通过我国数控机床项目的发展引起的思考
摘要：本文主要是通过针对从我们数控机床的发展状况着手分析，从而展开了对数控机床项目这一工业产业的研究与探讨，全文首先从对中国机床行业的研究开始讨论，然后讨论到了数控机床的发展趋势，最后给出了在机床工业界对日趋发展的数控技术的展望。
关键词：数控机床、项目、发展趋势
一、浅议中国机床行业研究报告
按国家统计局2004年1—7月数据，机床工具大行业完成工业总产值582.96亿元，产品销售收入549.81亿元，同比增长分别为33.4%和37.3%。产品销售收入增幅高于工业总产值增幅。工业产品销售率为96.4%，高于2003年同期0.1个百分点。
固定资产投资是快速增长和汽车、航空航天、模具等工业的迅猛发展是刺激机床行业起飞的主要动力。我国固定资产每投入100亿元，将带动0.8亿-1.1亿元的机床市场消费额。轿车产量每提高1%，数控机床市场消
费量就将扩大0.54%。发电设备、船舶、冶金等大型和重型工业也是机床的主要消费者。
在产品供给方面，虽然需求的主流产品在技术上已没有障碍，但由于缺乏规模化生产，产品供不应求。造成了普及型数控机床的大量进口.因此，普及型数控机床将是机床市场上竞争的焦点。
1．中国的数控机床产业可供品种已超过1400种
我国数控机床通过多年的努力，在种类、技术水平、质量和产量各方面都取得了很大的发展。目前我国数控机床的可供品种规格已超过1400种，且以每年增加100种左右的速度在增长，产量也有很大的提高，数控金属切削机床的产量去年达到17521台，同比增长28.5%。国产数控机床在国内市场的占有率，按产量累计达到50%以上。
近年来，我国进口数控机床中大部分为普及型数控机床，其技术水平与目前国产数控机床相差不大，只是由于国内大部分机床生产企业数控机床尚未形成规模以及可供品种太少，造成了普及型数控机床的大量进口。因此，普及型数控机床将是机床市场上竞争的焦点。
专家认为，目前我国高档数控机床产品还有缺口。航空、航天、船舶、国防、军工、汽车、铁路、电子等重点行业需要高水平、高性能、质量稳定的高档数控机床，如5轴联动的车铣加工中心、铣削中心以及立、卧式加工中心等。据介绍，我国国产高档数控机床产业化水平低，基本处于开发试制阶段，这个市场几乎被国外完全占领。我国在精密数控机床、高性能专门化数控机床、复合功能数控机床等领域以及在机床的可靠性、精度保持性等方面与国外的差距更大。正是由于这些差距，国产高档数控机床得不到用户认可，使我国成为世界数控机床进口大国，进口额占世界机床进口额的7%～10%。
2．我国的数控机床市场大有发展空间？
在前不久结束的中国数控机床展览会上，中国机床工具工业协会总干事长于成廷接受记者采访时说，入世后在上海举办的第一个全国性专业展览会――中国数控机床展览会，是机床行业做出的第一个应对，它对进一步培育国产数控机床市场，促进数控机床主流产品开发，推动其产业化进程具有十分重要的意义。
面对世界机床市场的强烈冲击，国产数控机床如何从容应对并占有一定的市场份额，有关人士提出，必须把发展国产数控机床放在突出位置，因为数控机床是衡量一个国家经济实力的重要标志。现在的问题是，在国产数控机床与进口相差无几的情况下，企业宁肯用进口的也不用国产的。因此，国产数控机床市场需要大力培育，不能光靠一个展览会来推动，各级政府应重视数控机床开发研制及市场销售等一系列问题，为国产数控发展大开“绿灯”。
二、谈谈数控机床的发展趋势
1．数控机床发展趋向“六化”
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）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。
2）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。
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。
4）数控编程自动化随着计算机应用技术的发展，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。
5）可靠性最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。
6）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。
2．谈谈数控机床发展的整体趋势与形式
为了满足市场和科学技术发展的需要，为了达到现代制造技术对数控技术提出的更高的要求，当前，世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面：
1）高速、高效、高精度、高可靠性
要提高加工效率，首先必须提高切削和进给速度，同时，还要缩短加工时间；要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的基本保证。为此，必须要有高性能的数控装置作保证。
●高速
机床向高速化方向发展，可充分发挥现代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且还可提高零件的表面加工质量和精度。
●高精度
从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级（<10nm），其应用范围日趋广泛。
●高可靠性
是指数控系统的可靠性要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，仍然是适度可靠，因为是商品，受性能价格比的约束。
2）模块化、智能化、柔性化和集成化
●模块化、专门化与个性化
机床结构模块化，数控功能专门化，机床性能价格比显著提高并加快优化。为了适应数控机床多品种、小批量的特点，机床结构模块化，数控功能专门化，机床性能价格比显著提高并加快优化。个性化是近几年来特别明显的发展趋势。
●智能化
智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：
首先、为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；
其次、为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；
再次、简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面等；
最后、智能诊断、智能监控方面的内容，方便系统的诊断及维修等。
●柔性化和集成化
数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点（数控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段车间独立制造岛、FA）、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。
3）开放性
为适应数控进线、联网、普及型个性化、多品种、小批量、柔性化及数控迅速发展的要求，最重要的发展趋势是体系结构的开放性，设计生产开放式的数控系统，例如美国、欧共体及日本发展开放式数控的计划等。
4）出现新一代数控加工工艺与装备
首先、为适应制造自动化的发展，向FMC、FMS和CIMS提供基础设备，要求数字控制制造系统不仅能完成通常的加工功能，而且还要具备自动测量、自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿、自动诊断、进线和联网等功能，广泛地应用机器人、物流系统；
其次、FMC，FMS Web-based制造及无图纸制造技术；
再次、围绕数控技术、制造过程技术在快速成型、并联机构机床、机器人化机床、多功能机床等整机方面和高速电主轴、直线电机、软件补偿精度等单元技术方面先后有所突破。并由联杆体系结构的新型数控机床实用化。这种虚拟轴数控机床用软件的复杂性代替传统机床机构的复杂性，开拓了数控机床发展的新领域；
第四、以计算机辅助管理和工程数据库、因特网等为主体的制造信息支持技术和智能化决策系统。对机械加工中海量信息进行存储和实时处理。应用数字化网络技术，使机械加工整个系统趋于资源合理支配并高效地应用。
最后、由于采用了神经网络控制技术、模糊控制技术、数字化网络技术，机械加工向虚拟制造的方向发展。
三、结束语
随着信息技术和网络技术的飞速发展，网络化制造作为一种现代制造新模式，正日益成为制造业研究和实践的热门领域和发展趋势。在国内，广东省机械研究所、西安交通大学在这个领域进行了积极的研究，广东省机械研究所已经做了探索和实践，取得了可喜的成果。
曾经由中国机械科学研究院生产力促进中心举办的“2004’全国网络化制造工程前瞻研究与发展战略研讨会”在厦门召开。来自全国各省市的政府机构、制造业信息化生产力中心、科研机构、工程设计院所、高等院校及企业界等近百名代表应邀出席了本次盛会。这次研讨会旨在通过探讨国内外网络化制造的应用现状和发展趋势，来加强业界的交流与沟通。
参考文献：
1．2004年中国机床行业研究报告
2．中国机床商业网 http://www.machine-trade.com/ ——>工业自动化控制 ->数控技术 ->国际机床市场消费主流是数控机床
5．参考论文——数控系统与数控机床技术发展趋势
6．21世纪制造业的深刻变革
