浅析国产数控机床的现状及发展趋势

1、摘 要随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。国产数控机床的发展已经成为政府、媒体和企业关注的焦点。随着，“数字制造”这一新理念被引入中国制造业，有必要对国产数控机床行业的现状及发展趋势做些探讨。关键词：国产数控机床；制造业AbstractAlong with the development of in

2、formation technology, the world has entered the machine with digital manufacturing technology as the core of the electromechanical integration times, which is one of the numerical control machine representative products. Numerical control machine tool is the manufacturing process of national economy

3、 p important basis. It is the national economy each department provide equipment and means, with an infinite amplification of the economic and social effect. At present, Europe, America, Japan and other industrialized countries already have completed numerical control machine tool industrialization

4、process, while China from the 1980 s beginning, is still at the stage of development.Domestic numerically-controlled machine tools development has become a government, the media and the enterprise the focus of attention. As, digital manufacturing this new concept was introduced to China manufacturin

5、g industry, it is necessary to home-made numerical control machine tool industry situation and the development tendency to do some discussion.Keywords: Home-made numerical control machine tools; manufacturing目 录一、数控机床概述3（一）数控机床的定义3（二）我国数控机床的起步与发展3二、国产数控机床的发展现状4（一）取得的成绩4（二）存在的问题4三、如何促进我国数控机床的发展5四、国产数

6、控机床的发展趋势8结 语10参考文献10致 谢10一、数控机床概述（一）数控机床的定义数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床就是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。数控机床的构造（二）我国数控机床的起步与发展20世纪80年代初，中国的数控

7、机床产业化进程开始起步。我国先后从日本、美国等国家引进了一些CNC装置及主轴、伺服系统的生产技术，并陆续投入了批量生产，从而结束了数控机床发展徘徊不前的局面，推动了数控机床的发展。到20世纪90年代初，国内的数控机床及数控系统的生产具有了一定的规模，但前进中的数控机床产业正面临十分严峻的形势。进入WTO后，中国将进入日趋完善的国内外相统一的大市场，大量数控机床及数控系统进口，将对发展中的数控产业造成巨大的冲击。2003年开始，中国已成为全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。二、国产数控机床的发展现状（一）取得的成绩 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了很

8、大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我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。领域之广，可与日本、德国、美国并驾齐驱。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。 近年来我国数控机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。我国已经可以供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也已进入世界高速数控机床和高精度精密数控机床生产国的行列。目前我国已经研制成功一批主轴转速在800010000r/min以上的数控机床。我国数控机床行业近年来大力推广应用CAD等技术，很多企业已开始和计划实施应用ERP、MR

9、PII和电子商务。 （二）存在的问题 1.核心技术严重缺乏统计数据表明，数控机床的核心技术数控系统，由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成，中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团，在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社，所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床，更多处于组装和制造环节，普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口，国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3 家厂商是：日本发那客、德国西门子、日本三菱；其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平

10、质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控近几年发展迅速，软件水平相当不错，但在电器硬件方面还需进一步提高。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。2.民族品牌与国际品牌差距明显 2004年 6月一份广东机床用户的抽查情况透露，在数控机床的各个品牌之中，用户对欧洲、日本、美国、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。品牌知名度上的差距，导致用户在选择加工设备时把更多的机会给了海外数控机床行业的一些“实力派”。如哈尔滨某发动机(集团)有限公司的缸体生产线是一条全自动加工线，其粗加工选用韩国大宇重工的专机自动线，精加工则选用了英国CROSS HULLE公司的专机自动线，缸盖加工

11、线是由德国Cross. Huller公司制造的高速加工中心和专机自动线、德国产的全自动在线测量机、日本产的全自动密封检测机和清洗机组成的，曲轴生产线为全自动柔性流水生产线，精加工线由日本的数控高速CBN 磨床、动平衡机、抛光机等组成。3.技术创新和成果转化与市场脱节适销对路的产品是企业在市场竞争中取胜的根本。技术创新是产品满足市场需要的关键。多数企业在确定数控技术创新项目上没有突出重点，市场定位不明确，不能集中力量，突破重点，带动整体，项目安排带有盲目性。首先，盲目跟随国际技术潮流增加生产能力。数控机床产业本身的水平关键要看创新能力、人员素质和企业素质的提高。近年来的改制、改组已有一些初步成效

12、，来之不易。在面对市场需求增加的同时，还是要清醒看市场，稳妥求发展。中国要成为制造市场，而不是加工市场，机床行业也应正确看待这个问题。否则就造成科技攻关的新产品差距仍然很大，浪费了有限的人力物力。其次技术创新取得成果后，缺乏市场化的全面安排，质量保证体系的不健全，尚未制定相应的规范和标准，制造工艺研究严重滞后。造成数控机床市场占有率逐年下降。再次，不重视质量和服务。机床行业是第1个提出质量承诺声明的行业，在市场好转的时候，企业对质量和服务更要重视，对用户更加周到和热情，一个企业的品牌往往是在市场好的时候树立的，也往往是在市场好的时期丢掉的。 三、如何促进我国数控机床的发展 为了进一步促进我国数

13、控机床的发展，必须把企业作为发展的主体。高校、科研单位作为依托，政府在宏观政策上予以指导和扶持，社会中介力量提供高质量的服务，才能把机床产业逐步做优做强。 1.加大政府扶持力度 2005年5月26日至28日我国机床工具工业协会承办的“国产数控机床发展座谈会”在大连召开，围绕高档数控机床应用示范工程项目和数控机床产业发展专项规划展开。国家发改委为了满足重点用户的技改需求和促进国产高档数控机床的发展，要求中国机床工具工业协会做好一系列实质性的工作，抓紧落实此次会议纪要中确定的若干重点工作。会议还要求在2006年上海举办的中国数控机床展上，检查机床行业做出的承诺。 按照国家数控机床产业发展专项规划，

14、未来5年机床工具行业将营造20个数控机床产业化基地和为之配套的10个基础功能零部件产业基地，基地企业将享受国家政策和资金上的支持。数控机床产业化基地企业所开发生产的新产品和高档数控机床产品实行增值税返还政策。规划还将对进入产业化基地的企业给予国债项目资金的支持。对企业技术开发中心和技术工程研究中心的初期建设，以及首台、首套新产品，也将给予一定的风险补贴。机床企业如欲进入产业化基地，其技术开发投入不得低于产品销售收入的5%。如果达到了这个指标，每年将可享受国家给予的一定程度的补贴。如果规划的目标能够实现，到“十一五”末期，国产数控机床以销售额计的国内市场占有率将提高到50%以上。同时，国产全部机

15、床产品的国内市场占有率也将提高到60%以上。2.提升科技研发能力国产数控机床行业要提高科技研发能力，应着重从以下几个方面下些功夫: （1）提高企业创新意识国产数控机床行业的技术创新追求的是效益水平而不是技术水平，因为企业不同于科研机构，企业更关注市场价值，因此企业应根据市场需要进行科研立项。（2）增加科研经费投入科技研发是企业发展的动力，对企业的发展起着带动的作用，是国产数控机床行业富有生命力的保证。因而一定要舍得投入。 （3）重视科技研发人才重视科技研发人才，提高人力资源管理水平。科技研发人才是创造新技术的开拓者，也是新技术转化为新产品、新产业的实践者。数控机床行业的竞争，归根结底是科技的竞

16、争。而科技竞争的实质就是科研人才智力的较量。3.发展功能零部件 有专家预言，今后5到10年机床行业将更多瞄准购买零部件来组装机床，投入市场。机床行业要优质快速生产数控机床，以满足市场的需求，为数控机床配套的功能部件必须优先快速发展。当今，高级数控系统、高速精密主轴单元、高速滚动部件和数控动力刀架等功能部件已成为衡量数控机床水平的重要标志。它们的价格也是构成数控机床整机价格的主要成分，粗略计算数控机床功能部件价格已占整机成本构成的70%左右。 目前，我国的功能部件生产发展缓慢，品种少，产业化程度低，不能满足市场要求，不得不依赖进口。由于功能部件进口价格昂贵，造成数控机床整机价格不断上升，我国生产

17、的数控机床几乎失去了竞争优势。市场显示，同等水平的数控机床，韩国的价格几乎与我国的价格持平，出现这一现象与我们主机生产厂大量从国外采购数控机床所需的功能部件有很大关系。 我国机床工具行业的专家、学者、企业家都已看到了功能部件产业的巨大发展前景。许多企业也已瞄准了这个市场，通过引进技术、合作生产或自主开发，初步形成了一批功能部件专业生产厂商。但我国的功能部件生产企业一般规模较小，布局分散;有些至今还依附在主机厂或研究所，还没有推向市场，因此形不成龙头企业。有些品种还没有商品供应;有些功能部件性能上与国际著名厂商的产品还有差距。能够生产功能部件的企业，如果不把体制理顺，不把市场做大，不把目前的产品

18、水平提高并尽快追上国际先进水平，将很难长久生存。一种产品从研制成功到少量生产，如果不尽快形成规模，就降不下成本，就占领不了市场，就创不出品牌。 4.加快科技引进吸收 据有关方面介绍，韩国用1美元引进先进技术，用5美元进行消化吸收，而中国用1美元引进先进技术，用02美元进行消化吸收。 近20年来，国际产业实现了阶段性的变革及转移。我国抓住了这一机遇，依靠加工贸易和大量劳动力密集型产品的出口而发展起来，并且随着中国制造业参与国际分工而增强了国力。欧美不少企业由于经营不善而倒闭或者被兼并，如马豪、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在20世纪80年代很出名的机床制造商倒闭，例如:新泻铁工所。沈阳机床集团

19、于2004年10月全资收购德国希斯公司并注入流动资金，目前正在和武重商谈跨地区重组问题。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海明精公司也曾在2003年和2004年先后收购德国沃伦贝格和日本池贝公司，并分别占据其中536%和65%的股份。5.加强专业人才培养从我国数控机床的发展形式来看需要三种层次的数控技术人才：第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才，要掌握复杂模具的设计和制造知识，能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件，同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平

20、并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度，为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑。四、国产数控机床的发展趋势根据2004年10月，完成的数控机床产业发展专项规划。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面： 1.智能、高速、高精度化 新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部件(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应用软件的复杂化，带

21、来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。 高精度的数控机床2.设计、制造绿色化 绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利

22、用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的核心，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。 3.复合化与系统化工件一次装夹，能进

23、行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。结 语目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控机床产业不能安

24、于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。参考文献1.李雪梅、王斌武，数控机床（第2版）,电子工业出版社，2010年1月1日，第2638页。2.全国数控培训网络天津分中心,数控机床（第2版）,机械工业出版社,2006年8月1日,第2845页。3.陈子银,数控机床与数控系统,人民邮电出版社,2010年5月1日,第6375页。4.张柱银，熊显文,数控原理与数控机床,化学工业出版社

25、,2010年2月1日,第1223页。5.王爱玲等,现代数控机床（第2版）,国防工业出版社,2009年3月1日,第29页。致 谢 经过半年多的忙碌,本人毕业实习报告的写作到此已经接近尾声。由于本人的能力有限，遗漏与错误在所难免，恳请大家批评和指正。本人在毕业实习报告的写作期间得到了蚌埠电大校系有关领导、刘世军老师以及同学们的大力支持和鼓励，在此我要特别表示衷心感谢！附录资料：不需要的可以自行删除闪光对焊工艺评定记录工程名 xxxx试件用部位岗前焊接工艺试验试件编号HXJ/2017-20851操作人接头形式/接头类型闪光对焊钢筋规格HRB400E 14设备型号UN-100对焊机设备电压380V设备

26、功率U20-3.8-7.6V钢筋母材炉批号Y-7032494钢筋母材复验报告编号HXH/GL2017-03292焊剂/检查依据JGJ18-2012一般项目质量验收规程的规定试件外观描述结果1.对焊接头表面应呈圆滑、带毛刺状，不得有肉眼可见的裂纹。满足要求合格2.钢筋与电极接触处不得有明显烧伤无明显烧伤合格3、接头处的弯折大于2满足要求合格4、轴线偏移不得大于筋直径的1/10，且不得大于1mm满足要求合格力学性能钢筋编号123结果1.接头试件拉伸试验625630640合格2.接头弯曲试验90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格试验结果试验报告编号： HXJ/GH2017-06113 ,本试验结

27、果 合格 。评定意见结论： 1、本评定按JGJ18-2012规定进行准备、施工和试验； 2、确认试验记录正确，评定结果 合格 。闪光对焊工艺评定记录工程名称：试件用部位岗前焊接工艺试验试件编号HXJ/2017-20851操作人王福军接头形式/接头类型闪光对焊钢筋规格HRB400E 16设备型号UN-100对焊机设备电压380V设备功率U20-3.8-7.6V钢筋母材炉批号B17687钢筋母材复验报告编号HXH/GL2017-03107焊剂/检查依据JGJ18-2012一般项目质量验收规程的规定试件外观描述结果1.对焊接头表面应呈圆滑、带毛刺状，不得有肉眼可见的裂纹。满足要求合格2.钢筋与电极接

28、触处不得有明显烧伤无明显烧伤合格3、接头处的弯折大于2满足要求合格4、轴线偏移不得大于筋直径的1/10，且不得大于1mm满足要求合格力学性能钢筋编号123结果1.接头试件拉伸试验595590615合格2.接头弯曲试验90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格试验结果试验报告编号： HXJ/GH2017-06082 ,本试验结果 合格 。评定意见结论： 1、本评定按JGJ18-2012规定进行准备、施工和试验； 2、确认试验记录正确，评定结果 合格 。闪光对焊工艺评定记录工程名称：试件用部位岗前焊接工艺试验试件编号HXJ/2017-20851操作人王福军接头形式/接头类型闪光对焊钢筋规格HRB4

29、00E 18设备型号UN-100对焊机设备电压380V设备功率U20-3.8-7.6V钢筋母材炉批号172020钢筋母材复验报告编号HXJ/GL2017-03111焊剂/检查依据JGJ18-2012一般项目质量验收规程的规定试件外观描述结果1.对焊接头表面应呈圆滑、带毛刺状，不得有肉眼可见的裂纹。满足要求合格2.钢筋与电极接触处不得有明显烧伤无明显烧伤合格3、接头处的弯折大于2满足要求合格4、轴线偏移不得大于筋直径的1/10，且不得大于1mm满足要求合格力学性能钢筋编号123结果1.接头试件拉伸试验605585585合格2.接头弯曲试验90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格试验结果试验报告

30、编号： HXJ/GH2017-06083 ,本试验结果 合格 。评定意见结论： 1、本评定按JGJ18-2012规定进行准备、施工和试验； 2、确认试验记录正确，评定结果 合格 。闪光对焊工艺评定记录工程名称：试件用部位岗前焊接工艺试验试件编号HXJ/2017-20851操作人王福军接头形式/接头类型闪光对焊钢筋规格HRB400E 20设备型号UN-100对焊机设备电压380V设备功率U20-3.8-7.6V钢筋母材炉批号 TA17-06072钢筋母材复验报告编号HXJ/GL2017-03297 焊剂/检查依据JGJ18-2012一般项目质量验收规程的规定试件外观描述结果1.对焊接头表面应呈圆滑、带毛刺状，不得有肉眼可见的裂纹。满足要求合格2.钢筋与电极接触处不得有明显烧伤无明显烧伤合格3、接头处的弯折大于2满足要求合格4、轴线偏移不得大于筋直径的1/10，且不得大于1mm满足要求合格力学性能钢筋编号123结果1.接头试件拉伸试验600 605610 合格2.接头弯曲试验90度未破裂90度未破裂90 度未破裂合格试验结果试验报告编号：