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數控系統是數控機床裝備的核心關鍵部件。特別是對于國防工業急需的高檔數控機床，高檔數控系統是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素，而國外對我國至今仍封鎖限制，成為制約我國高檔數控機床發展的瓶頸。
21世紀將是我國國民經濟持續穩定發展的黃金時期，國民經濟建設的高速發展將進一步拉動數控機床的市場需求。預計2010年國內市場數控機床需求將達10萬臺以上，40％以上為中高檔型，消費將達到60-70億美元，將為國產數控系統產業創造廣闊的市場空間。
二、我國數控系統產業市場的現狀
（一）數控系統產業的市場細分
我國數控系統分為三種型級，即經濟型、普及型和高級型。這是根據我國當前市場需求的實際情況，按技術應用不同領域和復雜程度進行的階段性標準來劃分的。
在經濟型數控系統中，國產經濟型數控系統由于適應我國用戶的實際使用水平和機床制造企業數控技術配套要求，得到了廣大用戶的認同，已形成了規模優勢，目前約占到我國整個數控系統市場的60%左右。
國產普及型數控系統市場占有率不斷提高，但外國品牌依然占領國內市場。進入20世紀90年代以來，我國逐步形成了以航天數控集團、機電集團、華中數控、藍天數控等以生產普及型數控系統為主的國有企業，以及北京-法那科、西門子數控（南京）有限公司等合資企業的基本力量。從技術水平上比較，國產普及型數控系統的功能、性能并不差，價格和服務方面還有較大優勢，可靠性與國外系統的差距也已顯著縮小，但依然是國產數控系統最難開拓的市場領域。
在高檔數控系統領域，國產數控系統與國外相比，確實還存在比較大的差距。雖然國產五軸聯動數控系統技術上已經取得了一定突破，但功能還不夠完善，在實際應用中驗證還不全面。國產高檔數控系統的差距，還表現在產品的系列化不全，如伺服電機、伺服驅動從小到大各種規格，國外都有，而我們的規格有限；在高速（快速進給速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道數控系統的功能、性能上，國產系統與國外系統有較大差距。我國進口的數控系統基本為德國西門子（SIMENS）和日本法那科（FANUC）兩家公司所壟斷，這兩家公司在世界市場的占有率超過80%。在國內尚無自主知識產權高端數控系統替代的前提下，西門子和發那科擁有絕對的價格優勢。加上高性能數控系統具有超越經濟價值的戰略意義，發達國家對出口我國的數控系統始終有所限制，甚至像五軸聯動以上的高性能數控系統產品絕對禁止向我國出口。
（二）我國數控系統產業的發展目標
國家“十二五”期間的目標是：建立起比較完備的數控系統自主創新體系，具有自主設計、開發和成套生產能力，使我國高檔數控系統總體技術達到國際先進水平。創建國產自主品牌產品，普及型數控系統市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產高檔系統市場占有率達到50%以上，主要品種基本實現自給，推動裝備制造業現代化。
結合我國數控系統市場與數控系統產業的發展目標，不難看出，經濟型數控系統市場已趨于飽和，且競爭相當激烈，由于技術水平相差不大，因此多為價格競爭。在普及型數控系統市場已逐步形成幾家大企業的壟斷現象，并且國外數控系統已在市場上占統治地位，很難進入。而在國內，高檔數控系統目前只占整個數控系統的約2%，市場前景相當廣闊，雖然目前大部分的高檔數控系統是國外產品，但依然有大片市場等待開發。競爭機會是平等的，并且有國家政策的支持與鼓勵，數控系統廠商只有抓住這一契機，才能不斷發展自己的技術，擴大市場，為國家高檔數控系統的發展做出貢獻。
三、高檔數控系統市場需求分析
（一）高檔數控系統的市場應用
高檔數控系統可以應用于數控機床的生產，也可以對原有的數控機床或非數控機床進行系統升級、改造。其具體的應用市場為機電行業，包括機械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型電站設備、石化和冶金設備、汽車制造等都是我國機床業的下游產業，都離不開高檔機床，為機床業的發展提供了廣闊的空間。
（二）數控機床市場的現狀
數控機床是利用硬件和軟件相結合，是以電子控制為主的機電一體化機床，充分利用了微電子、計算機技術等高端技術。我國數控機床生產廠共有100多家，其中能批量生產的企業有42家(國有企業30家，民營企業5家，合資、獨資企業7家)，平均年產量40-50臺，幾家重點企業年產量可達400-700臺。
1、國內市場需求。我國數控機床20世紀80年代以來有了迅速發展，平均年產量增長20%以上；數控機床市場消費量從1990年的2588臺增長至1996年的18000臺；目前已是世界數控機床第三進口大國。進入90年代以來，我國數控機床生產企業都經歷了結構調整、轉變機制的艱苦磨礪過程。由于市場結構的變化，使得1997年數控機床市場消費量下降到14329臺。同時由于進口減少，國產數控機床市場占有率上升到45.9%；正是由于結構的變化，才有可能形成產量下降、市場占有率提高的局面。近期，國家為擴大內需，通過加大技改投資和基礎設施建設投資的措施來拉動國內市場消費。在各個主要市場看，轎車、重型汽車等重要車型的銷售量從東向西逐步擴展，轎車個人購買已成為主流。這些行業的發展帶動了機床工具的需求。其次是軍工等需求穩步上升，在航空、兵器等領域，改造將繼續增加，設備需求將進一步深化和擴大。民營企業將進一步滲透到制造業和輕工業，其技術水平和加工能力的提高依賴于裝備的改善。處于“十一五”執行期的高峰，國家重點項目、重點工程、重點任務全面鋪開，市場需求呈現出較高的增長，進一步拉動企業的技術改造和設備更新。近年啟動和續建的重大工程有：三峽右岸的發電機組的制造，西氣東輸中段的全面開工及沿線各省、市的引進工程，南水北調工程，北京、上海、武漢、天津、重慶、長沙等大、中城市的地鐵、輕軌工程、大化肥、大空分、西電東送等工程都會對相關產業帶來市場的需求，而這些產業直接或間接都會使機床工具行業的市場增加份額和力度，為我國數控產業發展帶來新的市場機遇。
2、國際市場需求。從近幾年我國機床出口統計數據來看，數控機床的出口量和出口平均單價逐年上升，國際機床市場的消費主流是數控機床，目前世界數控機床消費趨勢已從初期以數控電加工機床、數控車床、數控銑床為主轉向以加工中心、專用數控機床、成套設備為主，這正是我國機床行業的弱項。“八五”期間，我國機床工具產品出口開始向全方位、多元化發展。近幾年機床出口多元化發展趨勢更加明顯，由于受東南亞金融危機的影響，1998年我國東南亞出口額大幅降低，但同時開始向南美、中東、荷蘭擴展，對英國、加拿大出口額也較1996年大幅度提高。美、歐、亞是目前我國機床產品出口的主要市場，占我國出口份額依次為1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大機床消費國（地區）中，只有我國臺灣和意大利的機床消費額是負增長和零增長，其余都是正增長。2005年我國的機床消費額高達109億美元，高出第2位的日本33.7億美元，連續四年名列世界首位。世界機床市場整體消費的增加同時預示了數控機床市場的市場容量不斷增加，為高檔數控系統提供了廣闊的市場投放空間。
四、市場規模預算
由于機床下游行業固定資產投資連續幾年快速增長，國內機電產品市場需求年均增長30％，根據數控機床市場的預計，未來5年我國數控機床需求的年均增速在30％以上。
雖然國內市場對數控機床的需求很大，但對高檔數控機床的生產和消費需求依然處于低水平，從2004年的數據看，高檔數控系統占整個數控系統的產量比例為1.5%，比2002年上升了1個百分點。
另外，由于技術等方面的原因，國產高檔數控系統的市場占有率非常小，2006年，國外公司在我國銷售高檔數控系統約占市場份額的99.5％。這就要求國產高檔數控系統廠商必須生產質量可靠，價格適中的高檔數控系統，才能與強勁的外國企業競爭.根據市場分析，可以做出未來五年我國高檔數控系統市場規模預測如表1所示。
五、結論與建議
隨著市場需求的不斷擴大，科學技術的迅猛發展，21世紀將成為我國發展數控系統產業的絕佳時期，提高我國數控系統的技術性和競爭力將大力推動我國制造業的發展，這將是政府與企業共同努力的結果。
在政府政策方面，應充分利用國防軍工行業與機床制造行業的合作平臺，率先在軍工行業推廣使用自主化的高檔數控系統。優先立項支持選用國產數控系統的首臺首套高端數控機床裝備的研制，并在項目中分配專門經費支持所配套的高檔數控系統的研發，推動自主研發的高檔數控系統的應用驗證和市場推廣。在使用財政性資金采購數控機床的項目中，標書中不要指定國外系統，給國產數控系統產品建立公平的市場競爭機制。在滿足同等的條件下，應優先選用國產數控系統產品。同時，支持數控系統廠、數控機床廠和職業院校建立“數控技術培訓與服務中心”，為數控機床生產者培訓操作使用、工藝編程、維護維修人員。另外，政府也可以在技術改革、稅收和金融政策等方面給予扶持，增強高檔數控系統企業綜合實力。
在企業自身方面，應加大在高檔數控系統、全數字交流伺服驅動等核心關鍵技術領域的研發，走產學研相結合的道路，集我國家的財力支持建立由研究機構、大學、系統廠組成的技術聯盟和研發平臺，共同開展數控系統共性與關鍵技術的研發，加速制訂下一代高檔數控系統標準體系結構的規范和協議及相關的技術標準，并在國產數控系統行業內推廣和共享，實現我國數控廠商的共同發展。
總之，國產高檔數控系統的發展關系到我國的產業安全和國防安全，加速產業化步伐，增強自主創新能力，加快高檔數控機床及其功能部件的研發和市場開拓，提高產品質量和服務質量，提高競爭力是我國高檔數控系統產品的努力方向，我們相信在國家的政策和措施的支持下，在全行業自身的不斷努力下，高檔數控系統一定會有更好的發展。
參考文獻：
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關鍵詞： 數控機床 制造強國 發展趨勢
數控技術是先進制造技術中的一項核心技術，由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受制造業的關注，其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業水平和競爭力。近年來，國內機床設備和技術的發展在市場需求旺盛的情況下，設備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設備和技術上并沒有進行很好的研究和技術儲備，在市場趨于平穩的時期，我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數控機床作為重點支持的產業項目，在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向，將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。
“機床是裝備制造業的工作母機，實現裝備制造業的現代化，取決于我國的機床發展水平。振興裝備制造業，首先要振興機床工業，要大力發展國產數控機床”。振興裝備制造業，機床工業需先行，這是一條經濟發展的客觀規律。在國民經濟快速發展的拉動和國家產業政策的正確引導下，中國機床工業行業發展迅速，產銷兩旺，行業綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經濟實力的快速增長，我國制造業在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業化的中期階段，制造業仍然是國民經濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學技術怎樣進步，發展先進的制造業將是人類社會永恒的主題，制造業也將永遠是人類社會的‘首席產業’。”在當今世界上，高度發達的制造業和先進的制造技術已經成為衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的最重要標志。制造業最重要的基礎是裝備制造業。現在我國已是制造業大國，但并不是制造業強國。目前我國的裝備制造業水平有限，以至于不能很好地滿足現代化機械生產的需要。而現代制造業發展的主要方向體現在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業中的主導技術，這對于高速、高精度、低消耗的產品制造來說尤為重要。
數控機床是近展起來的具有廣闊發展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產品。隨著科學技術的發展，機械產品的結構越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產品零部件生產設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內燃機、軍工、汽車、船舶等行業需要的重要加工設備，尤其是高剛性、高精度、高穩定性、高復合型的精密數控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業急需的關鍵設備。
“十一五”期間，國家對裝備制造業提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調整產業結構，重點開發高檔數控機床，提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展，各行各業對高速數控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計，未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年，到2020年，戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產業，行業壁壘很高，無論在國內還是全球范圍，行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業，而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中，約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中，固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現，機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業崛起，行業產能高速擴張，繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁，繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期，這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素，對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣，成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期，也就是工業化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是：①平臺數字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。
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關鍵詞：數控機床；歷史；發展趨勢
一、引言
機床，作為“機器的機器”，從工業革命誕生以來，便被視為一個國家工業化的基礎。機床是先進制造技術和制造信息集成的重要元素，是重要商品，又是決定一個國家生產力水平的關鍵要素。
二、數控機床的歷史
20世紀中葉, 隨著信息技術革命的到來，機床也由之前的手工測繪、簡單操作性逐漸演變為數字操控，全自動化成型部件的數控機床。數控機床是一種高度機電一體化的產品，在傳統的機床基礎上引進了數字化控制，將以往憑借工人經驗的操作變為數字化、可復制的自動操作。數控機床可以加工多品種小批量零件（降低規模化適用門檻）、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件。數控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產管理的現代化以及經濟效益的提高。數控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發展的重要裝備。目前，工業發達國家機床產業的數控化比率通常在50%以上，在日本和德國更是超過了70%。
我國真正的工業化進程起始于20世紀50年代。由于種種原因，我們錯過了20世紀70到80年代的新型工業化大發展時期，導致我國的機械裝備制造產業到現在為止仍然在趕超發達國家的階段。自20世紀末開始，我國開始了大規模引進西方技術，同時在引進技術的基礎上吸收、融合、創造，最終發展出我們自己的數控機床制造產業。這一時期，我國的整體制造業也開始了逐漸由制造大國向制造強國邁進了腳步，機床制造業也跟著取得數控機床快速增長的業績。機床的發展和創新在一定程度上能映射出加工技術的主要趨勢。近年來, 我國在數控機床和機床工具行業對外合資合作進一步加強, 無論在精度、速度、性能, 還是智能化方面都取得了相當的成績。
三、我國數控機床產業現狀
目前，國內生產的數控機床可以大致分為經濟型機床、普及型機床、高檔型機床三種類型。經濟型機床基本都是開環控制;普及型機床采用半閉環控制技術，分辨率可達到1微米;高檔型機床采用閉環控制，以計算機程序來實現全過程無人控制，具有各種補償功能、新控制功能、自動診斷，分辨率可以達到0.1微米。
截止到2014年，國產低檔經濟型機床已經在國內機床生產企業得到了很好的應用，經濟型數控機床基本都是國內產品，不管是從質量上還是從可靠性上都可以滿足大部分機床用戶的需要。在普及型產品段中，國內普及型數控機床中大約有60～70%是采用的國內產品。但是需要指出的是，這些國產數控機床當中大約80%的數控系統都在使用國外產品，國內機床企業將各個子系統進口后進行拼裝，組成最終的成品機床。我國部分中檔普及型數控機床的功能、性能和可靠性方面已具有較強的市場競爭力。在中、高檔數控機床方面、四軸、五軸聯動機床等高端產品，我國國產產品與國外產品相比，仍存在較大差距。高檔機床方面國內產品大約只能占到10%，大部分都是靠進口。數控機床的核心技術―數控系統，由顯示器、控制器伺服、伺服電機和各種開關、傳感器構成，中國更是幾乎全部需要國外進口。目前，我國在上海、煙臺建廠的大多是國外數控機床生產廠家，所有的核心技術都被外方掌握。國內能做的中、高端數控機床，更多處于組裝和制造環節，普遍未掌握核心技術。國內的華中數控近幾年發展迅速，軟件水平相當不錯，但在電器硬件方面還需進一步提高。目前，國內一些大廠還沒有采用華中數控的。
在市場需求方面低檔機床和中檔機床大約各占50%和40%，高檔數控機床的需求大約是10%。從整體市場環境看，歐美等一些老牌機床公司有著長時間的技術積淀，同時不斷致力于科技創新和新產品的研發，引導著數控機床技術發展。2014年，國家宏觀經濟持續低位運行，國家宏觀調控政策將繼續穩增長、調結構。在此大環境下，數控機床行業也相應地調整現有產業結構，在現有經濟型、普及型產品取得成果的基礎上發展高端，一方面需要面臨國外產品以及合資產品擠壓國內中端市場的競爭壓力；另一方面要加大研發，擠入高端市場，擺脫受制于人的嚴峻形勢。
四、我國數控機床產業的發展趨勢
開放性是新一代數控系統的開發核心。開放性的數控機床采用模塊化，層次化的結構，并通過形式向外提供統一的應用程序接口。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前，許多國家對開放式數控系統進行研究，數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。同時，和許多產業將會互聯網化一樣，數控機床未來也必將走上網絡化道路。互聯網化的數控裝備是近兩年的一個新的焦點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。屆時，網絡化的數控機床將真正實現在全世界任意地點制造出滿足用戶需求的產品，進一步縮小制造業在地理和空間上的差異，為下一次的制造業革命奠定良好基礎。
經過30多年的發展，我國數控機床制造產業已經基本由市場配置資源，形成了從科研單位、試制生產應用單位、大規模市場推廣渠道、下游終端客戶、一直到最末級的維修保養與使用反饋這樣一個較為完整的產業鏈。數控機床市場競爭力也大大提高。2014年，我國機床行業發展主旋律概括為八個字：“穩中求進、轉型升級”。面對整體下行趨勢和國內外市場環境的不斷變化，行業企業轉型的意識不同程度地增長，從被動應對，到主動順應，再到能動把握，已有很多企業步入了轉型升級的正確軌道。加快普及數控化技術將是解決中國本土機床企業產品競爭力弱、利潤薄、產品同質化嚴重等產業難題的重要手段。
為了讓機床鑄造產業高速增長，“十二五”規劃中對我國機床鑄造產業提出了明確的目標，到2015年，機床鑄造產業要實現工業總產值8000億元。要實現這個目標，需要將國家經濟政策和行業自主調整發展兩個要素相結合。在國家政策層面，已經出臺了大量的專項支持措施。國家通過專項財政補貼，稅務減免、專項獎勵基金、市場開拓扶持、專利申請綠色通道等方面給予了大力支持。與此同時，在行業層面，應當繼續實施創新發展戰略，以企業為主題，以創新為驅動力。鑒于機床屬于投資大、見效慢的行業，僅憑企業自身努力無法實現長久發展，需要多家企業參與共性技術研發，同時引入科研院校參與，實行公私合營伙伴關系推進研發。在行業技術層面，需要加大基礎研究投入和研發人才培養。中國機床工業的振興，數控機床的加速發展，歸根到底，取決于人員素質的提高、工業文化水平的提高。人才的加速培養與良好的市場機制、有效的深化改革、改組、改制，可以顯著提高工作質量、生產率、勞動生產率。進入21世紀知識經濟時代，科學知識及作為重要生產要素的機床，其作用將更加突出。
【關鍵詞】 機床工業；現狀；發展規律；驅動因素
中國作為全球的制造業大國，裝備制造業在國民經濟中占有很大的比重。伴隨中國的工業化、城鎮化進程，裝備工業有了迅猛發展，作為裝備制造業的核心和基礎，機床行業備受重視，機床工業無論地位、產值、技術、市場等各個方面均有了飛速發展，但和國際機床行業強國德國、日本比較還有一定差距，伴隨我國科學、技術進步和工業化、城鎮化的發展，機床行業具有光輝的發展前景。本文主要從中國機床工業的發展規律及驅動因素上分析機床工業的發展前景。
一、國際機床行業的發展規律和現狀
1、機床工業的生產狀況
全球28個主要機床生產國家和地區2012年產值為932億美元，中國約占30%，位居第一位。機床生產前8位國家和地區依次是中國、日本、德國、意大利、瑞士、美國、韓國和中國臺灣。進入世界機床產值最大20家企業中，日本和德國最多，分別達6家，中國、美國和韓國排在其后，分別有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、歐、亞三洲機床生產強國。
2、全球機床行業的消費情況
中、德、日、美、意是世界機床重點消費大國，占全球消費總量的73%。2013年中國機床消費381億美元，漲幅近12%，占全球消費量的30%，仍然居世界第一，其中中國金屬加工機床消費則占據全球市場的45%。美國、德國、日本機床消費增長已成定勢，而且以中高檔數控機床為消費主流。以歐元計算，各地區占比基本未變，亞洲占全球機床產值的57.7%，歐洲占比為34.7%，美洲占比為7.6%。其中2012年前十位機床消費國占全球市場80%。
3、全球機床行業的特點和分布格局
歐美機床企業集團化趨勢加強，控制著機床行業高端技術。美國企業重點發展高精尖機床技術，生產飛機、宇航、汽車工業所需高精度、高效、高自動化、高性能機床。德國企業對加工工藝研究投資不遺余力，尤以重型機床、大型精密機床著稱，精度及使用壽命最好。瑞士機床企業以中小精密機床技術著稱于世，擅長將現代電子技術應用于機床系統。意大利機床企業擅長生產單臺定制，個性化顯著的機床，機床的柔性化程度高。韓國、日本、臺灣擅長生產經濟實用性較強的中高檔機床，其中日本企業對機床壽命設計有特別的獨到技術。
4、機床行業在全球進行技術轉移
產業轉移的重要理論依據是比較優勢，由于各個國家的勞動力成本、產業配套、法律法規、教育體系等各個方面的不同，同樣的產品在各個國家中成本有明顯差異，而發展中國家在制造業和一些低端產品具有明顯優勢，成為產業轉移的理想目的地。發達國家將傳統成熟產業有計劃、有步驟地向發展中國家轉移。造船行業、港口機械、工程機械等勞動密集型產業由于技術含量較低、運輸成本高、環保壓力大等因素成為發達國家的主要轉移領域。中國機床行業由于中國的第一消費大國地位和生產成本、人員工資、工業配套等因素成為機床產業轉移的第一大國。高端制造主要集中在發達國家，高端裝備制造不但體現在技術檔次高、系統復雜成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技術參數，更體現在售后服務復雜和更新換代快。總體表現為：投入巨大、成套復雜，規模龐大、研發周期長等方面。所以國內在重型設備等方面進步明顯，比如港口機械、船舶、發電設備等，而精密機械等方面突破較慢。
二、我國機床行業的現狀和發展趨勢
在國家經濟增長的拉動和國內市場國際化促動下，中國機床行業從2002年（入關后）起，機床消費總量呈加速增長趨勢，“十五”以來，我國市場機床消費總額、進口額已連續居世界第一，數控機床更是以兩位數以上的增長速度快速發展，成為排名第一的機床消費大國。2012年機床全行業總產值為8000億元。預計2015年年消費額將近8500億元左右。國內機床消費市場競爭國際化，世界機床制造基地移地中國化成為大趨勢，國家建立裝備制造業基地如上海、沈陽、大連、浙江等。目前我國機床行業產品覆蓋國民經濟的各個領域，滿足各個行業的基本需求，在我國經濟發展中需要的裝備制造業機床，我國均能自行生產，基本沒有空白。
1、我國機床工業的歷史發展規律
中國機床消費總量呈加速增長趨勢，消費的增長導致了進口的快速增長，消費增長主要是受到固定資產投資增長、產業升級和跨國公司加大對中國投資建廠和合資生產的影響。這也是我國裝備制造業的產業升級的路線圖和升級進化過程，作為制造業核心的機床也經歷了同樣的發展歷程，隨著經濟和科技的發展，機床行業形成了低端到高端的歷史發展進程。
2、我國機床產業的技術現狀及存在問題
國內機床行業面臨的產品結構不合理問題突出。首先是粗加工機床占總產量的40%以上，機床產值數控化率低（32.7%），其次，數控機床低檔產品所占比例高（75%），數控化水平與國際差距較大。國產數控機床高、中、低檔比例為3：22：75。國產經濟型數控機床基本滿足了國內需求，中檔數控機床具備了一定的生產能力，小批量的國產高端數控機床已投入使用。
國內機床行業存在的問題是：機床精度普遍較低，缺少剛度實驗，很少采用軟件補償、溫度變形補償、高速主軸系統動平衡技術等保證定位精度，僅有少數幾種產品可達歐洲標準定位精度；基礎材料性能弱，很少普及高強度密烘鑄鐵（樹脂砂技術），無重大新材料開發；機床結構開發性能差，高速機床需要強化結構剛性，減輕移動件重量，機床整體結構突破傳統結構的能力差；技術差距大，國外普及的遠程服務技術、交鑰匙工程、高速機床硬切削、干切削及其機理研究空白，基本無切削軟件包供應；關鍵配套件性能不足，電主軸、高速滾珠絲杠副、直線電機、高速高精度數控系統，高精度位置檢測系統等普遍處于低水平狀態。
3、機床行業的市場分析
（1） 普通制造業。普通機械加工業中五金、電力設備、模具加工、礦山機械、冶金設備、建材設備、石油化工設備是帶動機床消費增長的主要因素。
（2）汽車行業。汽車工業對機床裝備的需求具有多層次、寬領域、快節奏、高質量、數量大的特點，柔性加工生產線、各種數控專用機床將是日后國內機床工業向汽車工業領域滲透的重點。中國汽車零部件配套行業的實力與主機廠的需求差距還相當大，汽車配套企業必須擴充、提高裝備能力，才能謀求其未來的生存發展。
（3）航空、航天、船舶、軍工行業。航空、航天、船舶、軍工產業是高端機床市場需求的大戶。隨著國家綜合國力的增強和國防現代化的升級，國家將會加大對國防裝備的投入（預計由目前占國內生產總值的2.5%提高到2025年的5%）。
（4）電子信息產業。電子信息產業是精密機床的主要市場。電子信息技術水平是國家現代化程度的重要標志。我國電子信息行業近幾年固定資產投資規模以年均16%速度增長。
4、數控機床是機床發展的主流
國內數控機床可供品種超過1500余種，特別是五軸（及以上）聯動數控機床已經成功開發，包括最關鍵的萬能自動鏜銑頭在內，只是精度、性能與國際水平還有差距。技術差距主要體現在整體加工精度、高速運行穩定性、持續無故障運行時間、后勤遠程維護等與國外產品有較大差距。核心部件數控化率不高，自動化程度低。數控機床的性能主要由關鍵功能件所決定，數控機床價值的60%由關鍵功能件所決定，國內數控機床功能件產業規模小，集中度小，產品性能水平與國外差距較大。國內數控機床產品剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口，中高檔機床用的數控系統、滾珠絲杠、高速電主軸、刀庫機械手、全功能數控刀架、數控回轉工作臺和高速防護裝置等，很多是以進口為主。
三、機床行業發展的驅動因素
1、國家的產業政策支持
機床工業是裝備制造業的基礎和核心，2010年10月，國務院出臺的《加快培育和發展戰略性新興產業的決定》也明確指出，要積極發展以數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備，其中高檔數控機床成為了發展的重中之重。在“十二五”規劃中，明確提出要重點發展四大主機（金屬切削機床、金屬成型機床、鑄造機械、木工機床）。高端裝備制造業升級換代，和工業化、重工化的歷史發展機遇將在很大程度上推動機床行業快速增長。到2020年，航空航天、船舶、汽車、發電設備制造等相關行業所需要的高檔數控機床的大部分供應將立足國內，未來我國機床行業發展空間十分廣闊。
2、隨著裝備制造業和工業化、信息化的興起，機床行業發展后勁十足，前景廣闊
經過多年的積累和技術進步，我國工業特備是裝備制造業獲得快速發展，中國目前已經成為世界主要的機械裝備生產國和消費國家，技術含量和工藝水平大大提高，產品質量僅次于美國、日本和德國，領先于意大利和英國。我國裝備制造業的快速發展和國家崛起，必然導致基礎工業機床行業的快速發展。
3、機床行業高速發展具有一定穩定性
隨著高速、高效、高精度機床的技術成熟和大批量生產，歐美、日本、韓國等發達國家和地區機床更新換代加速，中國經濟的持續高速發展和世界制造業向中國的轉移，未來國內產品方向重點是高度數控化、高效、精密、大型化、功能復合化。預計十二五期間，國內數控機床增長率保持在30%以上，國內市場占有率達到70%以上。中高檔數控機床將成為市場消費的主流。機床行業的重點用戶分布在電力工業、航空、航天工業、造船工業、鐵路機車工業、國防工業、機械工業和汽車工業七大行業領域，隨著中高檔數控產量提高，該行業收益水平將進一步提高。同時隨著機床行業體制改革和國家政策支持力度加大，行業贏利水平必將大幅度提高。同相關行業比較，機床行業的毛利率較高，尤其高于普通機械加工行業水平。隨著機床產品數控化率的提高，該行業收益水平將進一步提高，機床用戶分布廣泛，各個國家工業發展的差異化、各個行業發展的差異性、機床產品的差異性和技術更新的快速性，使得機床行業的發展保持較高的穩定性。中國機床不會出現明顯的行業跟隨周期。目前約有30%機床提供給汽車、工程機械等相關行業，20%供給軍工、輪船、IT等行業，50%供給通用機械加工行業。機床用戶分布廣泛，各個行業發展的差異性和不均衡性將使得中國機床行業發展保持較高的穩定性。
4、大規模的基本建設是機床工業高速發展的保證
中國大規模的港口建設，特別是集裝箱港口建設推動中國的集裝箱、集裝箱起重機行業快速崛起，并一舉奠定了全球行業的主導地位。目前國內集裝箱港口吞吐量躍居全球首位。在十二五期間，中國國內投資仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速鐵路、城市軌道交通、機場、港口、場館、住宅建設仍將是全球最活躍的區域，工程項目難度大，相應的消耗施工機械強度將保持穩定。超高壓輸變電項目、鐵路提速、國油國運、航空航天領域國家采購等使得國內需求仍構成了全球需求中舉足輕重的部分。固定資產投資和汽車、航空航天、模具等工業的發展是刺激機床行業起飛的主要因素。我國固定資產每投入100億元，將會帶動0.8―1.1億元的機床市場消費額，轎車產量每增減1%，數控機床消費量就變動0.54%。發電設備、船舶、冶金等大型和重型工業也是機床的主要消費者。
【參考文獻】
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[2] 中國統計年鑒網[OB/OL].2010-2013.
[3] 工業統計年報.2010-2013.
論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。
數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。
數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。
一、國外數控系統現狀
在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（siemens）、發那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。
1.納米插補與控制技術已走向實用階段
納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（imts 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的數控系統也可實現納米級插補。[1]
2.機器人使用廣泛
未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2]
3.智能化加工不斷擴展
隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。
4.cad/cam技術的應用
當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。esprit、cimatron等一些著名cam軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。
二、國內數控系統現狀
隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。
國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3]
國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。
然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。
參考文獻：
[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j]，金屬加工，2011第4期：8-11
[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j]，機械工程師，2009第4期：13-16
關鍵詞：數控車床；現狀；發展趨勢
【分類號】：TG659
引言
車床是機械加工中加工量大而面廣的重要設備，而傳統車床普遍存在車削加工工步長，輔助時間多，利用率低等問題。隨著數控技術的發展，數控裝置為數控車床的開發進入全盛時代奠定了基礎。數控車床的普及和應用，打破了傳統的車床類界限，將普通車床、六角車床、單軸自動車床等多種車床的全部或部分工序工作融為一體。極大提高了加工精度，其極強的適應能力也深受用戶歡迎。數控車床和數控技術在整個機械加工工業中已占有舉足輕重的作用，也代表著機械工業的發展水平。
一、 我國數控車床的現狀
數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。目前我國的機床制造技術呈現出品種多樣化、功能專門化、結構模塊化等技術趨勢，這與數字控制器功能的發展和機床自身機構、制造工藝以及加工精度等方面的改進密切相關。同時，數控機床的發展也在逐步適應環境保護和安全方面的發展要求。如今數控技術已被世界各國制造業廣泛采用，大力發展以數控技術為核心的車床制造也已成為各國加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
20世紀30年代，世界上第一臺電子計算機產生，隨著新技術革命的開始，數控車床也隨之誕生。1952年美國研制出第一臺數控機床，幾年后日本成功研制出第一臺數控車床。此后，車床產業步入了數控化。
我國數控車床的發展始于20世紀70年代初。通過30多年的發展，由國內生產的經濟型臥式數控車床成為我國當前的主流產品，以其實惠的價格和較少的設備投入費用，贏得了國內企業的信賴。除此之外，2軸控制的臥式數控車床和立式數控車床等國產產品也受到了用戶的認可，基本能滿足用戶的需要。目前，國產數控車床的品種、規格較為齊全，質量基本穩定可靠，已步入全面發展階段。但是，畢竟我國的數控車床產業與國外相比還不夠成熟，一些較為先進的車床品種的開發與制造與較成熟的國家相比還存在很大差距。因此，我國各大機床廠家則采取與國外著名機床廠家合作、合資、技術引進、樣機消化吸收等措施來提高我國的機床制造水平。于是，對于車削中心等3軸控制以上的中高檔數控車床，國內用戶大部分選用進口產品或合資、獨資企業所生產的產品。經過以上各種發展方式，近幾年，我國在數控技術與裝備的發展方面進行高度重視，取得了較大進步。在通用微機數控領域，特別是以PC平臺為基礎的國產數控系統走入了世界的前列。同時也開發了多個中高檔數控車床新品種。
縱觀我國數控車床的發展歷程，盡管取得了不少成績，但同時也存在不少問題。主要問題有：科技基礎薄弱、自主創新能力不強；低檔產品產能過剩，高檔產品產能不足；產品質量以及可靠能力不足，功能部件發展滯后等。總的來說，目前我國數控車床技術產業大而不強，需要加大機床主機以及重要元器件的創新力度，同時加大數控系統的開發力度，不斷完善和提高機床加工精度和自動化效率，努力追趕世界先進水平。
二、 我國數控車床未來發展趨勢
隨著數控系統集成度的增強以及網絡化技術和信息化技術的不斷發展，我國數控車床產業呈現出以下發展趨勢。
（一） 高速化與高精度化
高速化、高精度化主要體現在主軸轉速、進給率、運算速度及換刀速度的高效率。目前一些歐洲的高速加工中心主軸轉速已經達到60000r/min，而轉速高達160000r/min的超高速主軸也在研制開發中。因為高速、高精加工技術可極大地提高效率、產品質量和檔次，同時縮短生產周期，從而提高市場競爭能力。
（二） 高性能
隨著數控技術的不斷完善，數控車床也實現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。利用計算機技術和網絡通信技術，機床制造商可以建立機床遠程技術支持體系，實現工況信息的傳輸、存儲、查詢和顯示以及遠程智能診斷。為了擴大機床的使用范圍、提高效率，應實現一機多用、一機多能，進一步提高機床的生產效率。
（三） 多軸聯動加工和復合加工
高速高精加工的實現需要配套功能部件的同步支持。因此電主軸、直線電機等也需快速發展。采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，可大幅度提高效率。當前電主軸的出現使得5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，制造難度和成本大幅降低，數控系統的價格差距縮小。從而促進了復合主軸頭類型機床的發展。
（四） 高柔性化
柔性是指數控設備適應加工對象變化的能力。我國數控車床將向自動化程度更高的方向發展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統。我國的數控車床對加工對象的變化適應能力強，在提高單機柔性化的同時，朝著系統柔性化方向發展。從點（數控單機、加工中心和數控復合加工機床）、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段車間獨立制造島、FA）、體（CIMS、分布式網絡集成制造系統）的方向發展。如出現了PLC控制的可調組合機床、多軸數控加工中心、換刀換箱式加工中心。此外，還應兼顧應用性和經濟性方向發展。
（五） 綠色化
隨著人類環境保護意識的逐步加強，各行各業在經濟和效益發展的同時也密切關注著其對環境的影響。因此，當下的數控車床發展必須把環保和節能納入考慮范疇，即要實現切削工藝的綠色化。為了節約資源，減少對環境的破壞，近年來出現了不用或少用冷卻液的干切削或半干切削的數控車床，這類產品節能環保，不僅為用戶所歡迎，更贏得了社會各界的認可。因此，綠色制造是數控車床發展的大趨勢，抓住這一方向，將使我國節能環保車床發展迅速并占領更多國際市場。
結語
綜合上述對我國數控車床發展現狀和趨勢的分析，可知我國數控車床產業大而不強的狀況仍十分明顯。各大企業應抓住“十二五”的發展機遇，不斷改進和完善數控技術，加大創新力度，增強國產數控車床的核心競爭力，樹立自主創新的品牌意識，實現我國數控機床產業由生產大國向生產強國的轉變。
參考文獻：
【1】 謝翠紅、康健，淺析數控車床的改革創新及發展趨向，科技縱橫，2009年5月
關鍵詞：數控機床；改進；措施
如今，我國是世界上最大的數控機床設備消費市場，據相關數據顯示，2012年1～11月，我國數控機床進口額為42.09億美元。但是我國的機械制造業還不先進，數控機床設備在性能，可靠性，生產率和核心技術等方面與發達國家還有一段距離，特別一些數控機床的技術和零件還需要依賴于進口。國內數控機床存在功能部件性能差，核心技術缺乏，產品水平低等問題，因而我國數控機床設備亟需采取改進措施。
1.提高功能部件自主開發能力
在與發達國家多年的技術交流、引進和吸收，我國數控機床設備的發展有了明顯的改進。然而，我國關鍵零部件的生產依然依賴于進口，這就產生了數控機床設備盈利低、缺乏競爭力的問題。針對這一現狀，提高數控機床關鍵零部件的自主開發能力是最基本的措施。為提高我國數控機床產品的自主開發能力，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》設立了“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技專項。此專項以提高數控機床可靠性和產業化水平，提高國產功能部件性能為目標，為數控機床產業發展打下堅實基礎。
2.加強核心技術的開發和研究
在數控機床設備改進中，數控系統是關鍵部分。一直以來，我國數控機床核心技術嚴重缺乏，90%需要從國外引進。國內中、高端數控機床制造業，多數以組裝和制做為主，如在上海設廠的“機床巨頭”德國吉特邁機床集團，其核心技術都依賴于發達國家。數控機床核心技術的缺乏直接影響到我國的機床設備產業的發展，因而加強核心技術研發是發展數控機床的必要條件。首先，我國要不斷進行核心技術的研發，鼓勵科研機構和企業機構的自主開發。其次，學會在交流中吸收，在吸收中創造。例如，在機床零件配套和制作方面可以學習德國的先進技術，在數控系統的開發方面可以參考美國的最新理念，并在學習交流中創新并研發出屬于我國自身的核心技術。
3.注重創新能力平臺建設
所謂創新是競爭中取勝的根本，是行業發展的基本推動力。在數控機床設備的發展中，技術的創新性是設備滿足市場需要的關鍵。在國內，許多企業忽略了數控機床技術創新的重要性，盲目跟隨國際技術潮流，沒有個性化的技術，這導致無法滿足市場的需求。因而，在面臨數控機床市場需求逐漸增加的情況下，企業應該重視市場動向，提高創新能力。“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技專項提出注重“創新能力平臺建設”，期中包括注重核心技術與裝備的創新。遵循“在創新中求發展”的理念，數控機床技術才會有顯著的提高，才能在國際機床市場提供良好的競爭條件。
4.創造良好的工作環境
對于數控機床設備來說，穩定性、可靠性是兩個重要的運行指標。現實中，數控機床多數在較惡劣的電磁環境中使用。為了保證機床的正常運行，抗干擾度是非常必要的。解決電磁干擾的改進措施有：
4.1.利用電源濾波器抑制電磁干擾。電源濾波器可以過濾進入設備中的噪音，以防止機床被噪聲污染，從而抑制電磁干擾。
4.2.利用隔離變壓器來供電。隔離變壓器實現電路與電路間的電氣隔離，從而隔絕電流帶來的設備與設備之間的干擾，其效果良好。
4.3.利用感性負載吸收噪聲。感性負載在斷電時會產生強烈的脈沖噪聲，影響設備的正常運行，感性負載可以采用并聯電阻、壓敏電阻、穩壓管等吸收噪聲。
5.建立完善的管理機制
如今，許多數控機床都存在“壞的快”的問題，如何"管好、使用好、維護好"數控機床設備，是許多企業非常重視的問題之一。數控機床不能像普通機床設備工作時，可以自由的根據工作中存在的問題進行人為的調整，數控機床技術復雜，在機床維護和編程技術方面要求較高，因而建立安全的管理機制非常重要。
建立完善的管理機制，首先，要提高對操作者、維修人員、管理人員、檢驗人員等的管理和培訓。例如，對于維修人員需要培養其專業的知識能力和分析判斷能力；檢驗人員要求能夠通過數控機床的組裝，參數調整等信息預測數控機床的生產質量；操作者要求對機床的調整和在線操作熟練掌握；管理人員要具備專業的知識積累，了解數控機床設備的特點和過程控制。其次，要防止設備的超負荷運轉，合理分散設備的工作量，達到設備的合理工作。 另外，科學組織生產，解決生產力不平衡問題。這主要從生產組織管理的角度入手，提高數控機床設備的工作率，合理安排設備的生產節拍，合理分配設備的生產任務。最后，及時維修設備的故障和處理問題。在數控機床工作時，設備出現故障是正常現象，那么及時處理才能避免問題越來越嚴重。
6.結語
數控機床是一門技術性強的應用性工程，在工業制造方面有著舉足輕重的地位。隨著社會生產力和科學的不斷進步，數控機床在逐步改進的同時還存在許多的問題。為解決這一現象，在數控機床的改進中，要注重功能部件、核心技術、創新能力、工作環境和管理機制建設，才能真正實現數控機床進一步的改進。
參考文獻：
[1]陳虎；于德海；；數控技術全面支持高速復合機床精度的提升[J]；世界制造技術與裝備市場；2010
【關鍵詞】故障；報警；維護保養
隨著工業科技的不斷發展，數控機床的發展也不甘落后。目前可歸納為以下幾點：（1）總的發展趨勢是不斷提高精度、效率、自動化，發展多樣性、成套性、綜合性，以適應市場各方面擴大的需求；（2）低、種、高檔類的數控機床層出不窮，中、高檔、高性能數控機床不斷增加；（3）隨著微電子、計算機技術、各種功能部件、刀具、數控系統的開發、創新，數控機床將以階段性、波動式的趨勢不斷向高精度、高速化、復合化以及環保化、智能化、網絡化、集成化方向發展；（4）由于數控機床的數量越來越多，所以對數控機床的要求也越來越實際，實用性的數控機床越來越受人們的青睞。（5）不斷提高各種數控機床的性能價格比，對質量、性能、品種、價格、交貨期、服務等要求越來越高。
好的設備才能加工出好的產品，可是設備若出現故障就需要對癥下藥。
一、數控機床伺服系統的故障分析
由于伺服系統涉及的環節較多，種類繁多、技術原理各具特色。因此數控機床伺服系統故障占機床總故障的比率較高。例如，數控機床坐標軸的移動定位是由位置伺服系統來完成的。位置伺服系統一般采用閉環或半閉環控制。其特點是任一環節發生故障都可能導致系統定位不準確、不穩定或失效。診斷定位故障環節成為維修的關鍵。根據伺服系統的控制原理和系統接口的特性，對系統進行分析判斷，已成為行之有效的方法。
二、數控機床液壓油路的故障分析
油路有時會隨著氣溫的變化而出現漏油的現象，并隨著氣溫的下降短時間漏油越來越嚴重。但在此過程中機床各項工作正常，也無任何報警提示。隨著溫度的上升短時間漏油的問題就沒有了，故障徹底消失。這種情況下可以排除高壓液壓系統泄露的問題。由此可以判斷夏季安裝調試時調整的油壓在冬季還需要進行調整。否則，當環境溫度下降時油粘度增大，冷機啟動液壓系統時，回油泵回油量變小，就出現了主軸箱油供油量大于回油量，造成油外溢故障。解決辦法為冬季、夏季時適當調整油壓值，故障即可消失，機床運行正常。
三、數控機床回參考點常見故障
為什么要回參考點呢？回基準點是數控機床的重要功能之一，能否正確地返回基準點，將會影響到產品的加工質量。簡單地說，回參考點是為了每次上電開機后，在機床上建立一個唯一的坐標系。顯然，回參考點是必不可少的。但有時為什么回不了參考點呢？有三種可能：（1）接近開關壞了。在回參考點的過程中，雖然機床撞了回零擋塊，但無信號變化，則回零失敗。解決的辦法是更換接觸開關。（2）回零時未在該停的位置上停下來，則位控環或零脈沖有問題。圍繞零脈沖的接收問題，檢查接收故障所在。（3）回零時回不準參考點。這主要是由于回零的接觸開關擋塊松動變化了。檢查緊固接觸開關即可。
四、含糊的警報信息或無報警故障
在數控機床中，大部分的故障都有資料可查，但也有一些故障，提供的報警信息含糊甚至根本無報警，或者出現的周期較長，無規律，不定期，給查找分析帶來了很多困難。無報警故障在數控機床的故障中占有較大的比例。故障的產生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環境溫度等外部條件的影響所致。另外，數控機床在使用較長時間后，由于元器件老化、機械零件磨損，也將使系統與機械部分的匹配產生問題，而導致無報警故障的產生。因此，重視數控機床的使用環境，加強對數控機床的維護保養，是減少無報警故障發生幾率的根本途徑，是保證數控機床正常工作的重要手段。
五、保養不當引起的機床故障
引起數控機床故障的原因很多，其中由于缺乏正常的日常維護保養，造成機械部分過早的磨損、卡阻，引起機床電氣系統的保護環節動作而產生停機故障。像這種故障的情況，在我們工作中經常遇到，如機床在使用時由于不及時將鐵屑清除，造成電氣短路；使用中大容量的冷卻水如沒有及時疏通排放造成的危害也很大，既發生冷卻水流入電動機內造成電氣故障。這些原因造成的故障，如果按設備保養的規定進行維護應該是可以避免發生的。認真做好對機床的維護保養，保證設備在使用過程中有一個良好的工作環境，以避免出現一些人為的故障。
六、遠程機械故障和服務系統
隨著數控機床的廣泛使用，機床產品應用普及率的不斷提高、高速化加工需求的不斷增加，遠程診斷服務系統不僅可以提高設備利用率，還可以減少服務費和維護費用的支出，同時可以使機床制造商受益，又可以使機床制造商與用戶建立長期合作的關系。遠程診斷服務系統可以使用戶：（1）實現預知維修，及早發現故障隱患，減少機床停機時間，防止突發事故，提高生產率；當發現故障隱患無法停機時，用戶可以在遠程診斷和服務系統的指導下控制機床的加工，把損失降到最低。（2）把機床制造廠的專用知識傳遞給機床操作人員和維修人員，使機床利用率最高。（3）合理預測機床壽命，使機床在保質、保產情況下超期服役。方便對機床使用情況進行質量跟蹤，發現薄弱環節，不斷提高機床質量；對設備進行狀態管理，實現事后維修、計劃維修和預知維修的有機融合。
七、數控系統的故障維護
充分發揮數控機床功能多、柔性強、加工精度高、自動化程度高的優勢，生產處高質量的產品，以適應市場競爭的需要，就必須注意加強數控機床的維護工作。具體應做到以下幾點：（1）保證數控設備的使用環境良好，符合產品規定的要求。（2）注意數控設備使用電源的維護。特別當增減旁邊共用交流電源的大容量設備時，必須觀察是否產生瞬時干擾信號，防止它破壞機內的程序或參數，甚至造成死機，影響機床的正常運行。（3）數控設備應有操作規程。特別防止機床操作員隨意修改內部參數。（4）應有維修記錄。一般機床故障都具有規律性（如常發故障），維修記錄對今后工作具有指導意義。（5）要加強有關數控設備技術人員和操作員的培訓工作，結合理論和實踐來提高他們的綜合業務素質。
八、對機床數控系統故障處理的幾點體會
數控機床中系統故障占整機故障的比例很小，但在使用中卻經常碰到。數控系統出現的故障一般較難處理，而且在說明書中大多指明故障的處理要由維修部門來解決，因為對此類故障的處理，一般都須有一定的經驗和具備計算機數控系統維修方面的有關知識和資料，并需要對以下幾個方面有所了解。（1）了解系統配置和連接，如輸入、輸出接口，通信接口，與伺服驅動器的連結等。（2）了解系統軟件的保存方式和存儲器類型。（3）做好機床所有參數的核對和備份，并保證該參數的正確無誤和有效，做好記錄，或用軟盤保存。（4）熟悉系統的起動過程，步驟和注意事項。
數控系統中計算機部分的故障由于不是一般的機床修理工作，所以有些機床制造廠為了機床的使用安全，對這方面的工作一般不提供說明。因此，當系統中出現故障時，如不具備一定的經驗，無把握時盡量與數控系統維修部門取得聯系，在他們的指導下進行維修，避免使故障進一步擴大。
九、設備管理與維修人員的培養
設備管理與維修工作在工業發展中越來越顯示其重要性。新世紀我國工業將迅速發展，先進設備在企業中廣泛應用。企業通過設備更新和技術改造，設備構成將會有很大的變化。為滿足高新技術的挑戰，人才培訓是當前必須重視的問題：（1）進行多學科多技能，既有理論知識，又有動手操作能力的人才培訓。（2）適應綜合管理的要求。（3）工業自動化程度的提高、高科技的發展以及市場競爭等因素，使設備管理人員有要求不斷提高的迫切感。（4）為滿足對設備管理與維修技術人員的要求，多層次，多途徑的培養人才。
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目前，我國國內數控技能人才嚴重缺乏，阻礙了我國制造實力的提高，教育部等六部委啟動了“制造業和現代服務業技能型緊缺人才培訓工程”,對高技能型人才的培養提出了具體的方案。我校根據自身特點、結合市場需要，開設了數控技術專業，我根據近幾年的教學踐經驗，簡要對當前數控機床的在教學與生產實踐中的運用談一些思考。
一、數控機床的優點與缺點
（一）數控機床的優點
1.對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。
在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產，以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面（如螺旋表面），數控機床也能實現自動加工。
2.加工精度高，加工質量穩定。
目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量（脈沖當量）普遍達到0.0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差。因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。
3.生產效率高。
由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大。因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2―3倍。
4.良好的經濟效益。
使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省畫線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，但仍可獲得良好的經濟效益。
5.自動化程度高。
數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。
（二）數控機床的缺點
數控機床的主要缺點如下：價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時，手工編程的工作量大。
二、數控機床的種類
（一）按工藝用途分類
按工藝用途，數控機床可分類如下：普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
（二）按運動方式分類
按運動方式，數控機床可分類如下：點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床，等等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床，等等。
（三）按伺服系統的控制方式分類
按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下：開環控制系統的數控機床、閉環控制系統的數控機床、半閉環控制系統的數控機床。
（四）按數控系統的功能水平分類
技功能水平分類，數控系統可分類如下：經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合；中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣；高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。
三、數控機床控制技術的發展
機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器―接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀初至50年代，出現了交磁放大機―電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管――晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積、耗電少、效率局，完全取代了交磁放大機―電動機控制系統。
在20世紀的60年代出現了一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置――順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器――可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。
隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。
由此可見，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
