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1、我国数控机床现状及前景调查分析摘要在社会经济飞速发展的今天，我国工业化体系不断创新发展的过程中，装备产业发展则着实为我国工业基础体系发展奠定了良好保证。对于装备制造业而言,数控机床是装备制造业发展的重中之重。数控机床产业不仅影响着我国经济社会的发展情况,更是对国家综合水平进行体现的重要标志。是国民经济发展的基础。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)将“高档数控机床与基础制造装备”确定为16个科技重大专项之一。本文从我国数控机床发展的现状出发对我国数控机床产业所取得的相关成果进行了阐述,重点分析了现存于其中的一系列问题,并进一步对我国数控机床的发展趋势进行了深入探究。关键词：
2、工业产业；数控机床；发展现状；前景调查Investigation and Analysis on the present situation and Prospect of NC machine tools in ChinaABSTRACTIn Chinas social and economic rapid development today, the equipment industrial development provides a good guarantee for the development of Chinas industrial base system in the pr
3、ocess of Chinas industrialization system of continuous innovation and development. For the equipment manufacturing industry, CNC machine tools is an indispensable important equipment. CNC machine tool industry not only affects the development of Chinas economic and social development, but also an im
4、portant symbol of the comprehensive level of the country. In the National medium and long term science and technology development plan (2006-2020), high-end CNC machine tools and basic manufacturing equipment is identified as one of the 16 major science and technology projects. The related results i
5、n this paper from the actual situation of the CNC machine tool industry in China are described, analyzed a series of problems existing in them, and the further development trend of CNC machine tools in our country thoroughly.Key words: industrial industry; CNC machine tools; development status; pros
6、pect investigation目 录摘要IABSTRACTII目 录III引言11数控机床的发展概述 1.1数控机床的产生11.2数控机床的发展沿革11.3数控机床的特点和优势3 2.我国数控机床的发展现状分析 2.1核心技术不足32.2科技转化率较低42.3管理机制不完善4 2.4国产品牌的市场认可度不足4 2.5国产机床正在向国际先进水平靠拢4 3.数控机床的未来发展趋势及前景预测 3.1追求更高的精度和速度5 3.2以智能化加工为主要方向5 3.3功能和结构将呈现的系统化和复合化趋势6 3.4数控体系更加开放7 4.总结8参考文献9引言自上世纪数控技术出现后，数控机床给装备制造业带
7、来了极大地冲击，并在工业产业中得以广泛应用。伴随着社会的高速发展，数控机床应用领域必将扩大，势必对工业产业、现代装备制作业的发展起着越来越重要的作用，与此同时也将带动我国相关经济得到高效良性的发展。1.数控机床的发展概述1.1数控机床的产生自1948年美国帕森斯公司提出计算机控制机床的设想，到1952年第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床试制成功以来，因其适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果，而得到了广泛的应用。近年来我国的数控机床来也是高速发展，但与此同时高档数控机床的自主化问题，扼住了中国先进制造业的喉咙。比如，中国数控机床的高档
8、数控系统和功能部件仍然主要依靠进口。2014年国内高档系统的自给率不到10%，约90%依赖进口，其中日本是主要的进口来源国，约占三分之一。1.2数控机床的发展沿革第一代，1948年美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产。当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大、价格昂贵，只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂
9、型面零件。第二代，1959年制成了晶体管元件和印刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；1960年以后，较为简单和经济的点位控制数控钻床，和直线控制数控铣床得到较快发展，使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。第三代， 1965年出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小、功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。第四代，60年代末先后出现了由计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 第五代，1974年研制成功使用微处理器
10、和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，这是第五代数控系统。 80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。 未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。1.3数控机床的特点和优势数控机床的操作和监控是数控单元完成的。与普
11、通机床相比，数控机床有如下特点和优势：适应性强，能为适应模具等产品单件生产制造提供合适的加工方法；精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；节省生产准备时间，加工零件改变时，一般只需要更改数控程序；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高；自动化程度高，可以减轻劳动强度；数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；有利于生产管理的现代化。2.我国数控机床的发展现状分析2.1核心技术不足1数控化水平低根据产业信息网发布的2015-2020年中国数控机床行业市场运行态势与投资潜力研究报
12、告显示，2014年我国机床电子市场规模为425亿元。但高档数控机床的自主化问题，扼住了中国先进制造业的喉咙。中国数控机床的高档数控系统和功能部件仍然主要依靠进口。2014年国内高档系统的自给率不到10%，约90%依赖进口，其中日本是主要的进口来源国，约占三分之一。2010-2014年中国机床进口统计2功能部件有差距数控功能部件是指数控系统、主轴单元、数控刀架和转台、滚珠丝杠副和滚动直线导轨副、刀库和机械手、高速防护装置等，它们是数控机床的重要组成部分。功能部件技术水平的高低、性能的优劣以及整体的社会配套水平直接决定和影响着数控机床业界的技术水平和性能，也制约着其的发展速度。我国的功能部件生产企
13、业规模普遍较小，布局分散，有些还依附于主机厂或研究所。从整体上看，我国功能部件生产发展缓慢，品种少，产业化程度低，从精度指标和性能指标都还不过硬。滚珠丝杠、数控刀架、数控系统、电主轴等数控机床功能部件虽已形成一定的生产规模，但仅能满足中低档数控机床的配套需要。衡量数控机床水平的高级数控系统、高速精密电主轴、高速滚动功能部件和数控动力刀架等还依赖进口。理顺功能部件生产企业的体制，做大做强一批功能部件生产企业已迫在眉睫。2.2科技转化率较低 目前，我国进口的数控系统基本为德国西门子( EIMENS)和日本发那科(FANUC)两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过80%。在国内尚无自主知识
14、产权高端数控统替代的前提下，西门子和发耶科拥有绝对的价格优势。加上高性能数控系统具有超越经济价值的战略意义，发达国对出口中国的数控系统始终有所限制，甚至像五轴联动以上的高性能数控系统产品禁止向中国出口。我国机床出口保持连年增长的喜人态势，不过“量增价减”的尴尬直接反映出我们的技术水平。大量核心技术的缺乏和关键零部件的依赖直接影响到我国的机床产业安全。数控系统拥有的自主知识产权几乎为零，制约了整个产业的发展。同时适应市场经济需求的以企业为主体、产学研的结合的技术创新平台尚未形成，无法有效整合相关技术、产业和资源优势，形成合力开展联合攻关，共同打造技术创新平台。数控机席的机械结构设计、制造的配套环
15、节、集成技术和制造工艺等方面落后。2.3管理机制不完善 在我国机床的发展中，针对于科研以及后续工作的整体管理力度比较小，也导致其很多时候会出现科技以外的内容来干扰具体事实，导致相对应的发展呈现较慢 趋势。我国企业的发展在管理机制不足的大前提下，也很难走出自己的道路。2.4国产品牌的市场认可度不足由于历史原因，我国机床工具行业千余家企业在国内的产业布局趋同，导致生产总量不小，低水平重复建设严重；“大而全”、“小而全”普遍存在，规模效益难以释放；企业内部自我配套意识浓厚，生产周期过长；成本居高不下，整机性能及可靠性无法保证；对市场需求反应迟钝，竞争乏力。目前国内只有华中数控、航天数控等知名品牌。国产品牌在国内机床市场上所占份额都很小，影响甚微，根本谈不上竞争优势，更无法与国外同行相抗衡。2.5国产机床正在向国际先进水平靠拢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高速发展，在一些关键技术方面也取得重大突破。2010年我国数控机床产量达到23.6万台，同比增长62.2%，中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。2014年我国数控机床产量达到39.1万台。我国已基本掌握了多(五)座标联
