国内数控机床发展现状范文
时间：2023-10-25 18:40:13
国内数控机床发展现状篇1
论文摘要：数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能。本文论述了国内外数控系统的发展现状，以期对我国数控系统发展有所帮助。
数控系统是一种利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序等实现自动控制的控制系统。从1952年美国麻省理工学院研制出第1台实验性数控系统，到现在已走过了半个世纪。数控系统也由当初的电子管式起步，发展到了今天的开放式数控系统。
数控系统确保了数控机床具有高精、高速、高效的功能，可以使装备制造业实现数字化、柔性化和网络化制造。随着我国航空航天、船舶、汽车、电站设备和国防工业等制造业的高速发展，数控机床在装备制造业中的重要性愈来愈明显，中高档数控系统的需求也越来越大。以往中高档数控系统基本被国外厂商占领，因此我国中高档数控系统技术必须加快发展。
一、国外数控系统现状
在国际市场，德国、美国、日本等几个国家基本掌控了中高档数控系统。国外的主要数控系统制造商有西门子（siemens）、发那克（fanuc）、三菱电机（mitsubishi electric）、海德汉（heidenhain）、博世力士乐（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。
1.纳米插补与控制技术已走向实用阶段
纳米插补将产生的以纳米为单位的指令提供给数字伺服控制器，使数字伺服控制器的位置指令更加平滑，从而提高了加工表面的平滑性。将“纳米插补”应用于所有插补之后，可实现纳米级别的高质量加工。在两年一届的美国芝加哥国际制造技术（机床）展览会（imts 2010）上，发那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b数控系统。除了伺服控制外，“纳米插补”也可以用于cs轴轮廓控制；刚性攻螺纹等主轴功能。西门子展出的828d所独有的80bit浮点计算精度，可使插补达到很高的轮廓控制精度，从而获得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的数控系统也可实现纳米级插补。[1]
2.机器人使用广泛
未来机床的功能不仅局限于简单的加工，而且还具有一定自主完成复杂任务的能力。机器人作为数控系统的一个重要应用领域，其技术和产品近年来得到快速发展。机器人的应用领域，不仅仅局限于传统的搬运、堆垛、喷漆、焊接等岗位，而且延伸到了机床上下料、换刀、切削加工、测量、抛光及装配领域，从传统的减轻劳动强度的繁重工种，发展到ic封装、视觉跟踪及颜色分检等领域，大大提高了数控机床的工作效率。典型的产品有德国的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2]
3.智能化加工不断扩展
随着计算机领域中人工智能的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度也得到不断提高。应用自适应控制技术数控系统能够检测到过程中的一些重要信息，并自动调整系统中的相关参数，改进系统的运行状态；车间内的加工监测与管理可实时获取数控机床本身的状态信息，分析相关数据，预测机床状态，使相关维护提前，避免事故发生，保证其不稳定工况下生产的安全，减少机床故障率，提高机床利用率。应用先进的伺服控制技术，伺服系统能通过自动识别由切削力导致的振动，产生反向的作用力，消除振动。应用主轴振动控制技术，在主轴嵌入位移传感器，机床可以自动识别当前的切削状态，一旦切削不稳定，机床会自动调整切削参数，保证加工的稳定性。
4.cad/cam技术的应用
当前，为了使数控机床操作者更加便利地编制数控加工程序，解决复杂曲面的编程问题，国际数控系统制造商将图形化、集成化的编程系统作为扩展数控系统功能、提高数控系统人机互动性的主要途径。最新的cad/cam技术为多轴多任务数控机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软件公司的产品除了具备传统的cam软件功能模块，还开发了多任务编程、对加工过程的动态仿真等新的功能模块。
二、国内数控系统现状
随着国际学术及产业界对开放式数控系统研究的日益推进，我国的相关研究也越来越受到重视。经过几十年的发展，我国机床行业也形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，国产数控系统产业发展迅速，在质与量上都取得了飞跃。
国内数控系统基本占领了低端数控系统市场，在中高档数控系统的研发和应用上也取得了一定的成绩。其中，武汉华中数控股份有限公司、北京机电院高技术股份有限公司、北京航天数控系统有限公司和上海电气（集团）总公司等已成功开发了五轴联动的数控系统，分别应用于数控加工中心、数控龙门铣床和数控铣床。近期，武汉重型机床集团有限公司应用华中数控系统，成功开发了ckx5680数控七轴五联动车铣复合加工机床。国内主要数控系统生产基地有华中数控、航天数控、广州数控和上海开通数控等。[3]
国内的数字化交流伺服驱动系统产品也有了很大的发展，已能满足一般的应用，并能与进口产品竞争，占领了国内的大部分市场。伺服系统和伺服电机生产基地主要有兰州电机厂、华中数控、广州数控、航天数控和开通数控等。
然而，由于我国原有数控系统的封闭性及数控软硬件研究开发的基础较差，技术积累较少，研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够，国产中高档数控系统在性能、功能和可靠性方面与国外相比仍有较大的差距，限制了数控系统的发展。为此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推进我国中高档数控系统的发展。
参考文献：
[1]彭芳喻等.从imts 2010展看我国数控系统未来发展之路[j]，金属加工，2011第4期：8-11
[2]肖明.从emo 2009看现代数控系统技术发展[j]，机械工程师，2009第4期：13-16
[3]梁昌鑫，贾廷纲，陈孝祺.国内外数控系统现状及发展趋势[j]，上海机电学院学报，第11卷第4期，2008年12月：311-316
国内数控机床发展现状篇2
数控系统是数控机床装备的核心关键部件。特别是对于国防工业急需的高档数控机床，高档数控系统是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素，而国外对我国至今仍封锁限制，成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。
21世纪将是我国国民经济持续稳定发展的黄金时期，国民经济建设的高速发展将进一步拉动数控机床的市场需求。预计2010年国内市场数控机床需求将达10万台以上，40％以上为中高档型，消费将达到60-70亿美元，将为国产数控系统产业创造广阔的市场空间。
二、我国数控系统产业市场的现状
（一）数控系统产业的市场细分
我国数控系统分为三种型级，即经济型、普及型和高级型。这是根据我国当前市场需求的实际情况，按技术应用不同领域和复杂程度进行的阶段性标准来划分的。
在经济型数控系统中，国产经济型数控系统由于适应我国用户的实际使用水平和机床制造企业数控技术配套要求，得到了广大用户的认同，已形成了规模优势，目前约占到我国整个数控系统市场的60%左右。
国产普及型数控系统市场占有率不断提高，但外国品牌依然占领国内市场。进入20世纪90年代以来，我国逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等以生产普及型数控系统为主的国有企业，以及北京-法那科、西门子数控（南京）有限公司等合资企业的基本力量。从技术水平上比较，国产普及型数控系统的功能、性能并不差，价格和服务方面还有较大优势，可靠性与国外系统的差距也已显著缩小，但依然是国产数控系统最难开拓的市场领域。
在高档数控系统领域，国产数控系统与国外相比，确实还存在比较大的差距。虽然国产五轴联动数控系统技术上已经取得了一定突破，但功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面。国产高档数控系统的差距，还表现在产品的系列化不全，如伺服电机、伺服驱动从小到大各种规格，国外都有，而我们的规格有限；在高速（快速进给速度40米/分以上）、高精（分辨率0.1微米以下）、多通道数控系统的功能、性能上，国产系统与国外系统有较大差距。我国进口的数控系统基本为德国西门子（SIMENS）和日本法那科（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产权高端数控系统替代的前提下，西门子和发那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，发达国家对出口我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绝对禁止向我国出口。
（二）我国数控系统产业的发展目标
国家“十二五”期间的目标是：建立起比较完备的数控系统自主创新体系，具有自主设计、开发和成套生产能力，使我国高档数控系统总体技术达到国际先进水平。创建国产自主品牌产品，普及型数控系统市场占有率达70%以上，具有较强的国际竞争能力；国产高档系统市场占有率达到50%以上，主要品种基本实现自给，推动装备制造业现代化。
结合我国数控系统市场与数控系统产业的发展目标，不难看出，经济型数控系统市场已趋于饱和，且竞争相当激烈，由于技术水平相差不大，因此多为价格竞争。在普及型数控系统市场已逐步形成几家大企业的垄断现象，并且国外数控系统已在市场上占统治地位，很难进入。而在国内，高档数控系统目前只占整个数控系统的约2%，市场前景相当广阔，虽然目前大部分的高档数控系统是国外产品，但依然有大片市场等待开发。竞争机会是平等的，并且有国家政策的支持与鼓励，数控系统厂商只有抓住这一契机，才能不断发展自己的技术，扩大市场，为国家高档数控系统的发展做出贡献。
三、高档数控系统市场需求分析
（一）高档数控系统的市场应用
高档数控系统可以应用于数控机床的生产，也可以对原有的数控机床或非数控机床进行系统升级、改造。其具体的应用市场为机电行业，包括机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、船舶等。另外，航空航天、船舶制造、大型电站设备、石化和冶金设备、汽车制造等都是我国机床业的下游产业，都离不开高档机床，为机床业的发展提供了广阔的空间。
（二）数控机床市场的现状
数控机床是利用硬件和软件相结合，是以电子控制为主的机电一体化机床，充分利用了微电子、计算机技术等高端技术。我国数控机床生产厂共有100多家，其中能批量生产的企业有42家(国有企业30家，民营企业5家，合资、独资企业7家)，平均年产量40-50台，几家重点企业年产量可达400-700台。
1、国内市场需求。我国数控机床20世纪80年代以来有了迅速发展，平均年产量增长20%以上；数控机床市场消费量从1990年的2588台增长至1996年的18000台；目前已是世界数控机床第三进口大国。进入90年代以来，我国数控机床生产企业都经历了结构调整、转变机制的艰苦磨砺过程。由于市场结构的变化，使得1997年数控机床市场消费量下降到14329台。同时由于进口减少，国产数控机床市场占有率上升到45.9%；正是由于结构的变化，才有可能形成产量下降、市场占有率提高的局面。近期，国家为扩大内需，通过加大技改投资和基础设施建设投资的措施来拉动国内市场消费。在各个主要市场看，轿车、重型汽车等重要车型的销售量从东向西逐步扩展，轿车个人购买已成为主流。这些行业的发展带动了机床工具的需求。其次是军工等需求稳步上升，在航空、兵器等领域，改造将继续增加，设备需求将进一步深化和扩大。民营企业将进一步渗透到制造业和轻工业，其技术水平和加工能力的提高依赖于装备的改善。处于“十一五”执行期的高峰，国家重点项目、重点工程、重点任务全面铺开，市场需求呈现出较高的增长，进一步拉动企业的技术改造和设备更新。近年启动和续建的重大工程有：三峡右岸的发电机组的制造，西气东输中段的全面开工及沿线各省、市的引进工程，南水北调工程，北京、上海、武汉、天津、重庆、长沙等大、中城市的地铁、轻轨工程、大化肥、大空分、西电东送等工程都会对相关产业带来市场的需求，而这些产业直接或间接都会使机床工具行业的市场增加份额和力度，为我国数控产业发展带来新的市场机遇。
2、国际市场需求。从近几年我国机床出口统计数据来看，数控机床的出口量和出口平均单价逐年上升，国际机床市场的消费主流是数控机床，目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主，这正是我国机床行业的弱项。“八五”期间，我国机床工具产品出口开始向全方位、多元化发展。近几年机床出口多元化发展趋势更加明显，由于受东南亚金融危机的影响，1998年我国东南亚出口额大幅降低，但同时开始向南美、中东、荷兰扩展，对英国、加拿大出口额也较1996年大幅度提高。美、欧、亚是目前我国机床产品出口的主要市场，占我国出口份额依次为1/4、1/5、1/6。在2005年的世界十大机床消费国（地区）中，只有我国台湾和意大利的机床消费额是负增长和零增长，其余都是正增长。2005年我国的机床消费额高达109亿美元，高出第2位的日本33.7亿美元，连续四年名列世界首位。世界机床市场整体消费的增加同时预示了数控机床市场的市场容量不断增加，为高档数控系统提供了广阔的市场投放空间。
四、市场规模预算
由于机床下游行业固定资产投资连续几年快速增长，国内机电产品市场需求年均增长30％，根据数控机床市场的预计，未来5年我国数控机床需求的年均增速在30％以上。
虽然国内市场对数控机床的需求很大，但对高档数控机床的生产和消费需求依然处于低水平，从2004年的数据看，高档数控系统占整个数控系统的产量比例为1.5%，比2002年上升了1个百分点。
另外，由于技术等方面的原因，国产高档数控系统的市场占有率非常小，2006年，国外公司在我国销售高档数控系统约占市场份额的99.5％。这就要求国产高档数控系统厂商必须生产质量可靠，价格适中的高档数控系统，才能与强劲的外国企业竞争.根据市场分析，可以做出未来五年我国高档数控系统市场规模预测如表1所示。
五、结论与建议
随着市场需求的不断扩大，科学技术的迅猛发展，21世纪将成为我国发展数控系统产业的绝佳时期，提高我国数控系统的技术性和竞争力将大力推动我国制造业的发展，这将是政府与企业共同努力的结果。
在政府政策方面，应充分利用国防军工行业与机床制造行业的合作平台，率先在军工行业推广使用自主化的高档数控系统。优先立项支持选用国产数控系统的首台首套高端数控机床装备的研制，并在项目中分配专门经费支持所配套的高档数控系统的研发，推动自主研发的高档数控系统的应用验证和市场推广。在使用财政性资金采购数控机床的项目中，标书中不要指定国外系统，给国产数控系统产品建立公平的市场竞争机制。在满足同等的条件下，应优先选用国产数控系统产品。同时，支持数控系统厂、数控机床厂和职业院校建立“数控技术培训与服务中心”，为数控机床生产者培训操作使用、工艺编程、维护维修人员。另外，政府也可以在技术改革、税收和金融政策等方面给予扶持，增强高档数控系统企业综合实力。
在企业自身方面，应加大在高档数控系统、全数字交流伺服驱动等核心关键技术领域的研发，走产学研相结合的道路，集我国家的财力支持建立由研究机构、大学、系统厂组成的技术联盟和研发平台，共同开展数控系统共性与关键技术的研发，加速制订下一代高档数控系统标准体系结构的规范和协议及相关的技术标准，并在国产数控系统行业内推广和共享，实现我国数控厂商的共同发展。
总之，国产高档数控系统的发展关系到我国的产业安全和国防安全，加速产业化步伐，增强自主创新能力，加快高档数控机床及其功能部件的研发和市场开拓，提高产品质量和服务质量，提高竞争力是我国高档数控系统产品的努力方向，我们相信在国家的政策和措施的支持下，在全行业自身的不断努力下，高档数控系统一定会有更好的发展。
参考文献：
1、孙斌,杨汝清.基于PC的数控系统的研究现状和发展趋势[J].机床与液压,2001(4).
2、杨学桐.我国数控产业的现状与发展举措[J].机电产品开发与创新,2002(3).
3、陈虎.高端数控系统的功能特征和性能特征[EB/OL].中国工控网,2007-10-19.
4、胡俊,王宇晗.数控技术的现状和发展趋势[J].机械工程师,2000(3).
国内数控机床发展现状篇3
关键词：数控系统；发展过程；趋势；应用分析
中图分类号： TG659 文献标识码： A
现代数控技术的发展具有高精度、高效率等特点，拥有微电子、计算机、信息处理、自动检测及控制技术的功能，为了在越来越激烈的全球巿场竞争中立于不败之地，各发达国家均对不同的工业项目投入巨资，以发展自己的数控技术。而我国数控技术的发展在现代制造业的转型过程中起到了基础性的作用，是国家工业和国防工业的重要手段，关系到我国在世界上的战略地位，更体现了我国的综合国力水平。
1、数控技术概念及发展现状
1.1国际数控技术的发展现状
所谓数控技术，是一种集机、电、液、光、计算机、自动控制技术为一体的知识密集型技术，它是制造业实现现代化、柔性化、集成化生产的基础，同时也是提高产品质量，提高生产率必不可少的物质手段。数控技术还是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低直接关系到国家战略地位。数控机床随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展，早已成为一个国家综合竞争实力的重要标志，工业发达国家对数控机床的发展高度重视，竞相发展高精、高效、高自动化的数控机床，以加速工业和国民经济的发展。
1.2我国数控机床的发展现状
目前我国生产的数控机床可以大致分为经济型机床、普及型机床、高档型机床三种类型。经济型机床基本都是开环控制；普及型机床采用半闭环控制技术，分辨率可达到1微米；高档型机床采用闭环控制，同时具有高精度、高速度、复合化，具有各种补偿功能、新控制功能、自动诊断，分辨率可以达到0.1微米，计算机能够代替人进行编程。
自2000年，在市场需求的拉动下，国内数控机床以年均30%的速度增长，从2003年开始，中国连续7年成为全球最大的机床消费国，目前是世界上最大的数控机床进口国。同时中国也是世界最大的数控机床生产国。在2010年，世界28个机床生产国的产值超过660亿美元，其中中国、日本、德国位列全球机床生产的前三位，分别占全球市场份额的32%、18%和15%。在国内应用的经济型数控机床基本都是国内产品，国内产品不管是从质量上还是从可靠性上都可以满足大部分机床用户的需要。
2、数控机床的发展趋势
2.1追求高速高精度控制是数控技术发展永恒的目标
数控机床的应用与发展对数控系统提出了更高要求，其中高速高精度运动控制成为现代数控系统的关键技术，已得到国内外的普遍关注，并从理论方法到实际应用进行了大量的研究和实践，有效推动了高档数控机床的技术进步，满足了现代航空、汽车以及模具制造业等对零件形状、加工精度、表面质量和加工效率等不断提高的要求，高速高精度数控加工已成为主流切削加工方式。
为达到高速高效加工，如何保证在机床运动平稳的前提下，实现以过渡过程时间最短为目标的最优加减速控制规律，使机床具有满足高速加工要求的加减速特性，是加减速研究的关键问题。加减速控制方法可以归纳为传统加减速法和柔性加减速法：传统加减速法有梯形加减速法和指数加减速法等方法；柔性加减速法有三角函数加减速法、S曲线加减速法和多项式加减速法等。传统的梯形和指数加减速由于存在加速度突变而影响运动平稳性，柔性加减速由于加速度连续，在高速加工中倍受关注。
另外伴随着电子技术的高速发展，采用高性能CPU、存储器等集成化标准化模块，改善了机床动态、静态特性，提高系统的快速响应能力、提高反馈和控制环节的数据分辨率等，保障了机床的高速高精高效化。
2.2柔性化是提高数控加工效率的有效手段
柔性化分为两方面，数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。这两方面都可以降低生产成本，大幅度提到产品的加工效率。
2.3智能化、数字化、网络化已占据了数控技术的主导
数控机床发展到今天，软件在其中的作用已越来越显著，然而研发消耗的精力与消耗的成本也越来越高，由于数控系统中的软件大多都是嵌入式软件，与硬件有着紧密关系并且运行在特定的硬件环境中，使得整个数控系统的性能、智能化水平的高低及可靠行的优劣等都是由硬件环境及软件共同决定的，更好的开发与完善软件的性能，也是挺高数控机床品质的重要环节。
2.4环保节能成为新的课题
随着人们环境保护意识的加强，对环保的要求越来越高。不仅要求在机床制造过程中不产生对环境的污染，也要求在机床的使用过程中不产生二次污染。在这种形势下，装备制造领域对机床提出了无冷却液、无液、无气味的环保要求，机床的排屑、除尘等装置也发生了深刻的变化。绿色加工工艺愈来愈受到机械制造业的重视。目前在欧洲的大批量机械加工中，已有10％一15％的加工实行了干切削或准干切削。我国在改造自然和社会发展方面取得了辉煌的成就，但与此同时，生态破坏与环境污染对国民的生存和我国的发展已构成了很大的威胁。因此保护和改善生态环境，实现国民经济的稳定和持续增长，是个紧迫而艰巨的任务。数控行业也正朝着更加高效和环保的方向发展，为我国的环境保护事业承担起一份应尽的责任。
3、我国数控机床的发展方向
我国数控机床在过去十几年的发展中进步是巨大的，然而事实上，由于国内数控系统生产企业的起点都很低，导致了企业的技术水平相对落后，再加上数控技术发达国家的技术封锁和低价倾销的竞争策略，使国内数控系统生产企业在设计原理、元器件及应用技术上与发达国家相比差距较大，但迫于企业生存的压力，有两方面桎梏束缚了我国数控技术前进的步伐，其一低端产能过剩，另一方面高端产能明显不足。
数控机床的水平、品种和生产能力，直接反映了国家综合实力。在制造业向数字化和智能化转型过程中，对于设备组成部件的性能有了更高的要求，包括精密性、表面质量等，尤其是在一些高新技术产业领域，如航天、通信等。市场技术需求的转变，对数控机床行业的发展提出了新的挑战，迫使我国数控机床技术在高速化、复合化、精密化、多轴化等方面取得大的突破，不断增强我国高端数控机床的竞争力，才能牢牢抓住制造业转型中的良好机遇。
提高我国数控机床的竞争力，笔者认为应做好如下三方面：
3.1注重人才培养，提高研发能力。
数控机床行业是具有高技术含量的行业，对于我国高端数控机床竞争力不强的局面，很大程度在于基础研究不够，很多企业只关心制造机床，却没有研发能力。我国现在工程教育的非工程化，使得我们培养出来的人才，工程实践知识较少，创新能力较弱，从技术上就受制于人。
3.2开发核心技术，增强竞争力。
目前很多机床制造企业在遇到市场压力下，首先想到的是降价，而不是去想办法提高产品附加值。过分追求降低成本，造成配套品质下降，恶性价格竞争，企业效益不好，赢利有限，使企业减弱再发展能力。
3.3加大政策扶持，提供专项帮助。
数控技术直接反映了国家的综合实力，国家政策对于数控机床行业的技术发展有着重要影响。虽然国家分别在2005年和2011年就数控机床行业发展出台了专项规划，但支持力度仍明显不足，因此，国家政策的扶持力度还有待进一步加强。
4、结束语
当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是其中相对薄弱的环节。只有跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
参考文献：
[1] 陈成．实现高速数控加工关键技术的研究．机械工程与自动化，2009.
[2] 邹庆华．数控高效加工理论研究．机电产品开发与创新，2010.
[3] 中国机床工具工业协会．CIMT2011展品预览．制造技术与机床，201l.
国内数控机床发展现状篇4
关键词:移动苗床;自动控制系统;数据采集;物联网;智能
0引言
目前，温室是我国设施农业的主要形式，截至2009年，我国温室面积已达到300万hm2。其中，大量的温室移动设备主要还是以老式的传统机械为主，而苗床作为设施农业中一种重要的育苗设备在我国部分地区虽已有推广，但仍然还存在机械设备陈旧、自动化水平不高及区域分布不均匀等问题。“十三五”期间，随着我国制造业转型契机的到来，在“中国制造2025”的大环境下，现代自动化农业设备越来越受到关注和重视，而传统的纯粹依靠人工完成的农业设备成本过高、作业效率低下，不再适应现代农业设备的发展需要。现代自动化农业设备尤其是自动化移动苗床控制系统，作为解决当前人力成本过高及苗盘搬运设备自动化程度过低等问题的一种智能农业控制系统，将得到快速的发展;移动苗床控制系统作为致力于促使现代农业从粗放型向集约型方向发展的一整套智能化移动设备在未来几十年将逐渐被关注与研发。
随着互联网技术与智能制造技术的不断发展，移动苗床控制系统也将与现代IT技术和工业自动化技术相结合，不断推进移动苗床控制系统向智能化方向发展。移动苗床控制系统作为温室移动设备中的重要组成部分，是产品和运输设备之间的沟通纽带，可有效降低劳动力成本、提高设备运输可靠性，具有智慧控制和智能感知的特点。在未来的温室移动设备中，移动苗床控制系统将利用物联网技术和信息传感技术，以一定的协议为基础，更加智能、有效地连接互联网与产品，实现移动苗床控制系统的智能化，促进温室农业设备的可持续发展。
1自动化移动苗床控制系统的现状
1．1国外的发展现状
近年来，随着现代信息技术的迅猛发展，尤其是高精度伺服系统及嵌入式系统的普遍应用，世界上一些发达国家不断加大农业机械自动化的研究与开发力度。这些研究以市场为导向，以生产成本的降低为主要目标，最终达到降低人力成本及资源合理配置的目标，且研发中相当多的自动化农业机械产品已达到产业化的要求。以荷兰为例，作为世界上设施农业发展较为迅速的一个国家，在20世纪中，荷兰在温室园艺生产管理上投入了大量的劳动力，其蔬菜生产34%，花卉和盆栽生产分别为27%与28%，并且劳动力成本还在呈日益增长的趋势。为减少劳动成本、降低生产成本、提高生产率，荷兰在20世纪90年代已开始大力发展温室自动化生产装备系统，也包括自动化移动苗床控制系统，目标便是着力将生产作业自动化、信息化、智能化。同时，自动化生产企业也积极投身到创新开发自动控制系统中。例如，世界上知名的温室自动化设备生产厂商“Logiqs”当对积极进行温室自动化产品的开发与研究，该企业研制的自动化苗床设备(见图2)采用先进的伺服控制系统、传感器反馈系统、自动浇灌、照明系统及先进的上位机管理系统，对不同种苗的苗盘进行了集中式管理，不仅提高了自动化生产效率，而且降低了生产成本，提高了经济效益。如今，荷兰通过大力发展自动化移动苗床控制系统，实现温室自动化移动苗床高效自动化生产，同时广泛采用现代自动化技术(如先进物流控制技术、电子信息技术、传感器技术、伺服控制技术及无线通信技术等)，使其大量的温室移动设备实现自动控制，从而形成大型的、完整的、可循环的自动化移动苗床控制系统。
1．2国内的发展现状
我国温室自动化设备的研制起步比较晚，到20世纪80年代中后期才初步形成了我国温室工程技术体系。当时，对于苗床的研制还仅仅停留在机械结构方面，在研究移动苗床自动控制领域要晚于西方发达国家近10～20年。过去几十年，我国移动苗床主要以手动式移动苗床为主。此类苗床耗时、耗力，且对于劳动力要求特别高，在苗盘移动过程中要保证上面的种苗不受损伤。由于苗床一般安放在温室中，处于密闭状态，并且温室里对温度、湿度要求都较高，因此工人不能长时间呆在里面，这一局限性也促进了我国温室自动化控制系统的快速发展。近年来，国家对温室自动化设备研发资金不断投入，自动化移动苗床控制系统作为其中一种现代自动化农业控制设备，近几年已从单层人工运输发展成多层自动运输，并且整个苗床自动化相关配套设备已具有一定规模。通过从荷兰、以色列、日本等一些设施农业发展迅速的国家引进现代自动化移动苗床设备，再进行消化、吸收与技术创新，我国许多设施农业生产企业已取得较大的科技成果，有力地推动了我国自动化移动苗床的发展。以杭州恒农科技股份有限公司为例，该公司研发的自动化立体移动苗床系统除去机械框架，整个控制系统包括苗床搬运车伺服电机控制系统、天车行走控制系统及计算机生产管理系统。该设备已在上海都市菜园里正式投入使用，说明我国移动苗床设备的自动化水平有了一定的提高。
1．2．1采用定位精准的伺服控制系统
进入21世纪以来，随着劳动力成本的不断上升，传统的苗床移动设备已满足不了市场的需求。伺服控制系统作为目前国际上比较流行的一种驱动定位系统已被许多发达国家应用在温室自动化设备上。我国在苗床自动搬运设备上也进行了大量的研究，并且结合自身市场的需求，形成了一套完整的伺服定位控制系统。以上面介绍过的杭州恒农科技股份研发的自动化移动苗床控制系统为例，整个苗床搬运车采用伺服电机作为驱动器，结合苗床架上的传感器形成一个闭环控制系统，通过上位机控制器可将苗床搬运车沿着导轨准确定位在温室工厂里所需要的位置。这一套伺服控制系统也是目前国内比较先进的温室自动化控制系统。
1．2．2基于计算机物流管理模式已具备一定基础
过去几十年，我国在温室工程技术初具规模时期，大量的温室移动设备包括苗床都采用人工或者半自动的方式来进行搬运作业，可以说在移动苗床自动化运营管理水平方面一直处于落后的状态。近几年，随着计算机控制技术的快速发展，我国已经逐步摆脱传统纯粹依靠人工进行苗床搬运、浇水灌溉、灯光照明的一些固定式苗床设备，取而代之的是通过计算机进行集中管理作业的自动化移动苗床控制系统。例如，目前已研发出全自动控制的无土栽培营养液灌溉系统、LED自动辅助补光照明系统及基于计算机图像处理技术的育苗选种系统等，并形成了一套相对完整的计算机物流管理模式，从而有效地保证了种苗培育的优良性与科学性。这一自动化管理模式降低了生产企业的劳动力成本，增进了企业的生产效益，也提高了我国温室设备的自动化水平。
1．2．3数据采集与传输更加科学、准确
随着现代传感器、现场总线的广泛应用，过去温室移动苗床上种苗生长数据难以采集与传输的问题将得以解决，目前国内应用比较多的农用传感器有温湿度传感器、位移传感器及照度传感器等。这些传感器构成了整个温室大棚的数据采集系统，为后期计算机分析种苗生长状况环节提供了大量的数据基础，是现代自动化移动苗床控制系统必不可少的一部分。在现场总线方面，目前应用比较多的主要是以CAN总线为主。它是德国BOSCH公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议的现场总线，可以实现多主方式工作，通信速度可以达1Mbps/40m，最大通信距离可达10km，并且开发成本仅为同类现场总线的1/3。由于苗床上种苗的生长情况需要实时监控，数据上传与下达需同步进行，因此CAN总线目前被广泛应用在自动化移动苗床控制系统中。
2目前自动化移动苗床控制系统存在的问题
我国对自动化移动苗床控制系统的研究开始于20世纪80年代，在近几十年的发展中，通过不断吸收国外农业发达国家的先进技术及自身的研究创新，已取得了良好的成绩;但与荷兰、美国、以色列等一些设施农业比较发达的国家相比，我国在设施农业自动化设备区域分布、自动控制系统可靠性、后期系统维护上存在一定的问题。
2．1部分地区移动苗床的自动化水平不高
当前，虽然我国在温室自动化移动苗床上取得了举世瞩目的成就，但我国幅员辽阔，目前只有在东部沿海等一些发达城市应用了自动化移动苗床控制系统，而这些地方恰恰土地供应极度紧缺，温室自动化设备难以大面积推广。在设施农业较为集中的内陆中原地区(如河南、新疆等地区)，土地供应面积充足，是发展自动化设施农业的良好区域。由于当地经济发展缓慢的原因，当地许多地区都还是以固定式苗床或者是纯手工移动苗床为主，费时费力，且劳动力成本高，整体跟不上发达地区的苗床自动化水平。因此，与美国、荷兰和日本等发达国家整体的移动苗床自动化水平相比，我国的移动苗床自动化水平还存在一定的差距。
2．2自动化移动苗床控制系统的可靠性不够
经过几十年的研究与创新，目前我国温室自动化设备在以自动化移动苗床控制系统为核心的基础上，已经形成了一套完整的温室自动化控制系统，但在控制系统的成熟程度(即自动化技术本身的可靠性)方面还有大量的工作要做。例如，在伺服控制电机上位机软件层面，由于程序过于冗杂、CPU运行过慢导致闭环反馈系统出现延时，进而导致苗床搬运车定位可靠性受到一定的影响，出现搬运车定位不准确及定位错误等问题。相比美国、荷兰和日本等发达国家，在对移动苗床上种苗生长数据的检测与调控技术上，我国研制生产的控制系统虽然能完成数据采集、传输与处理的基本功能，但在长时间、大容量、高负载的温、光、水、气、肥等因子的监测和调控上，国内控制设备的可靠性还远远不够，相比国外差距还是比较大。
2．3自动化移动苗床控制系统的后期维护困难
过去20余年，由于我国设施农业一直处于低位运行的状态，造成自动化移动苗床控制系统方面的专业售后维修人才严重流失。随着近些年设施农业自动化设备的快速发展，我国部分发达地区率先研制出移动苗床自动化设备，虽然这些地区应用已经非常广泛，但绝大多数的技术还是采用国外引进、国内消化的模式，从而造成目前这方面的人才极度匮乏。一旦控制系统出现故障，便可能需要国外的技术支持，企业成本过高、维修周期过长等问题可能会造成自动化设备长时间的闲置，甚至处于报废无人维修的境地。
3发展趋势
3．1苗床控制系统更加可靠、地区发展更加均衡
随着我国国民经济的快速发展和人民生活质量的不断提高，苗床控制系统作为设施农业设备中的核心控制系统，其可靠性的设计直接影响到企业的信誉及国家整体设施农业的自动化水平。因此，设施农业控制系统整体的可靠性问题已经引起了国家农业机械管理部门的高度重视，相关部门将陆续采取一系列的措施来保证整个控制系统的可靠性。未来自动化移动苗床控制系统将告别传统小批量生产的模式，取而代之的是大批量流水线生产，因此在控制系统电子元器件质量上面需得到保障，从而使整个苗床控制系统的硬件可靠性得到逐步的提升。同时，随着国家对设施农业资金扶持力度的不断加大，无论从设备利润还是人才引进方面，将迎来一个良好的窗口期。因此，在资金、人才的双重保障下，未来整体设施农业控制系统的可靠性将得到一定的保证。在区域苗床自动化控制水平分布方面，随着国家整体经济水平、技术水平的不断提升，未来将逐渐告别东、西部设施农业自动化水平分布不均的现象，取而代之的将是西部土地资源充分地区广泛使用自动化移动苗床控制设备，从而促进我国设施农业的快速发展。
3．2苗床控制系统与物联网技术相结合，向智能化方向发展
3．2．1机械视觉识别技术
机械视觉识别技术是目前相当流行且发展十分迅速的一门技术，是集数字图象处理、机械工程技术、控制技术、传感器技术及计算机软硬件技术于一体的工业机器视觉应用系统。它为机器设备增加了一双眼睛，将计算机的快速识别与人类视觉的高度智能化结合在一起，通过对目标物体图像的采集和处理得出分析结果，并上传到控制系统，实现了机器自主判断的能力。许多发达国家(如美国、日本)已在农业机械视觉识别技术方面进行了深入的研究，如苗床上种苗质量鉴定、获取种苗生长状态信息及种苗种类自动筛选等。机械视觉识别技术的应用将有效减少人工对自动化系统决策的参与，使得自动化移动苗床控制系统得到进一步的提升。目前，我国该技术在设施农业自动化设备上的应用与研究还处于起步阶段，未来随着国家科技不断的进步，机械视觉识别技术在自动化移动苗床控制系统上将得到广泛的应用。
3．2．2条码识别技术
条码识别技术作为一种自动识别技术，始于20世纪中叶的美国，是集光、电、机和计算机于一体，自动采集数据并发送给控制系统，最终实现实时信息的准确传输与获取的自动识别技术，也是迄今为止最为经济、实用的信息管理技术。该技术能够将各个领域的信息数据联系在一起，精确定位高速移动的物体，为实现物流与信息流的同步、提高供应链管理效率提供良好的技术手段。目前，在诸多物流控制系统中已经广泛采用该技术。对于自动化移动苗床控制系统，在分练种苗时往往存在工作量太大、分练错误等问题，如果将各种条形码贴在相应的种苗盆上，然后通过条码阅读器将条形码信息输入到计算机中，再通过计算机对种苗进行分类管理，可有效降低成本及减少搬运取苗错误。因此，条码识别技术与计算机技术相结合未来将广泛应用在苗床控制系统中。
3．2．3网络通讯技术
目前，自动化移动苗床控制系统数据通讯模块广泛采用以现场总线为主，而未来随着苗床系统对网络实时性、传输速率要求的不断提升，以工业以太网技术为核心的网络通讯技术将逐渐应用在苗床控制系统中，目前众多的工控厂家已经逐渐将自己的工业现场总线向基于以太网技术的通讯技术靠拢。工业以太网顾名思义就是应用在工业上的以太网，相比于现场总线，其有以下几大优点:①可以满足控制系统各个层次的要求，使企业信息网络与控制网络得以统一;②设备成本降低，以太网卡的价格是总线网络价格的1/10;③工业以太网更容易与Internet集成，传输速率更加快。
4结论
自动化移动苗床控制系统作为育苗输送的一种农业自动化设备，在温室现代化生产中担当着重要的角色。随着我国温室面积的不断扩张及社会生产要求的不断上升，移动苗床自动控制系统的发展是必然的趋势。这种趋势主要体现在智能化自动控制模块的广泛应用及相关技术可靠性的不断完善。同时，随着“互联网+农业”概念的提出，从国家政策倾向出发已把农业现代化控制技术提升到国家战略层面，而自动化移动苗床控制系统相关技术不仅减少了劳动力成本、提高了产业效率，而且在摆脱农业机械一直作为低端制造业这一困境方面做出了一定的贡献。因此，在政策、技术、资金的三重推动下，我国设施农业自动化设备将引来良好的发展时期，自动化移动苗床控制系统也将得到快速的发展。
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国内数控机床发展现状篇5
1数控机床的优点
相对于普通机床，数控机床可以较好地解决小批量、多种类、复杂精密的机械零件加工问题，是一种柔性的、效能高的自动化机床。数控机床是一种典型的机电一体化产品，是现代机床控制技术的发展方向。数控机床还具有加工精度高，加工质量稳定的优点。在加工过程中，数控机床可以多坐标联动，可以加工形状复杂的零件。如果数控机床的加工对象发生了变化，只需要更改机床中数控程序，对机床的机械结构一般不需要进行改变，可以有效地节省加工准备时间。数控机床的加工精度较高，生产效率一般是普通机床的3~5倍。数控机床的自动化程度较高，不会过分依赖操作人员的操作水平，操作人员的劳动强度较低，操作过程中一般只需要对数控机床的控制程序进行操作。
2高档数控机床
高档数控机床由于其优异的加工特点，对一个国家的装备制造业，乃国防工业和国民经济发展都有不可取代的作用。高档数控机床的精度高，这是它相较于其它机床最显著也是最重要的特点，只有高精度的机床，才能满足当今越来越高的零件加工需求。其次，高档数控机床的性能比较齐全，加工范围较广。再者高档数控机床的转速高，进给速度大，拥有4轴以上的机床联动轴。最后，高档数控机床的组件配备较高档，同时机床可以实现刀具内冷。正是由于高档数控机床的这些特点，西方发达国家对我国实行高档数控机床的技术封闭，真正高端尖的数控机床，很难从发达国家直接买到。高档数控机床在军事和民用上都有着重要作用，没有高档的数控机床，装备制造业就很难立足高端领域，从而影响我国的国防工业。没有高档的数控机床，一些精度要求高、形状复杂的零件就无法生产，这就会让发达国家在产业上占据制高点，我们没有装备制造业的话语权，在经济上也会受到制裁。因此，大力的发展和研制高档数控机床任重而道远。我们必须通过高档数控机床的研制，提高我国装备制造水平，从而缩小乃至超越发达国家的制造水平。我国国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)中确定了16个科技重大专项，而“高档数控机床与基础制造装备”是其中之一，由此可以看出国家对高档数控机床研制和技术突破的重视。《规划纲要》中提出，高档数控机床重大专项实施方案和专项的实施坚持了以下四项原则：（1）主机牵引、加强基础；（2）跟踪跨越，集成创新；（3）掌握核心技术，提升创新能力；（4）鼓励使用，需求拉动。即高档数控机床新产品的开发要以用户的实际需求为依据，共性、关键技术攻关和功能部件的开发要以主机发展为牵引，以满足主机需求为根本目的。
3我国研究现状
高档数控机床与基础制造装备重大专项的专家针对高档数控机床技术曾专门指出：从国外进口的高档机床，其稳定性和可靠性较好，使用过程中，精度一二十年可以保持不变，很少出现问题。我国自主生产的高档数控机床，精度和速度都能达到技术指标要求，但对于更为核心的技术指标，如数控机床的稳定性和可靠性则表现较差，无法与国外产品相比。机床作为制造业的母机，稳定性和可靠性对制造精度有重要影响，这就需要我们的研究工作者在基础理论方面进行深一步的研究，从更深的层面解决技术难题，早日提高国产高档数控机床的生产质量。2011年，由济南二机床集团承担的两个国家重大专项课题“高速龙门五轴加工中心”和“双摆角数控万能铣头”通过国家验收。大型高速龙门五轴加工中心主要用于各种不锈钢、铝合金等复杂零件的高速精加工，是航空航天等领域急需的高档装备，多年来市场一直被进口产品占据主导地位。而双摆角数控万能铣头是五轴联动数控机床的核心功能部件。项目验收组的专家们一致认为，这两项重大技术专项装备技术达到了国际先进水平。
埋头基干、自主创新是高档数控机床技术发展的必经之路，由于高档数控机床的重要战略位置，依靠引进西方先进技术的方法难以实现，这就要求我们必须自主创新，通过研究解决一些关键技术，在此基础上，不断积累和提升高档数控机床的技术水平，最终达到国际先进水平。打破了发达国家的技术垄断，拥有具有自主知识产权的技术，才能让自己的产品更有竞争力。虽然与发达国家相比，我国高档数控机床生产技术水平还有一定的差距，但随着国家的进一步重视和我国科技工作者的不懈努力，差距会越来越小，最终超越发达国家数控机床的技术水平。从而提高我国装备制造业在世界上的地位，我国的国防事业和国民经济发展也会有进一步的提高。
国内数控机床发展现状篇6
【关键词】数控加工技术：现状；趋势
1.数控加工技术概述及特点
数控加工技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术，这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。数控技术是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础，是自动化柔性系统的核心，是现代集成制造系统的重要组成部分【1】。数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平，使传统的制造业发生了极其深刻的变化。
数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：
（1）能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；
（2）能方便地改变加工工艺参数（如切削用量），因而利于换批加工和新产品的研制；
（3）可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间；
（4）采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；
（5）便于实现计算机辅助制造。
2.国内数控加工技术现状
我国数控加工技术经过50多年发展，取得较显著成效，已基本掌握数控系统、伺服驱动等基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础。高档数控系统在我国“八五”期间攻关项目中均已陆续通过国家鉴定，中档数控系统技术及功能也已日渐成熟和丰富。但我国数控技术仍存在许多不足，尤其是产业化方面，数控技术水平远不能满足我国现实需【2】。历经半个世纪的探索与发展，我国数控设备性能、可靠性都有了明显的提高，并逐渐被社会所认可，稳步于市场竞争之中。现今，我国的数控机床企业已逐步拥有自己的知识产权，数控技术整体竞争力和综合实力显著增强，新产品新技术研发势头强劲，不仅可满足国内需求，有的还已出口国外。但就数控机床拥有量而言，我国虽已近300万台的拥有量稳居世界前列，但是我国的机床控化率仅为2%左右，而与西方工业国家20%的控化率相比仍存在较大差距。
3.数控加工技术发展趋势
伴随着数控技术的发展进步，数控加工技术的应用领域已不再局限在传统的制造业中，在一些重要行业中，如汽车、轻工、医疗等也都纷纷融入现代化的数控技术， 并且对这些行业的发展起到了显著的推动作用。目前，数控技术的主流发展方向主要为以下几方面：
（一）开放式发展方向
数控加工技术的开放式发展可有效促使数控系统更加灵活、柔性、具备适应性、通用性和扩展性，推动网络化和智能化的发展， 使数控设备和数控机床可根据时展灵活的进行更新换代。开放式的数控系统可在不同的平台上有效运行，与其他系统进行相互操作，同时可与用户交互风格，因此，开放式系统具备互操作性、可互换性、可伸缩性等特征。开放式结构可利用通用微机技术进行声控自动编程， 实现图形扫描自动编程。极大的提高了系统的可靠性，使数控系统变得更加微型化、小型化；同时，利用其对外开放的软、硬件资源可推动数控系统实现多品种、多档次，并大大缩短生产周期。
（二）智能化发展方向
随着计算机技术的快速发展， 人工智能技术渗透其中， 数控加工技术朝向智能化方向发展成为必然。数控技术的智能化就是借助人工智能技术对制造过程进行全面监控，并对工作过程及决策进行控制。实现数控程度编制、加工过程及故障诊断的智能化。智能化数控技术主要表现为以下几方面：第一，将自适应控制融入数控系统中，自动测量多种参数，从而实现在保障产品质量的基础上，最大程度的提高生产率，降低生产成本；第二，加入自动编程和人机对话功能；第三，设置故障自动诊断功能；第四，利用模式识别技术，使机器可以自动识别图样，借助声控技术对其行驶语言命令加工。在计算机技术的迅猛发展下，智能化数控技术将更加系统完善，数控技术智能化也将具备更为广阔的应用前景。
（三） 网络化发展方向
网络化数控技术是近些年国际数控机床博览会的新亮点，是数控加工技术迈向网络化发展格局的有力手段，网络化数控技术可将各机床联网，继而对联网机床实现无人化操控和远程控制，有效的满足了制造企业及产品生产线对信息集成的要求，同时是更新制造模式，例如，虚拟企业、全球制造、敏捷制造的基础型单元。数控技术网络化方向发展便于CN 内部与数字伺服之间及上级主计算机进行通信，便于维修数据的传递，方便与其他工厂的数据交换，实现信息的广泛共享。另外，制造业可利用互联网络，连接起不同位置、不同制造资源的各制造企业，摆脱产品设计、加工中时间与空间的限制，节约时间，提高生产效率。
4.结束语
数控加工技术是制造产业进步发展的技术保障，影响着社会乃至国家的发展与兴旺。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展数控制造技术势在必行。在新一轮数控技术革新的浪潮中，我们应看清形势，准确把握数控技术的发展现状及未来发展趋势，采取正确的技术革新手段，不断创新、与时俱进， 争取在关键技术上不断取得突破性发展。
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国内数控机床发展现状篇7
20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。
采用数字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到±0.0381mm（±0.0015in），达到了当时的最高水平。
1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。
这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。
在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。
数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床，因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。
然而，由于当时的数控系统采用的是电子管，体积庞大，功耗高，因此除了在军事部门使用外，在其他行业没有得到推广使用。
到了1960年以后，点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此，数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展，据统计资料表明，到1966年实际使用的约6000台数控机床中，85%是点位控制的机床。
数控机床的发展中，值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床，它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月，由美国卡耐·;特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具，根据穿孔带的指令自动选择刀具，并通过机械手将刀具装在主轴上，对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种，不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心，还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。
1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是所谓的柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem——FMS）之后，美、欧、日等也相继进行开发及应用。1974年以后，随着微电子技术的迅速发展，微处理器直接用于数控机床，使数控的软件功能加强，发展成计算机数字控制机床（简称为CNC机床），进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。
80年代，国际上出现了1～4台加工中心或车削中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell——FMC）。这种单元投资少，见效快，既可单独长时间少人看管运行，也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。
目前，FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展，从中小批量加工向大批量加工发展。
所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。
那什么是车床呢？据资料所载，所谓车床，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。
为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床；1848年，美国又出现回轮车床；1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床；20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床，70年代后得到迅速发展。
车床依用途和功能区分为多种类型。
普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。
转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。
自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。
多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普通车床提高3～5倍。
仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高10～15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型
立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。
铲齿车床在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。
专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工，但附加一些特殊部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站
看机床的水平主要看金属切削机床，其他机床技术和复杂性不高，就是近几年很流行的电加工机床，也只是方法的改变，没什么复杂性和科技含量。
我国的数控磨床水平不错，每年都有大量出口，因为它简单，基本属于劳动密集型。
金属加工主要是去除材料，得到想得到的金属形状。去除材料，主要靠车和铣，车床发展为数控车床，铣床发展为加工中心。高精度多轴机床，可以让复杂零件在精度和形状上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人：车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干，其中还有报废的，最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了，而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长，可靠性好。
由普通发展到数控，一个人顶原来的十个，在精度上，更是没法说，适应性上，零件变了，换个程序就行。把人的因素也降为最低，以前在工厂，谁要时会车涡轮、蜗杆，没个10年8年的不行，要是谁掌握了，那牛得很。现在用数控设备，只要你会编程，把参数输进去就可以了，很简单，刚毕业的技校学生都会，而且批量的产品质量也有保证。
自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后，机床制造业就进入了数控时代，中国在六十年代也搞出了第一代数控机床，但后来中国进入了什么年代，大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平，差距就是20年了，其实奋起直追还有希望，但国营工厂不思进取，到了90年代，我们再去看世界水平，已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子，什么叫苏联的路子，举个例子来讲：比如，生产一根轴，苏联的方式是建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后，当时搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营就困难了，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产，但主要是单件小批量，不管是那种，只要你的设备是数控的，适应起来就快。专业机床的路子已经到头了，;西方走的路和前苏联不一样，当年的“东芝”事件，就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床，让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造，上了一个档次，让美国的声纳听不到潜艇声音了，所以美国要惩处东芝公司。由此也可见，前苏联的机床制造业也落后了，他们落后，我们就更不用说了。虽然，美国搞出了世界第一台数控机床，但数控机床的发展，还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一，数控机床无非就是搞机电一体化，机械方面德国已没问题，剩下的就是电子系统方面，德国的电子系统工业本来就强大，所以在上世纪六、七十年代，德国就执机床界的牛耳了。
但日本人的强项就是仿造，从上世纪70年代起，日本大量从德国引进技术，消化后大量仿造，经过努力，日本在90年代起，就超越了德国，成为世界第一大数控机床生产国，直到现在还是。他们在机床制造水平上，有一些也走在了世界前面，如在机床复合（一机多种功能）化方面，是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面，日本目前在系统方面也排世界第一，主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机，我们现在也能造，第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件，交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造，这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动，而这些轴是用伺服电机驱动的，一般的系统能同时控制3轴，高级系统能控制五轴，能控5轴的，五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统，但“做秀”的成份多，还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床，100％进口。
机床是一个国家制造业水平高低的象征，其核心就是数控系统。我们目前不要说系统，就是国内造的质量稍微好一点的数控机床，所用的高精度滚珠丝杠，轴承都是进口的，主要是买日本的，我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂，数控系统100％外购，各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统，占80％以上，也有德国西门子的系统，但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢？早期，德国系统不太能适合我们的电网，我们的电网稳定性不够，西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了，他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少，价格方面还是略高。德国人很不重视中国，所以他们的系统汉语化最近才有，不像日本，老早就有汉语化版的。
就国产高级数控机床而言，其利润的主体是被外国人拿走了，中国只是挣了一个辛苦钱。
美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢？这个和他们当时制定产业政策的人有关，再加上当时美国的劳动力贵，买比制造划算。机床属于投资大，见效慢，回报率底的产业，而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现，机床属于战略物资，没有它，飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题，所以他们重新制定政策，扶植了一些机床厂，规定了一些单位只能买国产设备，就是贵也得买，这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。
欧洲的机床，除德国外，瑞士的也很好，要说超高精密机床，瑞士的相当好，但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流，中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床，不惜贷款给中国，但买的人也很少??借钱总是要还的。
韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强，不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点，它有自己制造的、已经商业化了的数控系统，但进口到中国的机床，应我们的要求，也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家：大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样，自己造机械部分，系统采购日本的。但他们的机床质量差，寿命短，目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差，我们还能容忍，台湾的机床是用美金买来的，用的不好，那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆，大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中，也打着“国产”的旗号。
近来随着中国的经济发展，也引起了世界一些主要机床厂商的注意，2000年，日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂，据说制造水平相当高，号称“智能化、网络化”工厂，和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司，德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。
目前，国家制定了一些政策，鼓励国民使用国产数控机床，各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业，一个购买计划里，80％是进口，国产机床满足不了需要。今后五年内，这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲，我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。
美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同，各有特点。
1.美国的数控发展史
美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。
2.德国的数控发展史
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。
3.日本的数控发展史
日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。
4.我国的现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之问的差距。
2003年开始，中国就成了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。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999年，我们国家机械加工设备数控华率是5－8％，目前预计是15－20％之间。一、什么是数控机床车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备，主要是指数控车床和加工中心。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后10－15年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。，近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。二、数控设备的发展方向六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、种类多少而言，我们应该能进世界前4名。三、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。目前世界最大的三家厂商是：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。国内由华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速，软件水平相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方面不行，质量精度一般。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。
四、机床精度1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包括尺寸精度和几何精度）、定位精度、重复定位精度等5种。2、机床精度体系：目前我们国家内承认的大致是四种体系：德国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB，国标和国际标准差不多。3、看一台机床水平的高低，要看它的重复定位精度，一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(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。;4、加工出高精度零件，不只要求机床精度高，还要有好的工艺方法、好的夹具、好的刀具。五、目前世界著名机床厂商在我国的投资情况1、2000年，世界最大的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司，生产数控车床、立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错，目前效益良好，年产600台，目前正在建2期工程，建成后可以年产1200台。2、2003年，德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂，目前年组装生产数控车床和立式加工中心120台左右。3、2002年，日本著名的机床生产商大隈公司和北京第一机床厂合资建厂，年生产能力为1000台，生产数控车床、立式加工中心、卧式加工中心。4、韩国大宇在山东青岛投资建厂，目前生产能力不知。5、台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年生产能力800台。5、民营企业进入机床行业情况1、浙江日发公司，2000年投产，生产数控车床、加工中心。年生产能力300台。2．2004年，浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床，主要是从日本引进技术，目前刚开始，起点比较高。3．2002年，西安北村投产，名字象日本的，其实老板是中国人，采用日本技术。生产小型仪表数控车床，水平相当不错。六、军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”，后来台湾上台后，大规模技改开始了，军工企业进入新一轮的技改高峰，我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床，国内机床厂商为了迎接这次大技改，也引进了不少先进技术，争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲，如果再能“顶”三年，我们的整体水平会上一个台阶。 其实，总书记掌权以来，已经把国防事业提到了和经济发展一样的高度上，他说，我们要建立和经济发展相适应的国防能力，相信再过10年，随着我国国防工业和汽车行业的发展，我们国家会诞生世界水平的机床制造商，也将会超越日本，成为世界第一机床生产大国。
参考文献：
1.《机床与液压》20041No171995-2005TsinghuaTongfang OpticalDiscCo¸,Ltd¸Allrightsreserved
4.《机床数控系统的发展趋势》黄勇陈子辰浙江大学
5.《中国机械工程》
6.《数控机床及应用》作者：李佳
7.《机械设计与制造工程》2001年第30卷第1期
8《机电新产品导报》2005年第12期
9.《瞭望》2007年第37期
10.机械》2007年第34卷第8期
国内数控机床发展现状篇8
关键词：中国制造；数控机床；检测机构；检测服务；人才为本
中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0086-02
最近国务院《中国制造2025》规划九项战略任务重点别提到要大力推动和发展高精度数控机床技术。《中国制造2025》规划是我国全面推行制造强国战略第一个十年行动纲领，是对制造业转型升级、实现智能制造的整体谋划。《中国制造2025》规化提出坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、人才为本的基本方针，坚持市场导向、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、自主发展、开放合作的基本方针，《中国制造2025》必将加速我国由制造大国向制造强国迈进。因此，检测机构要充分认识到我国制造业格局和经济发展环境将要发生的重大变化，认清形势主动作为积极为高精度数控机床技术的发展提供完善高效的检测服务。下面从三个方面探讨检测机构如何做好高精度数控机床的检测服务工作。
1 检测机构要做好数控机床的检测服务要特别重视人才的选拔和培养
打铁需要自身硬，要选拔高素质的专业技术人才并有计划的进行培养，对人才的选拔和培养一定要考虑今后开展数控机床的检测工作的可持续性。人才的培养主要通过自主学习和走出去学习，走出去学习主要是到数控机床的生产厂的生产车间去学习。下面为方便数控机床检测人员学习，将数控机床的基本知识介绍如下，为检测人员深入到数控机床生产厂家现场学习打下良好基础。
1.1 到生产厂家主要学习数控机床的工作原理及各种功能
了解数控机床是由输入输出设备、数控装置（CNC）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器（PLC）及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。具体来说：（1）数控机床输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传进并存人数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。（2）数控装置（CNC装置），是计算机数控系统的核心，由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴（即进给运动的各执行部件）的进给速度、进给方向和位移量指令（送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动），还有主轴的变速、换向和启停信号，选择和交换刀具的刀具指令信号，控制冷却液、油启停，控制工件和机床部件松开、夹紧，控制分度工作台转位的辅助指令信号等。数控装置主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。（3）可编程逻辑控制器（PLC），数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能，其中，CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，它接收CNC的控制代码M（辅助功能）、S（主轴转速）、T（选刀、换刀）等开关量的动作信息，对开关量动作信息进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作（如手动操作机床），另一方面将一部分指令送往数控装置，用于加工过程的控制。在FANUC系统中，专门用于控制机床的PLC记作PMC，称为可编程机床控制器。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后，通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此，伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节，它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等，伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。（4）驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动，通过机械连接部件驱动机床工作台，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机，交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，伺服驱动装置包括主轴驱动单元（主要控制主轴的速度）、进给驱动单元（主要控制进给系统的速度和位置）。伺服驱动系统是悼鼗床的重要组成部分。从某种意义上说，数控机床的功能主要取决于数控装置，而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。（5）机床本体。即数控机床的机械部件，包括主运动部件、进给运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）和支承部件（床身、立柱等），还包括具有冷却、、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件，数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求，其机械部件在精度、刚度、抗振性等方面要求更高。此外，为保证数控机床功能的充分发挥，还有一些辅助系统，如冷却系统、系统、液压（或气动）系统、排屑系统、防护系统等。
1.2 到生产厂家学习数控机床的在线诊断技术和离线诊断技术
在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入/输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验，并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕显示报警号和报警内容外，还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态，为故障诊断提供极大方便。离线诊断当数控机床的数控系统出现故障或者要判断是真有故障时，往往要停止加工，停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是故障定位.力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断.诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读入数控装置中的RAM中，系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析，以判断系统是否存在故障，并确定故障位置.近期的数控系统则采用工程师面板、改装过的数控系统或专用测试装置进行测试等。
1.3 到生产厂家学习数控机床的自诊断技术
包括开机自诊断，数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检查，发现问题立即报瞥，例如检查备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。运行自诊断数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床生产厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。数控机床是机电一体化的产物，技术先进、结构复杂，数控机床的故障多种多样，故障原因一般都比较复杂。为了便于对机床的故障分析和诊断，按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障进行分类以方便维修。当数控系统出现故障，要分别对软、硬件部分进行分析、判断、定位故障并维修。
2 检测机构为机械制造业提供定期检测、故障诊断、故障排除一条龙服务
为此，检测机构应当与数控机床生产厂家建立长期的合作关系，笔者认为可以尝试借鉴汽车销售行业的做法建立“4S”店模式。这样检测机构可以在实际的检测和维修过程中急需数控机床配件时及时得到生产厂家的配件供应，特别是遇到一些复杂的系统故障和软件故障时作为检测机构可以通过绿色通道得到数控机床生产厂家的技术支持及时排除故障减少待机时间。随着科学技术的发展有些故障也可以通过数控机床生产厂家的远程诊断技术来排除故障，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的数控机床诊断技术。检测机构要充分利用生产厂家的技术优势将数控机床系统网络功能并通过互联网连接到数控机床生产厂家，当数控机床出现故障时，通过数控机床厂家的专业人员远程诊断，及时确诊故障，这是数控机床故障诊断技术的新方法。通过这些技术手段保证机械制造企业的数控机床生产加工的顺利进行，大大提高了检测机构对数控机床的检测工作效率，实现为机械制造企业提供优质高效的检测服务。
3 检测机要具有市场意识做好数控机床检测市场的开发工作
检测机构开展数控机床的检测工作首先要深入到所在地区机械制造企业和机械加工车间了解影响数控机床的检测因素及数控机床在使用过程中所遇到的问题，对搜集到的信息进行整理、分析、记录，对每一家机械制造企业在用数控机床的生产厂家、数量等信息要做登记造册，以便提高今后检测工作的针对性。在做好检测市场调查的同时要积极做好宣传工作，特别是对数控机床的定期检测工作意义要进行宣传这将对数控机床的检测起到积极的推动作用。通过宣传使机械制造企业的管理者和操作者知道数控机床的检测与所加工产品的质量密切相关，认识到不能只将数控机床作为一种加工工具看待，数控机床还同时具有计量器具的功能，需要定期进行检测，操作者不能简单的将数控机床的程序调整视为检测。如果数控机床不经过检测则不知道工件加工时行进位移量超差的程度，只有经过检测才能确定工件加工时行进位移量超差的程度。因此，要保证数控机床的加工精度应该通过定期检测、故障诊断、调整补偿最后达到数控机床的加工精度符合出厂技术要求，进而控制和保证数控机床所加工产品的质量。