沒(méi)有認(rèn)真聽(tīng)取教師建議，導(dǎo)致設(shè)備事故頻發(fā)。其三，安全問(wèn)題令人揪心。不少學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中擅自將身體置于防護(hù)欄之外，嚴(yán)重忽視了實(shí)踐教學(xué)中最為重要的安全問(wèn)題。其四，不夠規(guī)范的實(shí)踐操作和設(shè)備應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床的操作及編程問(wèn)題需要嚴(yán)格遵守必要的程式化規(guī)定，這也是當(dāng)前實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中所缺少的。
2 優(yōu)化數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)效果的策略探討
從當(dāng)前數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題我們不難分析，提升實(shí)踐教學(xué)課程的實(shí)施效果不僅需要從實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)角度出發(fā)，更需要在實(shí)驗(yàn)課中積極培養(yǎng)學(xué)生的編程操作能力以及數(shù)控機(jī)床相關(guān)的保養(yǎng)維護(hù)能力，以此來(lái)提升實(shí)踐課程的教學(xué)效率與實(shí)施效果。隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展傳統(tǒng)手工制造業(yè)正逐漸被完全取代，以機(jī)電一體化為主要特征的數(shù)控技術(shù)發(fā)展備受關(guān)注，這不僅由于它集結(jié)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、程序編纂技術(shù)以及數(shù)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多方面內(nèi)容，同時(shí)這些技術(shù)本身也象征著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展。針對(duì)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)中存在的種種弊端，筆者認(rèn)為可從以下幾方面加以改善：
第一，注重?cái)?shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，加大資金投入，定期對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行必要保養(yǎng)與維護(hù)。實(shí)踐教學(xué)的環(huán)境建設(shè)尤為重要，這不僅是數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)效果的重要保證，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)的關(guān)鍵路徑。
第二，重視理論知識(shí)與實(shí)踐技能的共同提升，力求最大程度降低實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中意外事故的發(fā)生概率。數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)其目的旨在讓學(xué)生直接接觸到現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平，能夠通過(guò)實(shí)踐操作過(guò)程來(lái)提升自身對(duì)于數(shù)控領(lǐng)域的了解，進(jìn)而積累必要的數(shù)控實(shí)訓(xùn)知識(shí)。
第三，重視數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的安全意識(shí)引導(dǎo)。實(shí)踐教學(xué)應(yīng)從基本的實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生積極遵守必要的設(shè)備操作規(guī)范，堅(jiān)持做到緊跟教學(xué)思維，不做與實(shí)踐教學(xué)無(wú)關(guān)的事情。此外，堅(jiān)決不可將身體部位置于機(jī)床范圍之內(nèi)，檢查自我防護(hù)眼鏡佩戴情況，重視自我人身安全的保護(hù)。
第四，從理念創(chuàng)新角度提升實(shí)踐教學(xué)的效果。數(shù)控機(jī)床的實(shí)踐教學(xué)不應(yīng)僅僅被約束在學(xué)校教學(xué)范圍之內(nèi)，而應(yīng)讓學(xué)生在深入企業(yè)實(shí)際了解的同時(shí)提升自我實(shí)踐認(rèn)知，甚至讓學(xué)生在實(shí)際崗位操作中加深對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的理解。值得注意的是，嚴(yán)格遵守必要的實(shí)踐操作規(guī)定是體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)宗旨的根本前提。
3 結(jié)語(yǔ)
在當(dāng)前生產(chǎn)現(xiàn)代化手段的輔助下，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，然后目前國(guó)內(nèi)關(guān)于數(shù)控機(jī)床專職管理和控制的人才數(shù)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以滿足市場(chǎng)的實(shí)際發(fā)展需求，具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的數(shù)控技術(shù)人才成為了打開當(dāng)前市場(chǎng)就業(yè)缺口的有效途徑。數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)從學(xué)生現(xiàn)有的理論知識(shí)出發(fā)，注重對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和合作探究能力的培養(yǎng)，這不僅夯實(shí)了學(xué)生既有的數(shù)控知識(shí)結(jié)構(gòu)，從就業(yè)發(fā)展角度來(lái)看也與今后的數(shù)控方向人才發(fā)展需求相吻合。實(shí)踐教學(xué)課程以實(shí)驗(yàn)課為主，側(cè)重學(xué)生操作技能與編程能力的發(fā)展，然而由于設(shè)備資金消耗過(guò)高，因此各級(jí)院校在實(shí)踐教學(xué)成本投入方面還有待加強(qiáng)。此外，還應(yīng)重視實(shí)踐知識(shí)的分層灌輸，考慮到學(xué)生的實(shí)際接受能力，能夠切實(shí)讓學(xué)生感受到實(shí)踐教學(xué)的樂(lè)趣，達(dá)到最佳的實(shí)踐教學(xué)效果。最后，數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)也至關(guān)重要，它是實(shí)踐課程教學(xué)質(zhì)量的重要保障。
參考文獻(xiàn)
中國(guó)作為全球的制造業(yè)大國(guó)，裝備制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很大的比重。伴隨中國(guó)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程，裝備工業(yè)有了迅猛發(fā)展，作為裝備制造業(yè)的核心和基礎(chǔ)，機(jī)床行業(yè)備受重視，機(jī)床工業(yè)無(wú)論地位、產(chǎn)值、技術(shù)、市場(chǎng)等各個(gè)方面均有了飛速發(fā)展，但和國(guó)際機(jī)床行業(yè)強(qiáng)國(guó)德國(guó)、日本比較還有一定差距，伴隨我國(guó)科學(xué)、技術(shù)進(jìn)步和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，機(jī)床行業(yè)具有光輝的發(fā)展前景。本文主要從中國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素上分析機(jī)床工業(yè)的發(fā)展前景。
一、國(guó)際機(jī)床行業(yè)的發(fā)展規(guī)律和現(xiàn)狀
1、機(jī)床工業(yè)的生產(chǎn)狀況
全球28個(gè)主要機(jī)床生產(chǎn)國(guó)家和地區(qū)2012年產(chǎn)值為932億美元，中國(guó)約占30%，位居第一位。機(jī)床生產(chǎn)前8位國(guó)家和地區(qū)依次是中國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、瑞士、美國(guó)、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣。進(jìn)入世界機(jī)床產(chǎn)值最大20家企業(yè)中，日本和德國(guó)最多，分別達(dá)6家，中國(guó)、美國(guó)和韓國(guó)排在其后，分別有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、歐、亞三洲機(jī)床生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)。
2、全球機(jī)床行業(yè)的消費(fèi)情況
中、德、日、美、意是世界機(jī)床重點(diǎn)消費(fèi)大國(guó)，占全球消費(fèi)總量的73%。2013年中國(guó)機(jī)床消費(fèi)381億美元，漲幅近12%，占全球消費(fèi)量的30%，仍然居世界第一，其中中國(guó)金屬加工機(jī)床消費(fèi)則占據(jù)全球市場(chǎng)的45%。美國(guó)、德國(guó)、日本機(jī)床消費(fèi)增長(zhǎng)已成定勢(shì)，而且以中高檔數(shù)控機(jī)床為消費(fèi)主流。以歐元計(jì)算，各地區(qū)占比基本未變，亞洲占全球機(jī)床產(chǎn)值的57.7%，歐洲占比為34.7%，美洲占比為7.6%。其中2012年前十位機(jī)床消費(fèi)國(guó)占全球市場(chǎng)80%。
3、全球機(jī)床行業(yè)的特點(diǎn)和分布格局
歐美機(jī)床企業(yè)集團(tuán)化趨勢(shì)加強(qiáng)，控制著機(jī)床行業(yè)高端技術(shù)。美國(guó)企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展高精尖機(jī)床技術(shù)，生產(chǎn)飛機(jī)、宇航、汽車工業(yè)所需高精度、高效、高自動(dòng)化、高性能機(jī)床。德國(guó)企業(yè)對(duì)加工工藝研究投資不遺余力，尤以重型機(jī)床、大型精密機(jī)床著稱，精度及使用壽命最好。瑞士機(jī)床企業(yè)以中小精密機(jī)床技術(shù)著稱于世，擅長(zhǎng)將現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床系統(tǒng)。意大利機(jī)床企業(yè)擅長(zhǎng)生產(chǎn)單臺(tái)定制，個(gè)性化顯著的機(jī)床，機(jī)床的柔性化程度高。韓國(guó)、日本、臺(tái)灣擅長(zhǎng)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性較強(qiáng)的中高檔機(jī)床，其中日本企業(yè)對(duì)機(jī)床壽命設(shè)計(jì)有特別的獨(dú)到技術(shù)。
4、機(jī)床行業(yè)在全球進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移
產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重要理論依據(jù)是比較優(yōu)勢(shì)，由于各個(gè)國(guó)家的勞動(dòng)力成本、產(chǎn)業(yè)配套、法律法規(guī)、教育體系等各個(gè)方面的不同，同樣的產(chǎn)品在各個(gè)國(guó)家中成本有明顯差異，而發(fā)展中國(guó)家在制造業(yè)和一些低端產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢(shì)，成為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的理想目的地。發(fā)達(dá)國(guó)家將傳統(tǒng)成熟產(chǎn)業(yè)有計(jì)劃、有步驟地向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。造船行業(yè)、港口機(jī)械、工程機(jī)械等勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)由于技術(shù)含量較低、運(yùn)輸成本高、環(huán)保壓力大等因素成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要轉(zhuǎn)移領(lǐng)域。中國(guó)機(jī)床行業(yè)由于中國(guó)的第一消費(fèi)大國(guó)地位和生產(chǎn)成本、人員工資、工業(yè)配套等因素成為機(jī)床產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的第一大國(guó)。高端制造主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家，高端裝備制造不但體現(xiàn)在技術(shù)檔次高、系統(tǒng)復(fù)雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術(shù)參數(shù)，更體現(xiàn)在售后服務(wù)復(fù)雜和更新?lián)Q代快?？傮w表現(xiàn)為：投入巨大、成套復(fù)雜，規(guī)模龐大、研發(fā)周期長(zhǎng)等方面。所以國(guó)內(nèi)在重型設(shè)備等方面進(jìn)步明顯，比如港口機(jī)械、船舶、發(fā)電設(shè)備等，而精密機(jī)械等方面突破較慢。
二、我國(guó)機(jī)床行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
在國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的拉動(dòng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)國(guó)際化促動(dòng)下，中國(guó)機(jī)床行業(yè)從2002年（入關(guān)后）起，機(jī)床消費(fèi)總量呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)，“十五”以來(lái)，我國(guó)市場(chǎng)機(jī)床消費(fèi)總額、進(jìn)口額已連續(xù)居世界第一，數(shù)控機(jī)床更是以兩位數(shù)以上的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，成為排名第一的機(jī)床消費(fèi)大國(guó)。2012年機(jī)床全行業(yè)總產(chǎn)值為8000億元。預(yù)計(jì)2015年年消費(fèi)額將近8500億元左右。國(guó)內(nèi)機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化，世界機(jī)床制造基地移地中國(guó)化成為大趨勢(shì)，國(guó)家建立裝備制造業(yè)基地如上海、沈陽(yáng)、大連、浙江等。目前我國(guó)機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品覆蓋國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，滿足各個(gè)行業(yè)的基本需求，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中需要的裝備制造業(yè)機(jī)床，我國(guó)均能自行生產(chǎn)，基本沒(méi)有空白。
1、我國(guó)機(jī)床工業(yè)的歷史發(fā)展規(guī)律
中國(guó)機(jī)床消費(fèi)總量呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)，消費(fèi)的增長(zhǎng)導(dǎo)致了進(jìn)口的快速增長(zhǎng)，消費(fèi)增長(zhǎng)主要是受到固定資產(chǎn)投資增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和跨國(guó)公司加大對(duì)中國(guó)投資建廠和合資生產(chǎn)的影響。這也是我國(guó)裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)的路線圖和升級(jí)進(jìn)化過(guò)程，作為制造業(yè)核心的機(jī)床也經(jīng)歷了同樣的發(fā)展歷程，隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，機(jī)床行業(yè)形成了低端到高端的歷史發(fā)展進(jìn)程。
2、我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)面臨的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理問(wèn)題突出。首先是粗加工機(jī)床占總產(chǎn)量的40%以上，機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率低（32.7%），其次，數(shù)控機(jī)床低檔產(chǎn)品所占比例高（75%），數(shù)控化水平與國(guó)際差距較大。國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床高、中、低檔比例為3：22：75。國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床基本滿足了國(guó)內(nèi)需求，中檔數(shù)控機(jī)床具備了一定的生產(chǎn)能力，小批量的國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控機(jī)床已投入使用。
國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)存在的問(wèn)題是：機(jī)床精度普遍較低，缺少剛度實(shí)驗(yàn)，很少采用軟件補(bǔ)償、溫度變形補(bǔ)償、高速主軸系統(tǒng)動(dòng)平衡技術(shù)等保證定位精度，僅有少數(shù)幾種產(chǎn)品可達(dá)歐洲標(biāo)準(zhǔn)定位精度；基礎(chǔ)材料性能弱，很少普及高強(qiáng)度密烘鑄鐵（樹脂砂技術(shù)），無(wú)重大新材料開發(fā)；機(jī)床結(jié)構(gòu)開發(fā)性能差，高速機(jī)床需要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)剛性，減輕移動(dòng)件重量，機(jī)床整體結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能力差；技術(shù)差距大，國(guó)外普及的遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)、交鑰匙工程、高速機(jī)床硬切削、干切削及其機(jī)理研究空白，基本無(wú)切削軟件包供應(yīng)；關(guān)鍵配套件性能不足，電主軸、高速滾珠絲杠副、直線電機(jī)、高速高精度數(shù)控系統(tǒng)，高精度位置檢測(cè)系統(tǒng)等普遍處于低水平狀態(tài)。
3、機(jī)床行業(yè)的市場(chǎng)分析
（1） 普通制造業(yè)。普通機(jī)械加工業(yè)中五金、電力設(shè)備、模具加工、礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、建材設(shè)備、石油化工設(shè)備是帶動(dòng)機(jī)床消費(fèi)增長(zhǎng)的主要因素。
（2）汽車行業(yè)。汽車工業(yè)對(duì)機(jī)床裝備的需求具有多層次、寬領(lǐng)域、快節(jié)奏、高質(zhì)量、數(shù)量大的特點(diǎn)，柔性加工生產(chǎn)線、各種數(shù)控專用機(jī)床將是日后國(guó)內(nèi)機(jī)床工業(yè)向汽車工業(yè)領(lǐng)域滲透的重點(diǎn)。中國(guó)汽車零部件配套行業(yè)的實(shí)力與主機(jī)廠的需求差距還相當(dāng)大，汽車配套企業(yè)必須擴(kuò)充、提高裝備能力，才能謀求其未來(lái)的生存發(fā)展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業(yè)。航空、航天、船舶、軍工產(chǎn)業(yè)是高端機(jī)床市場(chǎng)需求的大戶。隨著國(guó)家綜合國(guó)力的增強(qiáng)和國(guó)防現(xiàn)代化的升級(jí)，國(guó)家將會(huì)加大對(duì)國(guó)防裝備的投入（預(yù)計(jì)由目前占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產(chǎn)業(yè)。電子信息產(chǎn)業(yè)是精密機(jī)床的主要市場(chǎng)。電子信息技術(shù)水平是國(guó)家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。我國(guó)電子信息行業(yè)近幾年固定資產(chǎn)投資規(guī)模以年均16%速度增長(zhǎng)。
4、數(shù)控機(jī)床是機(jī)床發(fā)展的主流
國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可供品種超過(guò)1500余種，特別是五軸（及以上）聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成功開發(fā)，包括最關(guān)鍵的萬(wàn)能自動(dòng)鏜銑頭在內(nèi)，只是精度、性能與國(guó)際水平還有差距。技術(shù)差距主要體現(xiàn)在整體加工精度、高速運(yùn)行穩(wěn)定性、持續(xù)無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、后勤遠(yuǎn)程維護(hù)等與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距。核心部件數(shù)控化率不高，自動(dòng)化程度低。數(shù)控機(jī)床的性能主要由關(guān)鍵功能件所決定，數(shù)控機(jī)床價(jià)值的60%由關(guān)鍵功能件所決定，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床功能件產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，集中度小，產(chǎn)品性能水平與國(guó)外差距較大。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品剛開始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統(tǒng)全都是進(jìn)口，中高檔機(jī)床用的數(shù)控系統(tǒng)、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫(kù)機(jī)械手、全功能數(shù)控刀架、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和高速防護(hù)裝置等，很多是以進(jìn)口為主。
三、機(jī)床行業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素
1、國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策支持
機(jī)床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心，2010年10月，國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確指出，要積極發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，其中高檔數(shù)控機(jī)床成為了發(fā)展的重中之重。在“十二五”規(guī)劃中，明確提出要重點(diǎn)發(fā)展四大主機(jī)（金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)床、鑄造機(jī)械、木工機(jī)床）。高端裝備制造業(yè)升級(jí)換代，和工業(yè)化、重工化的歷史發(fā)展機(jī)遇將在很大程度上推動(dòng)機(jī)床行業(yè)快速增長(zhǎng)。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設(shè)備制造等相關(guān)行業(yè)所需要的高檔數(shù)控機(jī)床的大部分供應(yīng)將立足國(guó)內(nèi)，未來(lái)我國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業(yè)和工業(yè)化、信息化的興起，機(jī)床行業(yè)發(fā)展后勁十足，前景廣闊
經(jīng)過(guò)多年的積累和技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)特備是裝備制造業(yè)獲得快速發(fā)展，中國(guó)目前已經(jīng)成為世界主要的機(jī)械裝備生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)家，技術(shù)含量和工藝水平大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)H次于美國(guó)、日本和德國(guó)，領(lǐng)先于意大利和英國(guó)。我國(guó)裝備制造業(yè)的快速發(fā)展和國(guó)家崛起，必然導(dǎo)致基礎(chǔ)工業(yè)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展。
3、機(jī)床行業(yè)高速發(fā)展具有一定穩(wěn)定性
隨著高速、高效、高精度機(jī)床的技術(shù)成熟和大批量生產(chǎn)，歐美、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)機(jī)床更新?lián)Q代加速，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展和世界制造業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，未來(lái)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品方向重點(diǎn)是高度數(shù)控化、高效、精密、大型化、功能復(fù)合化。預(yù)計(jì)十二五期間，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床增長(zhǎng)率保持在30%以上，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到70%以上。中高檔數(shù)控機(jī)床將成為市場(chǎng)消費(fèi)的主流。機(jī)床行業(yè)的重點(diǎn)用戶分布在電力工業(yè)、航空、航天工業(yè)、造船工業(yè)、鐵路機(jī)車工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和汽車工業(yè)七大行業(yè)領(lǐng)域，隨著中高檔數(shù)控產(chǎn)量提高，該行業(yè)收益水平將進(jìn)一步提高。同時(shí)隨著機(jī)床行業(yè)體制改革和國(guó)家政策支持力度加大，行業(yè)贏利水平必將大幅度提高。同相關(guān)行業(yè)比較，機(jī)床行業(yè)的毛利率較高，尤其高于普通機(jī)械加工行業(yè)水平。隨著機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率的提高，該行業(yè)收益水平將進(jìn)一步提高，機(jī)床用戶分布廣泛，各個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的差異化、各個(gè)行業(yè)發(fā)展的差異性、機(jī)床產(chǎn)品的差異性和技術(shù)更新的快速性，使得機(jī)床行業(yè)的發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。中國(guó)機(jī)床不會(huì)出現(xiàn)明顯的行業(yè)跟隨周期。目前約有30%機(jī)床提供給汽車、工程機(jī)械等相關(guān)行業(yè)，20%供給軍工、輪船、IT等行業(yè)，50%供給通用機(jī)械加工行業(yè)。機(jī)床用戶分布廣泛，各個(gè)行業(yè)發(fā)展的差異性和不均衡性將使得中國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展保持較高的穩(wěn)定性。
4、大規(guī)模的基本建設(shè)是機(jī)床工業(yè)高速發(fā)展的保證
中國(guó)大規(guī)模的港口建設(shè)，特別是集裝箱港口建設(shè)推動(dòng)中國(guó)的集裝箱、集裝箱起重機(jī)行業(yè)快速崛起，并一舉奠定了全球行業(yè)的主導(dǎo)地位。目前國(guó)內(nèi)集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國(guó)國(guó)內(nèi)投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機(jī)場(chǎng)、港口、場(chǎng)館、住宅建設(shè)仍將是全球最活躍的區(qū)域，工程項(xiàng)目難度大，相應(yīng)的消耗施工機(jī)械強(qiáng)度將保持穩(wěn)定。超高壓輸變電項(xiàng)目、鐵路提速、國(guó)油國(guó)運(yùn)、航空航天領(lǐng)域國(guó)家采購(gòu)等使得國(guó)內(nèi)需求仍構(gòu)成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產(chǎn)投資和汽車、航空航天、模具等工業(yè)的發(fā)展是刺激機(jī)床行業(yè)起飛的主要因素。我國(guó)固定資產(chǎn)每投入100億元，將會(huì)帶動(dòng)0.8―1.1億元的機(jī)床市場(chǎng)消費(fèi)額，轎車產(chǎn)量每增減1%，數(shù)控機(jī)床消費(fèi)量就變動(dòng)0.54%。發(fā)電設(shè)備、船舶、冶金等大型和重型工業(yè)也是機(jī)床的主要消費(fèi)者。
【參考文獻(xiàn)】
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前言
目前，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的制造業(yè)中占有重要的地位，雖然我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)在不斷的提高，但是通過(guò)研究證明我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在機(jī)床的使用、維護(hù)、部件的選型、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等方面都存在一定的缺陷，這些都嚴(yán)重影響到我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性，為了能夠提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)，文章將對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行分析，同時(shí)提出了提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性的相關(guān)策略，希望可以為數(shù)控機(jī)床的可靠性提供一定的建議。
1 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床可靠性現(xiàn)狀研究
隨著科技的不斷發(fā)展，客戶對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量、精度等方面都提高了要求，而數(shù)控機(jī)床正好滿足了當(dāng)今機(jī)械加工類高精度、高質(zhì)量的要求。因此數(shù)控機(jī)床也成為了國(guó)家綜合實(shí)力的代表。我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的可靠性中存在一定的問(wèn)題，文章將對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行研究。
可靠性主要是指對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量在一定時(shí)間內(nèi)完成工作任務(wù)的描述。而可靠性對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)占據(jù)十分重要的地位。如果數(shù)控機(jī)床的可靠性低，就代表數(shù)控機(jī)床在使用上、質(zhì)量上以及維修等方面都存在一定的問(wèn)題，而在使用可靠性低的數(shù)控機(jī)床時(shí)，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)定，故障發(fā)生率高等問(wèn)題，給生產(chǎn)企業(yè)造成嚴(yán)重的影響。
可靠性已經(jīng)成為評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要因素，而對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)在購(gòu)買數(shù)控機(jī)床時(shí)平均無(wú)故障工作時(shí)間也成為了重要的參考數(shù)據(jù)。與國(guó)外先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床相比，我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床平均無(wú)故障工作時(shí)間大約在500-600小時(shí)之間，而國(guó)外則在800-1000小時(shí)。而有的先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床的平均無(wú)故障工作時(shí)間已經(jīng)達(dá)到5000-80000小時(shí)，由此可以看出，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的可靠性與國(guó)外的數(shù)控機(jī)床存在一定的差距。
隨著我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性研究的重視，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)也得到一定的發(fā)展，無(wú)論是在質(zhì)量和數(shù)量上都得到一定的發(fā)展。同時(shí)我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在價(jià)格方面也具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床在產(chǎn)品的質(zhì)量和性能方面仍存在一定的問(wèn)題，因此對(duì)于我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性的研究具有重要意義。
2 提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性的對(duì)策
2.1 可靠性的意義
要想提高產(chǎn)品的可靠性需要投入一定的資金，主要是因?yàn)榭煽啃缘难芯考刃枰夹g(shù)也需要經(jīng)濟(jì)方面的投入。但是并不是經(jīng)濟(jì)投入的增加，就認(rèn)為可靠性的研究沒(méi)有意義，實(shí)際上對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的費(fèi)用主要包括兩個(gè)方面，分別是購(gòu)買費(fèi)用和維修費(fèi)用。如果數(shù)控機(jī)床的可靠性得到一定的提高，那么相應(yīng)的機(jī)器的維修費(fèi)用就會(huì)相應(yīng)的減少，相反，如果因?yàn)樘岣呖煽啃孕枰Y金的投入，而減少對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性的研究，那么在使用過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床會(huì)增加維修費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成一定的影響。因此在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況合理的確定機(jī)床的可靠性水平，從而確保數(shù)控機(jī)床在整個(gè)生命周期內(nèi)的費(fèi)用最低。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中，只有高質(zhì)量的產(chǎn)品才能獲得市場(chǎng)的信賴，因此高可靠性也就成為數(shù)控機(jī)床增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。
2.2 從機(jī)床的各個(gè)細(xì)節(jié)提高機(jī)床的可靠性
產(chǎn)品的可靠性是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，因此為了提高數(shù)控機(jī)床的可靠性需要從各個(gè)細(xì)節(jié)來(lái)把握。
2.2.1 盡量減少零部件的數(shù)量
在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和維修上，可以看出在機(jī)床內(nèi)部任何零部件出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成機(jī)床發(fā)生故障，而在機(jī)床內(nèi)部這些零件之間都是以串聯(lián)的關(guān)系連接在一起的，如果其中一個(gè)零部件出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障。因此可以得出數(shù)控機(jī)床的可靠性與機(jī)床內(nèi)部的零部件有關(guān)，如果零部件的數(shù)量越多，且單位零件的可靠性低，那么機(jī)床的可靠性也會(huì)相應(yīng)的降低；相反，如果零部件的數(shù)量少，且單位零部件的可靠性程度高，那么機(jī)床的可靠性就會(huì)得到相應(yīng)的提高。
同時(shí)，如果系統(tǒng)內(nèi)部在設(shè)計(jì)中的零部件數(shù)量過(guò)多，也會(huì)導(dǎo)致各個(gè)零部件間的匹配出現(xiàn)問(wèn)題，增加了維護(hù)的難度，也在一定程度上降低了數(shù)控機(jī)床的可靠性。所以為了提高數(shù)控機(jī)床的可靠性要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡可能的減少零部件的數(shù)量。
2.2.2 提高單位零部件的可靠性
除了減少零部件的數(shù)量之外，也要提高零部件的可靠性才能起到提高數(shù)控機(jī)床的可靠性的目的。而在系統(tǒng)中，首先要找到最容易發(fā)生故障的單位零部件，然后對(duì)較薄弱的環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。主要的方法包括優(yōu)化零部件的設(shè)計(jì)、挑選最合適的材料、加大對(duì)零部件的質(zhì)量檢測(cè)、提高生產(chǎn)工藝、在采購(gòu)零部件時(shí)要加大對(duì)外購(gòu)零部件的檢查力度等。
2.2.3 采用可靠性方法進(jìn)行設(shè)計(jì)
產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性在很大程度上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中決定的，因此，為了提高產(chǎn)品的可靠性要在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解產(chǎn)品的使用需要，從而采用合理的可靠性設(shè)計(jì)方法，針對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。常用的可靠性設(shè)計(jì)方法包括故障樹分析、可靠性預(yù)計(jì)和分配、產(chǎn)品失效模式影響和危害度的分析等。
2.3 收集故障過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)
由于我國(guó)的數(shù)控機(jī)床可靠性研究的時(shí)間并不是太長(zhǎng)，因此并沒(méi)有大量的數(shù)據(jù)。但是對(duì)于數(shù)控機(jī)床的維修和可靠性研究，都需要大量的數(shù)據(jù)，才能對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行分析，找出薄弱的環(huán)節(jié)，從而對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行可靠性的研究才有一定的依據(jù)。主要需要收集的數(shù)據(jù)包括平均無(wú)故障工作時(shí)間、首次出現(xiàn)故障的平均工作時(shí)間以及產(chǎn)品出現(xiàn)的故障率等主要數(shù)據(jù)。
2.4 不斷改進(jìn)提高數(shù)控機(jī)床的可靠性
數(shù)控機(jī)床的可靠性會(huì)受到多個(gè)因素的影響，并且提高產(chǎn)品的可靠性并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工程，只有在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷的收集產(chǎn)品各個(gè)方面的數(shù)據(jù)，才能逐漸的找出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而逐漸對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，這樣才能逐漸提高產(chǎn)品的可靠性。在設(shè)計(jì)初期，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在選擇零件和材料、設(shè)計(jì)過(guò)程、制造工藝等都存在一定的問(wèn)題，而要想改進(jìn)這些問(wèn)題只有不斷的研究，才能在試驗(yàn)――分析――研究――再試驗(yàn)這樣的過(guò)程中提高產(chǎn)品的可靠性。
3 結(jié)束語(yǔ)
可靠性研究對(duì)于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著重要的意義，并且近幾年可靠性科學(xué)研究已經(jīng)逐漸形成一定的理論體系，并且在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，也稱為提高產(chǎn)品可靠性的較為有效的評(píng)價(jià)工具，同時(shí)在提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的技術(shù)方面也有著重要的作用。文章在可靠性科學(xué)理論的基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行研究，并指出數(shù)控機(jī)床在各個(gè)方面存在的不足，同時(shí)提出了提高數(shù)控機(jī)床可靠性多方面的改善對(duì)策，希望可以為我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展提出參考性建議。
參考文獻(xiàn)
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一個(gè)國(guó)家在生產(chǎn)數(shù)控化車床的效率與及對(duì)數(shù)控化率車床的消費(fèi)集中的體現(xiàn)了一國(guó)的機(jī)器制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平，也是綜合國(guó)力的代表。如今，很多國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控車床技術(shù)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，而我國(guó)則表現(xiàn)的相當(dāng)不足，差距任然很大。因而，“十二五”規(guī)劃是我們國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床快速發(fā)展的千載難逢的好時(shí)機(jī)，同時(shí)全球也已經(jīng)慢慢的走出了金融危機(jī)所造成的最糟糕經(jīng)濟(jì)期，這樣對(duì)國(guó)內(nèi)的需求拉動(dòng)有著非常明顯的效果。為此我們應(yīng)該了解數(shù)控車床發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì)，來(lái)為國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床取得進(jìn)一步的發(fā)展與提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床這門技術(shù)水平做好充分的準(zhǔn)備。
一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀
1、國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
我國(guó)該車床的發(fā)展開始于20世紀(jì)70年代，在這30多年的發(fā)展中，形成了我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)性臥式數(shù)控車床、普及型數(shù)控車床與中高檔次的數(shù)控車床這三種形式。當(dāng)然這種經(jīng)濟(jì)型車床，因物美價(jià)廉，在很多企業(yè)初期，被廣泛的需要，尤其是民營(yíng)企業(yè)，并且也是我國(guó)目前數(shù)控車床的主流產(chǎn)品。中檔次車床，國(guó)產(chǎn)的基本上可以滿足國(guó)內(nèi)企業(yè)的需求，但高檔次的大部分是進(jìn)口的或者合資生產(chǎn)的。這就透露出我國(guó)數(shù)控車床的薄弱之處。雖然，在近些年開發(fā)了一些中高檔車床如擁有Y軸的車削中心、倒置順置的主軸立式車削中心等數(shù)控車床，但這種高檔次的數(shù)控車床需要的不僅是技術(shù)的創(chuàng)新，更是需要在進(jìn)一步的開發(fā)市場(chǎng)，獲得國(guó)內(nèi)外用戶廣泛的認(rèn)同。雖然國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床獲得不菲的成績(jī)，但同國(guó)外的相比，還是有著巨大的鴻溝，這主要提現(xiàn)在：低檔此產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)剩，然而高檔產(chǎn)品的卻不足；再者科技的基礎(chǔ)有些薄弱、創(chuàng)新的能力不夠；產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性能等不強(qiáng)；其功能部件存在這滯后性等。
2、國(guó)外的數(shù)控車床發(fā)展
由于發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)時(shí)期的對(duì)數(shù)控車床的研究，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以其技術(shù)水平相對(duì)較高，具體表現(xiàn)如下：多軸加工和高速高精已經(jīng)成為數(shù)控車床的必備技能，而納米控制則是加工的趨勢(shì)潮流；數(shù)控車床的多任務(wù)和多軸加工被廣泛的應(yīng)用到能源、航空航天、船舶及汽車等行業(yè)；智能化的加工和監(jiān)測(cè)的功能不斷完善，使得在車間就能獲得機(jī)床的狀態(tài)信息，通過(guò)分析得到的數(shù)據(jù)，來(lái)預(yù)測(cè)機(jī)床本身的狀態(tài)，進(jìn)行相關(guān)維護(hù)，這可以避免事故發(fā)生，也大大的降低了機(jī)床的出現(xiàn)故障的頻率，從而提高了利用率；對(duì)機(jī)床的補(bǔ)償與誤差檢測(cè)功能變得更加的強(qiáng)大， 這使得我們能夠做完車床補(bǔ)償測(cè)量在合理的時(shí)間內(nèi)。許多國(guó)外大企業(yè)都是基于以上特點(diǎn)來(lái)生產(chǎn)高檔次機(jī)床的，如日本山崎馬扎克、英國(guó)普瑞泰克公司、美國(guó)哈挺公司和德國(guó)德瑪吉公司等。
二、國(guó)內(nèi)數(shù)控車床技術(shù)探討
1、高速的切削技術(shù)
目前國(guó)產(chǎn)的高速立和臥式的加工中心，工作臺(tái)的直徑在 320到500mm 之間的機(jī)床，其主軸的轉(zhuǎn)速已經(jīng)高達(dá)20000r/min；其直徑在 63到1000mm 之間的機(jī)床，其主軸的轉(zhuǎn)速都在 15000r/min 以上。然而與國(guó)外的產(chǎn)品來(lái)比較還是存在明顯的差距，主要表現(xiàn)在電主軸這上面。因?yàn)閲?guó)產(chǎn)電主軸的性能、質(zhì)量和品種與國(guó)外產(chǎn)品相比有較大的差距，所以目前所有的高精度、高轉(zhuǎn)速的數(shù)控機(jī)床與加工中心需要使用的電主軸都要從國(guó)外進(jìn)口。
2、超精密的車削技術(shù)
我國(guó)的超精密機(jī)床研制其起步時(shí)間并不算太晚，開始于 1960 年代，在近幾年見(jiàn)有了較大的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在較大的差距，這集中表現(xiàn)在：超精密的非球面這種車床還不能夠大批量化的生產(chǎn)；其精度與國(guó)外相比要低上一個(gè)等級(jí)；機(jī)床的精度保持的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)要低于國(guó)外的產(chǎn)品等等。
3、復(fù)合加工的技術(shù)
雖然復(fù)合加工的機(jī)床研究時(shí)間起步比較晚， 但卻早已在實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。這加快了我國(guó)的機(jī)床企業(yè)探索相關(guān)領(lǐng)域的腳步。從 2001 年起我國(guó)的第一臺(tái)高檔次五軸的車銑中心出現(xiàn)，在到被用于航空領(lǐng)域的飛機(jī)制造的五坐標(biāo)控制和四坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)數(shù)控纖維纏繞機(jī)等， 國(guó)產(chǎn)的復(fù)合型加工機(jī)床在不斷地推陳出新， 雖然與國(guó)外高檔次的復(fù)合型的加工機(jī)床相比，任然存在差距。
三、未來(lái)發(fā)展方向建議
1、高速化和高精度化
質(zhì)量、效率是優(yōu)良制造技術(shù)的關(guān)鍵。高速和高精的加工技術(shù)會(huì)大大提高效率，同時(shí)也會(huì)提高產(chǎn)品檔次和質(zhì)量，并縮短生產(chǎn)的周期以及增強(qiáng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力
2、多軸聯(lián)動(dòng)的加工與復(fù)合的加工
使用 這種5 軸聯(lián)動(dòng)來(lái)對(duì)三維曲面的零件進(jìn)行加工，還可用刀具的最佳的幾何形狀來(lái)進(jìn)行切削，這樣光潔度很高，同時(shí)效率也提高了。
3、網(wǎng)絡(luò)化、開放式、智能化
大量的采用計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)，這樣機(jī)床制造廠商就可以通過(guò)遠(yuǎn)程技術(shù)體系，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)工況的信息傳輸、查詢、存儲(chǔ)和顯示，甚至是遠(yuǎn)程的智能診斷。
4、高柔性化
所謂柔性也就是數(shù)控設(shè)備對(duì)適應(yīng)加工的對(duì)象變化的能力。隨著數(shù)控車床的發(fā)展，對(duì)加工對(duì)象變化有了很較強(qiáng)的適應(yīng)性，并朝著單元的柔性化與系統(tǒng)的柔性化這個(gè)方向發(fā)展。
5、綠色化
在當(dāng)今世紀(jì)，數(shù)控車床應(yīng)該把重心放在節(jié)能與環(huán)保上，也就是要努力做到切削加工的工藝綠色化。而且綠色制造這種趨勢(shì)將使得我國(guó)把環(huán)保節(jié)能車床的發(fā)展放在重要位置，來(lái)為我們將來(lái)占領(lǐng)更廣泛的世界市場(chǎng)做準(zhǔn)備。
四、總結(jié)
通過(guò)本文對(duì)數(shù)控車床的發(fā)展?fàn)顩r、國(guó)內(nèi)外數(shù)控車床對(duì)比以及未來(lái)發(fā)展方向的展望，這讓我們清楚的了解到我國(guó)數(shù)控機(jī)床的不足之處，雖然經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車床廉價(jià)，但是隨著我國(guó)的發(fā)展，我國(guó)更多的是需要高檔次的數(shù)控車床技術(shù)。所以加大對(duì)數(shù)控車床的創(chuàng)新力度，并不斷的改進(jìn)與完善現(xiàn)有的車床技術(shù)，去解決主機(jī)雖大但不強(qiáng)、功能部件和數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展落后、高檔次數(shù)控車床的關(guān)鍵技術(shù)存在很大的差距、機(jī)床的可靠性并不高、行業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益比較差等一些問(wèn)題，以此來(lái)培育核心的競(jìng)爭(zhēng)力，以期占領(lǐng)更多世界市場(chǎng)。
