數控機床發(fā)展史
論文摘要：作為機械系的一名學(xué)生，將來(lái)工作學(xué)習都會(huì )以機械為主，所以必須掌握好各種機械的專(zhuān)業(yè)知識，從這學(xué)期開(kāi)始，開(kāi)始接觸機械專(zhuān)業(yè)基礎課。我會(huì )本著(zhù)認真的態(tài)度對待專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習，提高自己的專(zhuān)業(yè)素養.接下來(lái)我將介紹一下我對數控機床發(fā)展史的認識。
20世紀中期，隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)信息處理、數據處理以及電子計算機的出現，給自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念，用數字化信號對機床運動(dòng)及其加工過(guò)程進(jìn)行控制，推動(dòng)了機床自動(dòng)化的發(fā)展。
采用數字技術(shù)進(jìn)行機械加工，最早是在40年代初，由美國北密支安的一個(gè)小型飛機工業(yè)承包商派爾遜斯公司(ParsonsCorporation)實(shí)現的。他們在制造飛機的框架及直升飛機的轉動(dòng)機翼時(shí)，利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進(jìn)行數據處理，并考慮到刀具直徑對加工路線(xiàn)的影響，使得加工精度達到±0.0381mm(±0.0015in)，達到了當時(shí)的最高水平。
1952年，麻省理工學(xué)院在一臺立式銑床上，裝上了一套試驗性的數控系統，成功地實(shí)現了同時(shí)控制三軸的運動(dòng)。這臺數控機床被大家稱(chēng)為世界上第一臺數控機床。
這臺機床是一臺試驗性機床，到了1954年11月，在派爾遜斯專(zhuān)利的基礎上，第一臺工業(yè)用的數控機床由美國本迪克斯公司(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)國家，如德國、日本都陸續開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及使用了數控機床。
數控機床中最初出現并獲得使用的是數控銑床，因為數控機床能夠解決普通機床難于勝任的、需要進(jìn)行輪廓加工的曲線(xiàn)或曲面零件。
然而，由于當時(shí)的數控系統采用的是電子管，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)位控制的數控機床得到了迅速的發(fā)展。因為點(diǎn)位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡(jiǎn)單得多。因此，數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發(fā)展，據統計資料表明，到1966年實(shí)際使用的約6000臺數控機床中，85%是點(diǎn)位控制的機床。
數控機床的發(fā)展中，值得一提的是加工中心。這是一種具有自動(dòng)換刀裝置的數控機床，它能實(shí)現工件一次裝卡而進(jìn)行多工序的加工。這種產(chǎn)品最初是在1959年3月，由美國卡耐·;特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)開(kāi)發(fā)出來(lái)的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據穿孔帶的指令自動(dòng)選擇刀具，并通過(guò)機械手將刀具裝在主軸上，對工件進(jìn)行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心現在已經(jīng)成為數控機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，還有用于回轉整體零件加工的車(chē)削中心、磨削中心等。
1967年，英國首先把幾臺數控機床連接成具有柔性的加工系統，這就是所謂的柔性制造系統(FlexibleManufacturingSystem——FMS)之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開(kāi)發(fā)及應用。 1974年以后，隨著(zhù)微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器直接用于數控機床，使數控的軟件功能加強，發(fā)展成計算機數字控制機床(簡(jiǎn)稱(chēng)為CNC機床)，進(jìn)一步推動(dòng)了數控機床的普及應用和大力發(fā)展。
80年代，國際上出現了1～4臺加工中心或車(chē)削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監控檢驗裝置的柔性制造單元(FlexibleManufacturingCell——FMC)。這種單元投資少，見(jiàn)效快，既可單獨長(cháng)時(shí)間少人看管運行，也可集成到FMS或更高級的集成制造系統中使用。
目前，FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領(lǐng)域擴展，從中小批量加工向大批量加工發(fā)展。
所以機床數控技術(shù)，被認為是現代機械自動(dòng)化的基礎技術(shù)。
那什么是車(chē)床呢?據資料所載，所謂車(chē)床，是主要用車(chē)刀對旋轉的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機床。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應的加工。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠(chǎng)中使用最廣的一類(lèi)機床。
古代的車(chē)床是靠手拉或腳踏，通過(guò)繩索使工件旋轉，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國機械發(fā)明家莫茲利創(chuàng )制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現代車(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，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來(lái)改變主軸轉速。
為了提高機械化自動(dòng)化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉塔車(chē)床;1848年，美國又出現回輪車(chē)床;1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動(dòng)車(chē)床，不久他又制成三軸自動(dòng)車(chē)床;20世紀初出現了由單獨電機驅動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車(chē)床。
第一次世界大戰后，由于武器、汽車(chē)和其他機械工業(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，與此同時(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)床依用途和功能區分為多種類(lèi)型。
普通車(chē)床的加工對象廣，主軸轉速和進(jìn)給量的調整范圍大，能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。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。
轉塔車(chē)床和回轉車(chē)床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，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與普通車(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形狀尺寸，自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)，適用于形狀較復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工作臺上，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運動(dòng)，用于鏟車(chē)銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動(dòng)機驅動(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，但附加一些特殊部件和附件后，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有“一機多能”的特點(diǎn)，適用于工程車(chē)、船舶或移動(dòng)修理站
看機床的水平主要看金屬切削機床，其他機床技術(shù)和復雜性不高，就是近幾年很流行的電加工機床，也只是方法的改變，沒(méi)什么復雜性和科技含量。
我國的數控磨床水平不錯，每年都有大量出口，因為它簡(jiǎn)單，基本屬于勞動(dòng)密集型。
金屬加工主要是去除材料，得到想得到的金屬形狀。去除材料，主要靠車(chē)和銑，車(chē)床發(fā)展為數控車(chē)床，銑床發(fā)展為加工中心。高精度多軸機床，可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位，例如，飛機上的一個(gè)復雜零件，以前由很多種工人：車(chē)工、銑工、磨床工、畫(huà)線(xiàn)工、熱處理工用好幾個(gè)月干，其中還有報廢的，最新的復合數控機床幾天甚至幾個(gè)小時(shí)就全干好了，而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著(zhù)壽命長(cháng)，可靠性好。
由普通發(fā)展到數控，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(chǎng)，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)掌握了，那牛得很�，F在用數控設備，只要你會(huì )編程，把參數輸進(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。
自美國在50年代末搞出世界一臺數控車(chē)床后，機床制造業(yè)就進(jìn)入了數控時(shí)代，中國在六十年代也搞出了第一代數控機床，但后來(lái)中國進(jìn)入了什么年代，大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平，差距就是20年了，其實(shí)奮起直追還有希望，但國營(yíng)工廠(chǎng)不思進(jìn)取，到了90年代，我們再去看世界水平，已有30年的差距了。中國改革開(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：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)，用多臺專(zhuān)用機床，好處是批量很容易上去，但一旦這根軸的參數發(fā)生了變化，這條線(xiàn)就報廢了，生產(chǎn)人員也就沒(méi)事做了。在1960-1980年代，國營(yíng)工廠(chǎng)一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)幾十年不變樣。到了1980年代后，當時(shí)搞商品經(jīng)濟，這些廠(chǎng)不能迅速適應市場(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，只要你的設備是數控的，適應起來(lái)就快。專(zhuān)業(yè)機床的路子已經(jīng)到頭了， ;西方走的路和前蘇聯(lián)不一樣，當年的“東芝”事件，就是日本東芝賣(mài)給蘇聯(lián)了幾臺五軸聯(lián)動(dòng)的數控銑床，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，讓美國的聲納聽(tīng)不到潛艇聲音了，所以美國要懲處東芝公司。由此也可見(jiàn)，前蘇聯(lián)的機床制造業(yè)也落后了，他們落后，我們就更不用說(shuō)了。雖然，美國搞出了世界第一臺數控機床，但數控機床的發(fā)展，還是要數德國。德國本來(lái)在機械方面就是世界第一，數控機床無(wú)非就是搞機電一體化，機械方面德國已沒(méi)問(wèn)題，剩下的就是電子系統方面，德國的電子系統工業(yè)本來(lái)就強大，所以在上世紀六、七十年代，德國就執機床界的牛耳了。
但日本人的強項就是仿造，從上世紀70年代起，日本大量從德國引進(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，成為世界第一大數控機床生產(chǎn)國，直到現在還是。他們在機床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在機床復合(一機多種功能)化方面，是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面，日本目前在系統方面也排世界第一，主要是它的發(fā)拿科公司。第一代的系統用步進(jìn)電機，我們現在也能造，第二代用交流伺服電機�，F在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟件，交流伺服電機我們國家目前還沒(méi)有誰(shuí)能制造，這是一個(gè)光學(xué)、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟件就是控制機床的各軸運動(dòng)，而這些軸是用伺服電機驅動(dòng)的，一般的系統能同時(shí)控制3軸，高級系統能控制五軸，能控5軸的，五軸以上也沒(méi)問(wèn)題。我們國家也由有5軸系統，但“做秀”的成份多，還沒(méi)實(shí)用化。我們的工廠(chǎng)用的五軸和五軸以上機床，100%進(jìn)口。
機床是一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的象征，其核心就是數控系統。我們目前不要說(shuō)系統，就是國內造的質(zhì)量稍微好一點(diǎn)的數控機床，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、壽命方面都有問(wèn)題。目前國內的各大機床廠(chǎng)，數控系統100%外購，各廠(chǎng)家一般都買(mǎi)日本發(fā)那科、三菱的系統，占80%以上，也有德國西門(mén)子的系統，但比較少。德國西門(mén)子系統為什么用的少呢?早期，德國系統不太能適合我們的電網(wǎng)，我們的電網(wǎng)穩定性不夠，西門(mén)子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了，他們的系統就燒不壞。近來(lái)西門(mén)子系統改進(jìn)了不少，價(jià)格方面還是略高。德國人很不重視中國，所以他們的系統漢語(yǔ)化最近才有，不像日本，老早就有漢語(yǔ)化版的。
就國產(chǎn)高級數控機床而言，其利潤的主體是被外國人拿走了，中國只是掙了一個(gè)辛苦錢(qián)。
美國為什么沒(méi)有能成為數控機床制造大國呢?這個(gè)和他們當時(shí)制定產(chǎn)業(yè)政策的人有關(guān)，再加上當時(shí)美國的勞動(dòng)力貴，買(mǎi)比制造劃算。機床屬于投資大，見(jiàn)效慢，回報率底的產(chǎn)業(yè)，而且需要技術(shù)積累。不太附和美國情況。但后來(lái)美國發(fā)現，機床屬于戰略物資，沒(méi)有它，飛機、大炮、坦克、軍艦的制造都有問(wèn)題，所以他們重新制定政策，扶植了一些機床廠(chǎng)，規定了一些單位只能買(mǎi)國產(chǎn)設備，就是貴也得買(mǎi)，這就為美國保留了一些數控機床行業(yè)。美國機床在世界上沒(méi)有什么競爭力。
歐洲的機床，除德國外，瑞士的也很好，要說(shuō)超高精密機床，瑞士的相當好，但價(jià)格也是天價(jià)。一般用戶(hù)用不起。意大利、英國、法國屬于二流，中國很少買(mǎi)他們的機床。西班牙為了讓中國進(jìn)口他們的機床，不惜貸款給中國，但買(mǎi)的人也很少??借錢(qián)總是要還的。
韓國、臺灣的數控機床制造能力比大陸地區略強，不過(guò)水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進(jìn)日本技術(shù)發(fā)展的。韓國應該好一點(diǎn)，它有自己制造的、已經(jīng)商業(yè)化了的數控系統，但進(jìn)口到中國的機床，應我們的要求，也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過(guò)。韓國數控機床主要有兩家：大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業(yè)。臺灣機床和我們大體一樣，自己造機械部分，系統采購日本的。但他們的機床質(zhì)量差，壽命短，目前在大陸影響很壞。其實(shí)他們比我們國產(chǎn)的要好一點(diǎn)。但我們自己的差，我們還能容忍，臺灣的機床是用美金買(mǎi)來(lái)的，用的不好，那火就大了。臺灣最主要的幾家機床廠(chǎng)已打算把工廠(chǎng)遷往大陸，大部分都在上海。這些廠(chǎng)目前在國內的競爭中，也打著(zhù)“國產(chǎn)”的旗號。
近來(lái)隨著(zhù)中國的經(jīng)濟發(fā)展，也引起了世界一些主要機床廠(chǎng)商的注意，2000年，日本最大的機床制造商“馬扎克”在中國銀川設立了一家數控機床合資廠(chǎng)，據說(shuō)制造水平相當高，號稱(chēng)“智能化、網(wǎng)絡(luò )化”工廠(chǎng)，和世界同步。今年日本另外一家大機床廠(chǎng)大隈公司在北京設立了一家能年產(chǎn)1000臺數控機床的控股公司，德國的一家很有名的企業(yè)也在上海設立了工廠(chǎng)。
目前，國家制定了一些政策，鼓勵國民使用國產(chǎn)數控機床，各廠(chǎng)家也在努力追趕。國內買(mǎi)機床最多的是軍工企業(yè)，一個(gè)購買(mǎi)計劃里，80%是進(jìn)口，國產(chǎn)機床滿(mǎn)足不了需要。今后五年內，這個(gè)趨勢不會(huì )改變。不過(guò)就目前國內的需要來(lái)講，我國的數控機床目前能滿(mǎn)足中低檔產(chǎn)品的訂貨�！∶�、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗最多的國家。因其社會(huì )條件不同，各有特點(diǎn)。
1.美國的數控發(fā)展史
美國政府重視機床工業(yè)，美國國防部等部門(mén)因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng )新”，注重基礎科研。因而在機床技術(shù)上不斷創(chuàng )新，如1952年研制出世界第一臺數控機床、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)放式數控系統等。由於美國首先結合汽車(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、計算機技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng )新，故其高性能數控機床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數控機床，其存在的教訓是，偏重於基礎科研，忽視應用技術(shù)，且在上世紀80代政府一度放松了引導，致使數控機床產(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，數控機床技術(shù)上轉向實(shí)用，產(chǎn)量又逐漸上升。
2.德國的數控發(fā)展史
德國政府一貫重視機床工業(yè)的重要戰略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一臺數控機床后，德國特別注重科學(xué)試驗，理論與實(shí)際相結合，基礎科研與應用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對數控機床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數控機床質(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、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司之數控系統，均為世界聞名，競相采用。
3.日本的數控發(fā)展史
日本政府對機床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過(guò)規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發(fā)展。在重視人才及機床元部件配套上學(xué)習德國，在質(zhì)量管理及數控機床技術(shù)上學(xué)習美國，甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一臺數控機床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺)超過(guò)美國(5,688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺，出口27,409臺，占59%)。戰略上先仿后創(chuàng )，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數控機床，大量出口，占去世界廣大市場(chǎng)。在上世紀80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強科研，向高性能數控機床發(fā)展。日本FANUC公司戰略正確，仿創(chuàng )結合，針對性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數控系統，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。該公司現有職工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%，在國內約占70%，對加速日本和世界數控機床的發(fā)展起了重大促進(jìn)作用。
4.我國的現狀
我國數控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代， 中國于1958年研制出第一臺數控機床，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。第一階段中對數控機床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認識，在人員素質(zhì)差、基礎薄弱、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、終因表現欠佳，無(wú)法用于生產(chǎn)而停頓。主要存在的問(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)數控系統技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區)引進(jìn)數控機床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩定性問(wèn)題，數控機床開(kāi)始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數控技術(shù)和數控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績(jì)。特別是最近幾年，我國數控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長(cháng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開(kāi)始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進(jìn)口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開(kāi)發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設備和絕大多數的功能部件均依賴(lài)進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場(chǎng)競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數控機床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數控,系統生產(chǎn)應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數控機床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng )新與培訓服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達國家之問(wèn)的差距。
在20余年間，數控機床的設計和制造技術(shù)有較大提高，主要表現在三大方面：培訓一批設計、制造、使用和維護的人才;通過(guò)合作生產(chǎn)先進(jìn)數控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距;通過(guò)利用國外先進(jìn)元部件、數控系統配套，開(kāi)始能自行設計及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數控機床，供應國內市場(chǎng)的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗、消化、掌握及創(chuàng )新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數控系統依靠國外技術(shù)支撐，不能獨立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開(kāi)發(fā)階段，與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問(wèn)題包括：缺乏象日本“機電法”、“機信法”那樣的指引;嚴重缺乏各方面專(zhuān)家人才和熟練技術(shù)工人;缺少深入系統的科研工作;元部件和數控系統不配套;企業(yè)和專(zhuān)業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰，雖然廠(chǎng)多人眾，但形成不了合力。 我國數控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數控技術(shù)和數控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績(jì)。特別是最近幾年，我國數控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～2004年國產(chǎn)數控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長(cháng)率分別為39.3%和34.9%。盡管如此，進(jìn)口機床的發(fā)展勢頭依然強勁，從2002年開(kāi)始，中國連續三年成為世界機床消費第一大國、機床進(jìn)口第一大國，2004年中國機床主機消費高達94.6億美元，國內數控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數控機床的研究開(kāi)發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類(lèi)設備和絕大多數的功能部件均依賴(lài)進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數控機床特別是中高檔數控機床仍然缺乏市場(chǎng)競爭力，究其原因主要在于國產(chǎn)數控機床的研究開(kāi)發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數控,系統生產(chǎn)應用推廣不力及數控人才缺乏等。我們應看清形勢，充分認識國產(chǎn)數控機床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng )新與培訓服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達國家之問(wèn)的差距。
2003年開(kāi)始，中國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數控機床進(jìn)口國。目前正在提高機械加工設備的數控化率，1999年，我們國家機械加工設備數控華率是5-8%，目前預計是15-20%之間。
一、 什么是數控機床 車(chē)、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等都是機械加工方法，所謂機械加工，就是把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，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備都稱(chēng)為機床，數控機床就是在普通機床上發(fā)展過(guò)來(lái)的，數控的意思就是數字控制。給機床裝上數控系統后，機床就成了數控機床。當然，普通機床發(fā)展到數控機床不只是加裝系統這么簡(jiǎn)單，例如：從銑床發(fā)展到加工中心，機床結構發(fā)生變化，最主要的是加了刀庫，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)的數控設備，主要是指數控車(chē)床和加工中心。 我國目前各種門(mén)類(lèi)的數控機床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國外落后10-15年，但如果國家支持，追趕起來(lái)也不是什么問(wèn)題，例如：去年，沈陽(yáng)機床集團收購了德國西思機床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機床公司也從德國引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購買(mǎi)日本著(zhù)名的機床制造商池貝。， 近幾年隨著(zhù)中國制造的崛起，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)濟不景氣，有不少在80年代很出名的機床制造商倒閉，例如：新瀉鐵工所。
二、 數控設備的發(fā)展方向 六個(gè)方面：智能化、網(wǎng)絡(luò )化、高速、高精度、符合、環(huán)保。目前德國和瑞士的機床精度最高，綜合起來(lái)，德國的水平最高，日本的產(chǎn)值最大。美國的機床業(yè)一般。中國大陸、韓國。臺灣屬于同一水平。但就門(mén)類(lèi)、種類(lèi)多少而言，我們應該能進(jìn)世界前4名。
三、 數控系統 由顯示器、控制器伺服、伺服電機、和各種開(kāi)關(guān)、傳感器構成。目前世界最大的三家廠(chǎng)商是：日本發(fā)那客、德國西門(mén)子、日本三菱;其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內由華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化、水平質(zhì)量一般。高檔次的系統全都是進(jìn)口。 華中數控這幾年發(fā)展迅速，軟件水平相當不錯，但差就差在電器硬件上，故障率比較高。華中數控也有意向數控機床業(yè)進(jìn)軍，但機床的硬件方面不行，質(zhì)量精度一般。目前國內一些大廠(chǎng)還沒(méi)有采用華中數控的。廣州機床廠(chǎng)的簡(jiǎn)易數控系統也不錯。 我們國家機床業(yè)最薄弱的環(huán)節在數控系統。
四、 機床精度 1、機械加工機床精度分靜精度、加工精度(包括尺寸精度和幾何精度)、定位精度、重復定位精度等5種。 2、 機床精度體系：目前我們國家內承認的大致是四種體系：德國VDI標準、日本JIS標準、國際標準ISO標準、國標GB，國標和國際標準差不多。 3、 看一臺機床水平的高低，要看它的重復定位精度，一臺機床的重復定位精度如果能達到0.005mm(ISO標準.、統計法),就是一臺高精度機床，在0.005mm(ISO標準.、統計法)以下，就是超高精度機床，高精度的機床，要有最好的軸承、絲杠。 4、 加工出高精度零件，不只要求機床精度高，還要有好的工藝方法、好的夾具、好的刀具。 五、 目前世界著(zhù)名機床廠(chǎng)商在我國的投資情況 1、2000年，世界最大的專(zhuān)業(yè)機床制造商馬扎克(MAZAK)在寧夏銀川投資建了名為“寧夏小巨人機床公司”的機床公司，生產(chǎn)數控車(chē)床、立式加工中心和車(chē)銑復合中心。機床質(zhì)量不錯，目前效益良好，年產(chǎn)600臺，目前正在建2期工程，建成后可以年產(chǎn)1200臺。 2、2003年，德國著(zhù)名的機床制造商德馬吉在上海投資建廠(chǎng)，目前年組裝生產(chǎn)數控車(chē)床和立式加工中心120臺左右。 3、2002年，日本著(zhù)名的機床生產(chǎn)商大隈公司和北京第一機床廠(chǎng)合資建廠(chǎng)，年生產(chǎn)能力為1000臺，生產(chǎn)數控車(chē)床、立式加工中心、臥式加工中心。 4、韓國大宇在山東青島投資建廠(chǎng)，目前生產(chǎn)能力不知。 5、臺灣省的著(zhù)名機床制造商友嘉在浙江蕭山投資建廠(chǎng)，年生產(chǎn)能力800臺。 5、民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入機床行業(yè)情況 1、浙江日發(fā)公司，2000年投產(chǎn)，生產(chǎn)數控車(chē)床、加工中心。年生產(chǎn)能力300臺。 2.2004年，浙江寧波著(zhù)名的鑄塑機廠(chǎng)商海天公司投資生產(chǎn)機床，主要是從日本引進(jìn)技術(shù)，目前剛開(kāi)始，起點(diǎn)比較高。 3.2002年，西安北村投產(chǎn)，名字象日本的，其實(shí)老板是中國人，采用日本技術(shù)。生產(chǎn)小型儀表數控車(chē)床，水平相當不錯。 六、軍工企業(yè)技改情況 軍工企業(yè)得到國家撥款開(kāi)始于當年“大使館被炸”，后來(lái)臺灣扁上臺后，大規模技改開(kāi)始了，軍工企業(yè)進(jìn)入新一輪的技改高峰，我們很多軍工企業(yè)開(kāi)始停止購買(mǎi)普通設備。尤其是近3年來(lái)，我們的軍工企業(yè)從歐洲和日本買(mǎi)了大批量的先進(jìn)數控機床。也從國內機床廠(chǎng)哪里采購了大批普通數控機床，國內機床廠(chǎng)商為了迎接這次大技改，也引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)，爭取軍工企業(yè)的高端訂單。 聽(tīng)在軍工企業(yè)的朋友講，扁如果再能“頂”三年，我們的整體水平會(huì )上一個(gè)臺階。
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