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1、前言
进入21世纪，我国的经济逐渐走进了全球经济一体化的舞台，进入了一个崭新的时代。我国机床制造业社会工业化进程中大规模需要的发展机遇，同时也遭受到了来自国外制造业的强势竞争压力，加速技术的引进和自主研发是解决机床制造业快速腾飞的关键。随着计算机技术和现代微电子技术的发展，数控机床的应用范围还在不断的扩大，因此，其发展前景十分广阔。本文简要分析了数控机床的现状，并指出了未来的发展趋势。
2、我国数控机床发展现状
改革开放后，我国数控技术得到了发展机遇。在80年代初，我国先后从美国、德国等发达国家引进了一些数控系统和伺服技术，填补了我国在这方面的空白。然后陆续研发了那个时代的的数控系统，通过不断的完善，这些系统的可靠性得到了用户的肯定，总而结束了我国数控技术在这一阶段的瓶颈，这个时期的数控机床技术我国还是主要以借鉴国外先进技术为主，对一些知识进行消化吸收。在90年代，我国的数控机床技术已经有了质的飞跃。在这个阶段国家针对实际情况，先后安排了“柔性制造系统技术（FMS）开发研究”、“计算机集成制造系统（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研项目，大力推动我国数控技术的自主研发进程。这样我国数控机床的数控系统和伺服驱动系统，也由进口发展到了自主研发的阶段。目前我国已有数十家的研究所和企业可以从事各类数控系统的研发和生产。其中比较知名的有北京的KND系统、南京的华兴系统、成都的广泰系统等。
但是由于我国数控机床的技术水平和工业基础的起步比较晚，在一些领域的研究还是很存在差距。导致在数控机床的性能和可靠性方面与发达国家相比还是存在着距离。目前在推动数控机床发展的工业化和产业化的过程中，我国的数控行业还存在着很多的问题。如：缺乏核心技术、技术创新能力不足、缺乏有效的管理机制、在与国际企业竞争时缺乏实力等问题。
3、数控机床未来的发展趋势
3.1 高速化和高精度化
尽管很多年前就已经提出了数控机床的高速化和高精度发展的目标，但是在科学探索的路上是没有尽头的。而且目前对高精度、高速度的内涵和需求也在不断的变化。保障工作的效率和产品的质量是数控机床一直的追求。更高的速度和更精准的加工技术可以提高产品的质量和生产效率，缩短生产周期和提高企业在市场上的竞争力。
3.2 智能化
21世纪的数控技术的主要发展方向将一定是智能化。目前，智能化的理念已经渗透到了数控机床的各个部分。如加工过程的对工艺的自调节控制，工艺参数自动检测显示。还为了提高驱动方便的各种人性化设计，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。在故障诊断方面也摆脱了原始的人工检修，已经有智能诊断、智能监控程序和感应装置，方便系统在出现问题时及时进行反馈和维护，减少了查找故障的时间，为数控产业的规模化发展提供了机会。
3.3驱动并联化
并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，在机床主轴（一般为动平台）与机座（一般为静平台）之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。
3.4 网络化
现在国外已经开始尝试对数控机床联网技术的研究和试验。就是利用网络技术将各个机床进行连接，可以实现机床的统一管理和在线监测功能，同时也方便对机床程序的修改。目前数控机床联网要具备以下几个方面的能力：一是可以将程序从监测室可靠的传输到每台机床，然后对其运行情况实现实时监控；二是可以随时采集到每台机床的数据参数进行查看和备份；三是可以将不同机床间的程序进行相互交换，确保系统的稳定性；四是可以在线提取到每台数控机床的刀具磨损情况和估计刀具的使用寿命，然后电脑实现和监控换刀程序的执行。
4、结语
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、智能化、并联驱动化、网络化、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，数控产品的核心技术研发方面还是与国际同行存在着很多的不足。中国的数控产业在引进先进技术的同时应该重视对国内技术人才的培养，努力打造具有自主品牌的核心产品。力争早日摆脱目前在高精端设备上依赖进口的局面，为把我国从一个制造大国发展成为一个研发大国而奋斗。
参考文献
[1]秦宏伟.我国数控机床发展现状及方向[M].机械制造与研究，2007.
[2]贾亚洲，杨兆军.数控机床可靠性国内外现状与技术发展策略[J].中国制造业信息化，2008，4.
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1.提高功能部件自主开发能力
在与发达国家多年的技术交流、引进和吸收，我国数控机床设备的发展有了明显的改进。然而，我国关键零部件的生产依然依赖于进口，这就产生了数控机床设备盈利低、缺乏竞争力的问题。针对这一现状，提高数控机床关键零部件的自主开发能力是最基本的措施。为提高我国数控机床产品的自主开发能力，《国家中长期科学和技术发展规划纲要》设立了“高档数控机床与基础制造装备”科技专项。此专项以提高数控机床可靠性和产业化水平，提高国产功能部件性能为目标，为数控机床产业发展打下坚实基础。
2.加强核心技术的开发和研究
在数控机床设备改进中，数控系统是关键部分。一直以来，我国数控机床核心技术严重缺乏，90%需要从国外引进。国内中、高端数控机床制造业，多数以组装和制做为主，如在上海设厂的“机床巨头”德国吉特迈机床集团，其核心技术都依赖于发达国家。数控机床核心技术的缺乏直接影响到我国的机床设备产业的发展，因而加强核心技术研发是发展数控机床的必要条件。首先，我国要不断进行核心技术的研发，鼓励科研机构和企业机构的自主开发。其次，学会在交流中吸收，在吸收中创造。例如，在机床零件配套和制作方面可以学习德国的先进技术，在数控系统的开发方面可以参考美国的最新理念，并在学习交流中创新并研发出属于我国自身的核心技术。
3.注重创新能力平台建设
所谓创新是竞争中取胜的根本，是行业发展的基本推动力。在数控机床设备的发展中，技术的创新性是设备满足市场需要的关键。在国内，许多企业忽略了数控机床技术创新的重要性，盲目跟随国际技术潮流，没有个性化的技术，这导致无法满足市场的需求。因而，在面临数控机床市场需求逐渐增加的情况下，企业应该重视市场动向，提高创新能力。“高档数控机床与基础制造装备”科技专项提出注重“创新能力平台建设”，期中包括注重核心技术与装备的创新。遵循“在创新中求发展”的理念，数控机床技术才会有显著的提高，才能在国际机床市场提供良好的竞争条件。
4.创造良好的工作环境
对于数控机床设备来说，稳定性、可靠性是两个重要的运行指标。现实中，数控机床多数在较恶劣的电磁环境中使用。为了保证机床的正常运行，抗干扰度是非常必要的。解决电磁干扰的改进措施有：
4.1.利用电源滤波器抑制电磁干扰。电源滤波器可以过滤进入设备中的噪音，以防止机床被噪声污染，从而抑制电磁干扰。
4.2.利用隔离变压器来供电。隔离变压器实现电路与电路间的电气隔离，从而隔绝电流带来的设备与设备之间的干扰，其效果良好。
4.3.利用感性负载吸收噪声。感性负载在断电时会产生强烈的脉冲噪声，影响设备的正常运行，感性负载可以采用并联电阻、压敏电阻、稳压管等吸收噪声。
5.建立完善的管理机制
如今，许多数控机床都存在“坏的快”的问题，如何"管好、使用好、维护好"数控机床设备，是许多企业非常重视的问题之一。数控机床不能像普通机床设备工作时，可以自由的根据工作中存在的问题进行人为的调整，数控机床技术复杂，在机床维护和编程技术方面要求较高，因而建立安全的管理机制非常重要。
建立完善的管理机制，首先，要提高对操作者、维修人员、管理人员、检验人员等的管理和培训。例如，对于维修人员需要培养其专业的知识能力和分析判断能力；检验人员要求能够通过数控机床的组装，参数调整等信息预测数控机床的生产质量；操作者要求对机床的调整和在线操作熟练掌握；管理人员要具备专业的知识积累，了解数控机床设备的特点和过程控制。其次，要防止设备的超负荷运转，合理分散设备的工作量，达到设备的合理工作。 另外，科学组织生产，解决生产力不平衡问题。这主要从生产组织管理的角度入手，提高数控机床设备的工作率，合理安排设备的生产节拍，合理分配设备的生产任务。最后，及时维修设备的故障和处理问题。在数控机床工作时，设备出现故障是正常现象，那么及时处理才能避免问题越来越严重。
6.结语
数控机床是一门技术性强的应用性工程，在工业制造方面有着举足轻重的地位。随着社会生产力和科学的不断进步，数控机床在逐步改进的同时还存在许多的问题。为解决这一现象，在数控机床的改进中，要注重功能部件、核心技术、创新能力、工作环境和管理机制建设，才能真正实现数控机床进一步的改进。
参考文献：
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数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术（简称NC即NumericalContro1）应用于生产中已有二十多年的历史了，它使传统的制造业发生了质的变化，尤其是近年来.微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备，是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志，是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
1.数控车床的发展趋势
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：
1.1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（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。
1.2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。
1.3复合化与系统化
工件一次装夹，能进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。
1.4数控系统控制性能向智能化方向发展
随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。
1.5数控系统向网络化方向发展
数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部，这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，最近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际先进机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。
1.6数控系统向高可靠性方向发展
随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99%以上，则数控机床的平均无故障运行时间（MTBF）就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l（数控的可靠比主机高一个数量级），数控系统的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。
1.7数控系统向复合化方向发展
在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。
1.8数控系统向多轴联动化方向发展
加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
2.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。中国的数控产业不能安于现状，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：
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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).
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数控技术是制造业实现自动化、高效集成生产的基础，也是提高劳动生产率和产品研制周期的重要手段；制造装备的大规模数控化，使企业急需一大批数控编程、数控设备操作以及维修人员，而传统的机床培训设备存在集成度低、培训效率低等问题，已经不能满足不断增长的数控培训需求，网络辅助教学应运而生。
2.国内外数控加工仿真的研究现状
国际上关于数控加工仿真的研究是从七十年代开始的，其目标都是试图将数控加工过程以图形方式直观形象地表现出来，从而检查加工程序中的错误，即所谓的图形仿真验证。
早期多数CAD/CAM采用了一种比较简单的方法，即用线框图来实现数控加工仿真和验证。在实际验证时，刀具轨迹通过显示刀位点之间的矢量来进行模拟，刀具的线框图也能显示出来，再加上所加工的线框显示，刀具所加工的部位和加工方式都可以比较清楚地反映出来。但是，一旦零件比较复杂，表示零件和刀具轨迹的线框图就会互相重叠，难以辨认工件的实际形状和刀具的加工轨迹。使得检查工作变得十分困难，甚至完全不可能[1]。
正因为这样，后来的研究大多采用实体模型表示法。实体造型中最常用的方法有：边界表示法（B-Rep）、体素构造法（CSG）、混合建模法（Hybrid Model）和空间单元表示法[2]。
在实现数控加工仿真的方法中，最基本的就是应用实体造型中的布尔运算。这一技术的实质是通过执行工件模型与代表刀具运动的扫描体序列模型之间的直接（物空间）布尔差操作来完成仿真加工过程[3]。这种方法最大的缺点是它的计算量过于复杂，几乎不能投入实际应用。
因此许多人开始使用离散实体模型的方法来改进仿真执行的速度。又根据离散方法的不同，产生了物空间布尔运算（Object Space Boolean Operations）和象空间布尔运算（Image Space Boolean Operations）两种布尔操作手段。
但是，这种方法的运算量还是相当大的，依然不能保证实时的仿真效果。通过将实体离散在象空间进行布尔操作，可以比较明显的改进NC仿真的效率。该方法使用z-buffer消隐思想，将实体按象空间的像素离散为z-buffer结构。这样计算被简化为视线与代表实体的图像空间的表面的求交。沿着每一条视线，布尔运算可以在一维空间进行。所以具有比较快的运算速度。
数控仿真软件主要分成两种，一种是集成到CAD/CAM软件中的，如国外的Pro-E、Ideas、Mastercam等软件和国内的北航海尔软件公司的CAXA、天津大学[4]的“回转体零件的CAD＼CAM系统”等都集成了加工轨迹仿真的功能；另外一种是独立的数控加工仿真软件，如华中理工大学数控技术研究所[5]的“NC铣削加工切削过程仿真系统”；哈尔滨工业大学[6]的“基于微机的三轴数控铣削仿真系统”等。这些软件借助于强大的三维造型功能，采用实体造型的方法实现了数控加工过程的仿真。
总体来讲，以上仿真软件的共同特点是专业技术性强，集成化程度高，集CAD/CAM于一体，但价格昂贵；虽然融合了刀具轨迹的三维、二维仿真技术，但并不适用于数控编程和机床操作人员的培训。
3.数控教育与培训的发展现状
目前，数控技术人才来自两种渠道，其一是由高等院校、中职学校的数控专业培养具有一定学历的人才；其二是社会上有关培训机构及院校开办的各种中短期的数控培训班培训的人才。然而，虽然我国各高校、高职、中职加大了培养数控人才的力度，但始终不能满足我国数控人才的需求，主要原因如下：
（1）我国经济快速发展，逐步成为世界制造中心
进入新的世纪以后，随着我国综合国力的进一步增强，我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业的中心，这必然对掌握现代信息化制造技术的技术人才、特别是对大量的一线技术工人形成了巨大的需求。
（2）教学体系结构不能满足数控用人单位的需求
很多学校把实训重点放在数控机床操作方面。事实上，数控机床是一种先进的自动化设备，其操作非常简单。用人单位真正需要的人才应该具备精通数控加工工艺（如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等）、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护、维修技术等工程素质。
（3）数控教材更新缓慢，数控师资力量有待进一步提高
目前，可供数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护和数控人才实训等课程选用的教材还有限。而且，许多现有数控教材内容比较陈旧，结构上也存在一定的缺陷，根本不适合用于培训企业急需的高水平实用人才。现在各学校的数控教师主要是从事各高校机械或机电专业毕业的本科生或硕士研究生。这些教师具有一定的基本理论知识，但数控实践能力欠缺。
（4）数控实训设备的数量不足，设备种类少
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二、我国数控技术的发展及现状
我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从1958～1979年，即封闭式发展阶段。由于国外的技术封锁和我国基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。第三阶段是在国家“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统（普及型）也达到了10%。目我国数控机床行业所掌握的五轴联动数控技术较成熟，并已有成熟产品走向市场。同时，我国也已进人世界高速数控机床生产国和高精度精密数控机床生产国的行列。在CIMT2003上，中国内地共展出机床700多台，在600多台金属切削机床和近100台金属成形机床展品中，数控机床分别占75%和54%。这既体现了中国机床市场的需求趋势，也反映了中国在数控机床产业化方面取得了突破性进展。目前我国占据市场的产品主要集中在经济型产品上，而在中档、高档产品上市场比例仍然很小，与国外一先进产品相比，在可靠性、稳定性、速度和精度等方面均存在较大差距。
三、数控系统中的新技术
（一）网络化数控系统平台
1.网络化数控系统平台的基本结构。
（1）系统软件。机床网联可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可以在任何一台机床上对其他机床机进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。通过开放式的CNC同环球网的连接，车间能够从跟踪到收集机床生产情况等更多的信息。Pro/Engineer北航海尔CAXA等CAD/CAM软件能够依据零件CAD轮廓生成相应的加工轨迹，生成数控代码程序。这些代码通过网络发给机床进行加工。网络数控通过网络将制造单元和控制部件相连，活将制造过程所需要资源（如加工程序、机床、工具、监测监控仪器等）共享。
（2）系统硬件。系统硬件包括组成的各种物理实体。系统硬件对外部的表象和接口可以是一致的，也可以通过设备驱动程序使之与操作系统分隔。系统硬件各部分通过信息管理网络和开放设备及网络互连，传递命令和数据信息，并行完成数控任务。对于数控系统硬件来讲，开放性主要是指其计算机、网络、伺服系统及I/O逻辑控制等单元应该具有统一的标准，以实现互换性。要使其硬件具有互换性，全球所有数控系统制造商都认为应该采取现场总线技术。
2.未来数控技术网络化的发展趋势。一种基于移动通信技术的人机协同的新型数字化制造模式，它把无线移动通信技术引进来，创建一种以人为中心的能充分发挥“人的智能”和“及其智能”的分布式人机系统工作模式。车间数字助理（Shop Floor PDA）和新型数控系统构成了这种新型制造模式的两个核心环节。这种专业化的数控PDA可以通过无线局域网和上网，获得车间或单元服务器乃至CAD/CAM技术中心的支持，因而极大地增强了数控系统的功能。
车间数字化是企业制造数字化和信息化的重要基础环节，也是我们所面临的一个难点。企业排除人的参与，完全依靠计算机和自动化技术实现制造业数字化和信息化是不现实的。只有通过把当前无线与移动通信技术引入到制造业中，实现随时随地的信息获取和人机沟通，把人的智能和及其的智能无缝的结合起来，形成以一个人为中心的人机协同的制造模式，将为实现这种崭新的制造模式打下坚实的基础。
（二）数控机床智能控制技术
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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，国家十一五科技发展规划也明确提出，提高大型设备数控化水平。但是目前我国整体大型设备的数控水平低，机械加工的精度、复杂度、精度保持度等都远低于国际水平。而加工中心作为机床家族的重要组成部分，今年来虽然也越来越受到国人重视，但是多为进口或者合资企业产品，其技术水平也较低。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。在精度方面，国内机床水平追赶国外先进水平的距离也很长。目前我国大型加工中心很难达到0.005mm，国外由于技术先进，则可以达到0.003mm。在精度保持度方面，国内一般为5年，国外则能够达到10年。目前国内在轴承、丝杠、刀具等决定机械精度的方面技术能力都不够。而国内数控系统最大的瓶颈在于国内系统是基于单板机的基础上发展起来的，至今没有一家是基于数字逻辑电路的设计。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。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。
1.2国外现状
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，偏重于基础科研，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。德国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。日本自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。另外还有台湾和韩国的机床也比中国先进。
1.3数控加工本身的特点
数控加工操作系统日益开放、数控系统向软数控系统发展、控制系统向智能化方向发展、向网络化方向发展、向高可靠方向发展、向多轴联动方向发展、向复合型方向发展的市场趋势。数控加工具有柔性好，自动化程度高的特点，对于轮廓形状复杂的曲线的加工尤其适合。数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。本产品属于大型加工中心，主要用来加工复杂结构、工艺及精度要求高的大型设备部件的数控加工工具。其特点是：被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削及刨削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。利用数学方式输入，加工过程可任意编程，主轴及进给速度可按加工工艺需要各自变化，且能实现多座标联动，易加工复杂曲面。对於加工对象具有“易变、多变、善变”的特点，换批调整方便，可实现复杂件多品种中小批柔性生产，适应社会对产品多样化的需求。利用硬件和软件相组合，能实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能，可进一步提高机床的加工精度、效率、自动化程度；数控机床是以数字控制为主的机电一体化机床，充分发挥了微电子、计算机技术特有的优点，易于实现信息化、智能化、网络化，可较易地组成各种先进制造系统，如FMS、FTL、FA，甚至将来的CIMS，能最大限度地提高工业的生产率、劳动生产率。
1.3.1数控系统与加工能力
目前处于世界领先水平的数控操作系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装、各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。
1.3.2机械系统与加工能力机械系统
目前以德国最好。目前较为先进的设备，保留了其先进的全静压块静压结构和双层式床身结构，增加了四柱双驱的平衡驱动方式，有效解决了消隙及驱动平衡的难题，采用斜齿齿轮对，使转台运转更加平稳；采用上压式镶条滑块结构，机床转台自适应调整液压夹紧装置使得B轴联动旋转加工精度更高，更加稳定；机床主轴采用液压氮气平衡，确保机床的快速响应速度，使机床运行更加平稳可靠。具有智能数字刨铣工能，可加工直角、锐角孔及异形斜面样条沟槽。该机床正式投产后机床直线精度（X\Y\Z）可达±0.003㎜，旋转（B）精度可达±2S”，直线重复定位精度达到0.001㎜。产品精度保持度可达10年以上，大大提高了机械的使用寿命。除此之外，目前先进数控加工设备还采用很多应用性很强的技术来提高加工精度和难度，保证其可以加工复杂的曲面件。在提高转台精度及平稳性方面：采用四柱双驱技术，由原来的一侧一个齿轮驱动改为在180°水平方向上按对等夹角两对双齿轮驱动，每对齿轮可自动消隙。机床转台精度长久保持性：使用12个独立的高耐磨铜静压块代替原来的贴塑耐磨条工艺，因静压几乎无磨损而长期保持精度。温度对机床精度的影响方面：使用温度补偿功能，在机床内部安置温度传感器，利用激光干涉仪测出其温度变化时机床在各温度下的变化值，然后再机床参数中补正。刨铣功能开发（直角孔槽加工）：利用机床CS功能，使主轴与X、Y、Z轴移动的同时，主轴按刀具切线方向控制转角。机床惯量的控制：使用液压氮气组合平衡方式代替配重铁平衡方式，减少机械运动质量和运动中的动量惯量。
2、复杂曲面配合件的数控加工工艺
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1.数控机床热误差补偿技术问题的国内外研究现状
通过针对数控机床热误差补偿技术问题国内外学者研究论述的系统性归纳总结分析，不难发现，国内外学者针对数控机床设备热误差技术现象建模补偿问题的研究，最早是在分析数控机床设备运行使用过程中的热效应技术行为基础上逐步成型的。
1980年，德国西柏林工业大学的UHeise以“数控机床设备的热变形补偿”为中心，撰写并发表了博士论文，其在撰写博士论文过程中开展的实验探究工作环节，获取了针对数控机床设备热变形技术现象幅度为65.00%的热变形补偿技术收益效果。与此同时，我国国内部分研究机构在针对数控机床设备的热误差研究过程中也逐步取得了一系列重要研究进展。1984年，中国北京机床研究所与德国西柏林工业大学机床和制造工艺研究所通过技术合作，共同建构形成数控机床设备的热误差技术现象描述与处置模型，并在一立数控机床设备之上完成了技术检验过程。在此基础上，中国北京机床研究所独立研究创建了针对型号为DM7732数控线切割机床的热误差补偿应用技术，并且在具体的实验性应用技术检验过程中顺利获取了表现幅度在75.00%以上的热误差检验效果。我国浙江大学借助热弹性理论，运用数学分析处置方法推导获取了数控机床设备刀具技术部分的热变形技术现象计算分析公式，同时还还建构形成了指向数控机床设备中精密机械技术组件部分的热模态技术理论。
20世纪90年代之后，数控机床设备的热误差补偿技术研究工作进入了快速繁荣的历史发展阶段，来自美国、德国、日本以及中国等多个国家的研究人员，在针对数控机床设备运行过程中的技术形态和技术参数表现特征展开系统全面分析基础上，接连创立了数量充足且形态各异的建模技术思路，创建和构筑了数量众多的热误差处理模型。学者Jedrzejewki等人基于数控机床设备能量损失现象年代研究分析角度，基于有限元分析方法建构了数控机床设备的热误差补偿模型；学者Chem等人在原本已经研究获取的21项数控机床设备技术误差项目基础上，系统化创立并且归纳了包含热误差以及几何误差项目在在内的32项数控机床设备运行技术误差组成结构成分；Srivastava等学者运用HTM技术处理方法，创立并顺利形成了指向数控机床设备五轴加工中心技术结构的误差处置模型，同时也有部分日不研究人员在针对数控机床设备的运行技术问题展开系统化研究分析基础上，初步创立提出了关于“热刚度”的技术概念。
美国密歇根理工大学YidingWang教授等人，在针对数控机床设备的运行热误差纤细展开系统分析条件下，创构和提出了基于灰色系统理论的离线式热误差补偿模型，以及在线式热误差补偿模型。德国学者HermleHanrld研制创立应用的数控机床设备热膨胀技术现象补偿技术模型，和AchjmidRoben研制创立应用的数控机床设备热变形补偿奇偶数系统，均接连获取德国国家级专利部门的认可和授权。
在此基础上，浙江大学陈子辰教授。于1992年召开的全国数控机床热误差控制与补偿研究学术研讨会上，明确阐释了关于“热敏感度”和“热耦合度”等全新技术研究理念。上海复旦大学的杨建国教授在CNC车削技术中心基础性设备技术条件基础上，创造性引入运用了数控机床设备的热误差技术现象的鲁棒建技术处理方法。1998年，杨建国教授和潘志宏教授还合作仓U立了针对数控机床设备车削加工技术中心模块几何误差技术现象，以及热误差技术现象的综合性数学处置技术模型。天津大学张奕群教授等人，在具体开展的数控机床设备热误差技术现象建模处置过程中引入了Kalman滤波器技术组件，促进了辨识精度技术参数表现水平的显著改善提升，上述技术研究人员以，某立运行的JCS 018A型数控机床设备加工中心系统作为对象展开了系统的技术研究过程，在切实引入运用神经网络建模技术处理基础上，确保了实际补偿技术效果获取幅度水平达到了60.00%以上。与此同时，我国还有一定数量的高等院校和企业性生产单位，也相继围绕数控机床设备生产运行过程中任务差技术问题展开了系统的研究分析，取得了一定的研究成果，为有效解决数控机床设备在具体生产运行过程中的热误差技术问题作出了重要贡献。
2.数控机床设备热误差补偿的常见建模处置思路
在现有的数控机床设备热误差技术补偿活动开展过程中，通常应用补偿技术处置方法主要集中展现在如下2个基本方面：第一，直接针对数控机床设备在生产技术运行过程中发生的热误差位移技术参数项目展开补偿处置。第二，针对数控机床设备在具体技术运行过程中形成的温度场技术结果实施重新平衡建构处置。
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目前，数控机床在我国的制造业中占有重要的地位，虽然我国数控机床技术在不断的提高，但是通过研究证明我国的数控机床在机床的使用、维护、部件的选型、系统的设计等方面都存在一定的缺陷，这些都严重影响到我国数控机床的可靠性，为了能够提高我国数控机床的可靠性设计，文章将对我国数控机床的可靠性现状进行分析，同时提出了提高我国数控机床可靠性的相关策略，希望可以为数控机床的可靠性提供一定的建议。
1 国内数控机床可靠性现状研究
随着科技的不断发展，客户对于产品的质量、精度等方面都提高了要求，而数控机床正好满足了当今机械加工类高精度、高质量的要求。因此数控机床也成为了国家综合实力的代表。我国的数控机床在生产和设计的可靠性中存在一定的问题，文章将对国产数控机床的可靠性现状进行研究。
可靠性主要是指对产品质量在一定时间内完成工作任务的描述。而可靠性对于数控机床来说占据十分重要的地位。如果数控机床的可靠性低，就代表数控机床在使用上、质量上以及维修等方面都存在一定的问题，而在使用可靠性低的数控机床时，会导致生产不稳定，故障发生率高等问题，给生产企业造成严重的影响。
可靠性已经成为评价产品质量的一个重要因素，而对于生产企业来说在购买数控机床时平均无故障工作时间也成为了重要的参考数据。与国外先进的数控机床相比，我国生产的数控机床平均无故障工作时间大约在500-600小时之间，而国外则在800-1000小时。而有的先进的数控机床的平均无故障工作时间已经达到5000-80000小时，由此可以看出，我国的数控机床的可靠性与国外的数控机床存在一定的差距。
随着我国对数控机床可靠性研究的重视，我国数控机床的生产也得到一定的发展，无论是在质量和数量上都得到一定的发展。同时我国的数控机床在价格方面也具有一定的优势，但是我国数控机床在产品的质量和性能方面仍存在一定的问题，因此对于我国数控机床可靠性的研究具有重要意义。
2 提高国产数控机床可靠性的对策
2.1 可靠性的意义
要想提高产品的可靠性需要投入一定的资金，主要是因为可靠性的研究既需要技术也需要经济方面的投入。但是并不是经济投入的增加，就认为可靠性的研究没有意义，实际上对于数控机床来说，数控机床在使用过程中所产生的费用主要包括两个方面，分别是购买费用和维修费用。如果数控机床的可靠性得到一定的提高，那么相应的机器的维修费用就会相应的减少，相反，如果因为提高可靠性需要资金的投入，而减少对数控机床可靠性的研究，那么在使用过程中，数控机床会增加维修费用，同时也会对生产造成一定的影响。因此在产品的设计过程中，要根据实际情况合理的确定机床的可靠性水平，从而确保数控机床在整个生命周期内的费用最低。在竞争激烈的社会中，只有高质量的产品才能获得市场的信赖，因此高可靠性也就成为数控机床增加市场竞争力的重要因素。
2.2 从机床的各个细节提高机床的可靠性
产品的可靠性是在产品的设计过程和生产过程中实现的，因此为了提高数控机床的可靠性需要从各个细节来把握。
2.2.1 尽量减少零部件的数量
在数控机床的设计和维修上，可以看出在机床内部任何零部件出现问题都会造成机床发生故障，而在机床内部这些零件之间都是以串联的关系连接在一起的，如果其中一个零部件出现问题，将会导致整个系统发生故障。因此可以得出数控机床的可靠性与机床内部的零部件有关，如果零部件的数量越多，且单位零件的可靠性低，那么机床的可靠性也会相应的降低；相反，如果零部件的数量少，且单位零部件的可靠性程度高，那么机床的可靠性就会得到相应的提高。
同时，如果系统内部在设计中的零部件数量过多，也会导致各个零部件间的匹配出现问题，增加了维护的难度，也在一定程度上降低了数控机床的可靠性。所以为了提高数控机床的可靠性要在设计过程中，尽可能的减少零部件的数量。
2.2.2 提高单位零部件的可靠性
除了减少零部件的数量之外，也要提高零部件的可靠性才能起到提高数控机床的可靠性的目的。而在系统中，首先要找到最容易发生故障的单位零部件，然后对较薄弱的环节进行改进。主要的方法包括优化零部件的设计、挑选最合适的材料、加大对零部件的质量检测、提高生产工艺、在采购零部件时要加大对外购零部件的检查力度等。
2.2.3 采用可靠性方法进行设计
产品的质量和可靠性在很大程度上是在设计过程中决定的，因此，为了提高产品的可靠性要在产品的设计过程中，了解产品的使用需要，从而采用合理的可靠性设计方法，针对产品进行优化和改进。常用的可靠性设计方法包括故障树分析、可靠性预计和分配、产品失效模式影响和危害度的分析等。
2.3 收集故障过程中的各种数据
由于我国的数控机床可靠性研究的时间并不是太长，因此并没有大量的数据。但是对于数控机床的维修和可靠性研究，都需要大量的数据，才能对数控机床故障进行分析，找出薄弱的环节，从而对数控机床进行可靠性的研究才有一定的依据。主要需要收集的数据包括平均无故障工作时间、首次出现故障的平均工作时间以及产品出现的故障率等主要数据。
2.4 不断改进提高数控机床的可靠性
数控机床的可靠性会受到多个因素的影响，并且提高产品的可靠性并不是一项简单的工程，只有在设计过程中不断的收集产品各个方面的数据，才能逐渐的找出系统中的薄弱环节，从而逐渐对数控机床的设计进行改善，这样才能逐渐提高产品的可靠性。在设计初期，由于缺乏经验和技术，在选择零件和材料、设计过程、制造工艺等都存在一定的问题，而要想改进这些问题只有不断的研究，才能在试验――分析――研究――再试验这样的过程中提高产品的可靠性。
3 结束语
可靠性研究对于数控机床系统的设计有着重要的意义，并且近几年可靠性科学研究已经逐渐形成一定的理论体系，并且在多个领域得到广泛应用，也称为提高产品可靠性的较为有效的评价工具，同时在提高我国数控机床的技术方面也有着重要的作用。文章在可靠性科学理论的基础上对我国数控机床可靠性现状进行研究，并指出数控机床在各个方面存在的不足，同时提出了提高数控机床可靠性多方面的改善对策，希望可以为我国数控机床的发展提出参考性建议。
参考文献
[1]贾亚洲.提高数控机床可靠性，加快振兴装备制造业的关键[J].中国制造业信息化，2006，35（6）.
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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
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0 绪言
机床是世界先进制造技术与制造信息结合的重要元素，并且是机械制造业发展的重要环节与工具。所谓数控机床，指的是在数字化控制下，能够在尺寸精准与几何精准两个方面制造毛坯零件加工中需要立体几何形状的工作母机的总称。与传统的数控机床相比，现代数控机床具有高效、高精度等特征，解决了原来数控领域难以解决的问题，保证了加工零件的质量，并且降低了数控工人的工作强度，进而提升了生产效率。发展数控机床技术是我国实现工业现代化的基础工作，并且也是机械制造产业改革的必经之路。而随着科学技术的不断发展，我国的数控机床技术也取得了明显的成果，但是依然存在一些问题，就需要我们去改进与创新。
1 我国数控机床技术发展现状与问题
机床产业是我国经济发展的基础，而其中的装备制造业又是工业发展的核心。我国将发展高档数控机床技术作为新时期十六个科技创新项目之一，尤其在我国政府的大力支持下，我国的数控机床领域有了重大的研究突破，并且研发出了一批具有我国自主知识产权的数控机床技术。
第一，在中高档数控机床方面有了重大突破。我国在近几年开发出了大型、五轴联动的数控加工机床与其他大批的专业化高效率数控机床，并且建立了大批的中档数控机床核心产业基地。
第二，核心功能部位的制造水平提高。随着科学技术的发展，我国制造的数控机床的部分性能已经接近了国际的指标，达到了制造的先进水平。我国相应开发出了高速主轴单元、重载直线导轨等高性能的核心数控部件样机，而其中有些部件已经开始小批量的生产，获得了不错的反响。
第三，部分中高档数控机床系统开发应用取得一定成果。我国的数控领域通过自主研发与其他国家相互合作，在部分中档数控机床技术领域取得了明显的成果，能够初步解决远程数据等传统机床出现的技术难题。
然而我们看到了我国数控机床取得的明显成果，也要正视依然存在的问题：
第一，我国高档数控机床供应能力较弱。虽然我国的数控机床领域在近几年得到了显著的发展，并且工作效率也明显提高。但是我们依然可以看到机床消费与生产结构之间的矛盾，而随着我国工业发展，对中高档数控机床的需求远远超过了低档的需求，但是我国高档数控机床依然需要从外国进口。
第二，自主创新能力较差。一直以来，我国的机床制造业都在行业内的研究所中进行，但是由于创新能力较差，技术投入不足，导致自主创新能力不高。虽然我国一直引进海外技术，并且购买了许多先进的数控技术，但是由于缺乏基础性的研究技术，因此难以汲取先进技术为己用。
2 我国数控机床发展创新策略研究
第一，提高自主开发与创造能力。面对我国这个工业大国，我们必须要提高机床产品的创新开发力度，要实现核心技术与功能部件的有机结合，以研发高档数控机床为主要目标，提高整个数控产业化的水平。加强我国数控技术基础研发理论的研究以及数控应用软件的科研，改革行业标准，为我国数控机床领域发展奠定基础。
第二，将数控功能部件作为基础，核心共性科学技术作为支撑力量。我国的数控系统与功能部件等基础研究方面是弱项，并且成为阻碍我国数控机床领域发展的一大障碍，因此我们必须要提高专业化程度与自主研发能力。数控技术的发展与自主创新能力的提升需要依靠数控核心技术的掌控，并且依靠数控核心共性技术的支撑作用。我们都知道基础技术的研究是提高整个数控产业水平的基础与保障，也是机床设计中的核心与关键之处，这对于我国数控机床领域跨出一大步具有重要的作用。
第三，引进先进技术，与先进国家合作。我们可以向西方具有先进技术的国家吸取经验，并且以市场来换技术，与跨国公司进行合作，实现数控主流产品的高起点与专业化发展模式。对引进的先进技术，要充分吸收，实现创新，满足用户的多种需求。
3 结语
随着我国工业化进程的大踏步前进，数控机床领域的发展也是迅猛飞进的，并且朝着高效、高速、网络化等方向发展。在近几年我国政府注重对数控机床的投入资金与研发力度，并且取得了巨大的成效。但是纵观我国数控机床技术，依然以西方先进国家存在较大差距。我们需要不断努力，加强对自主知识产权技术与创新产品的研发，进而满足我国重点工程的现代需求，缩短与先进国家的差距，实现我国数控机床领域的可持续发展。
参考文献
［1］张耀满，赵亮，蔡光起等.高速机床进给系统的性能研究［J］.机械工程师，2004，（05）.
［2］肖曙红，夏红梅，张伯霖.直接驱动进给系统模糊推理自校正控制的研究［J］.现代制造工程，2004，（07）.
［3］谢红，高健.加工中心的工作台和伺服进给系统设计［J］.现代机械，2002，（02）.
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1 引言
鉴于机器是我国社会经济发展中的重要工具，因而，机器中的重中之重――机床――则成为了经济发展中所需要解决的一大难题。正确了解机床在经济发展中的地位，准确把握机床的设计，不断优化机床是经济发展中拥有强大工具的关键，也是国家经济发展程度的有效体现，因而，在了解到机床在经济发展中的地位和作用后，我国应该将机床的设计与优化提上议事日程，通过不断地优化机床设计来促进经济的发展。
2 简述我国机床发展现状
优化机床设计首先需要了解我国机床发展的现状，从机床发展的现状中找出其存在的问题并寻求有效的方法解决，以此来促进机床设计的不断进步和发展：
2.1 机床的市场广阔
在目前看来，我国各类机床的市场需求较大，尤其是数控机床，高市场需求给了机床不断发展的空间。在市场需求的推动下，机床生产人员会更加重视机床的设计与生产，通过市场需求拉动机床的优化与发展，另外，市场广阔也给了新人进入机床设计与生产市场的空间，新鲜力量的注入能够使机床设计市场充满了生机与活力，而新旧思想的碰撞则有利于促进机床不断被优化，有利于机床的发展，对社会经济的发展也有十分重要的作用。
2.2 国产机床销量较小
虽然机床在我国的需求量较大，但与高需求量相反的是，国产机床的销量较小。在机床市场的销售中，绝大部分消费者在选择机床时会选择国外机床产品，而对国内的机床需求则较少，与高需求的机床市场成反比。国内外机床在中国的销量相距较大，其主要原因不外乎两个方面：性能与质量。国内机床与国外机床相比较而言，由于中国是传统的农业大国，在机器设计与制造方面与国外相比在技术上存在着较大的差异，加上中国制造“偷工减料”这些普遍存在的行为，导致消费者在选择机床时为了更好地实现经济效益，通常会选择国外的机床，这就出现了国内机床需求旺盛而国内机床的销量不高的现象。
2.3 数控机床发展速度快但缺乏关键技术
数控机床在机床市场中占有十分重要的位置，消费者对数控机床的需求占机床市场需求的比重也比较大，在市场需求的作用下，我国也在数控机床方面加强了探索和研究，就目前而言，我国数控机床的研究得到了一定的进展，数控机床的发展速度较快，但是，在数控机床迅速发展的同时也存在着一定的问题：缺乏关键技术。由于我国研究数控机床的年限较短，在数控机床设计与制造中，关键技术基本掌握在外国手里，国内只是掌握了数控机床设计与制造的基本基础，缺乏关键技术使得我国在数控机床的研究与设计中举步维艰，严重阻碍到我国机床行业的发展。因而，要想促进我国机床行业的发展，就必须在机床的设计与制造中掌握关键技术。
3 如何有效优化国内机床
鉴于 我国在机床的发展研究中存在着种种问题，只有将其解决了才能有利于机床行业的发展，针对我国机床发展中存在的问题，本文提出了以下几点解决措施，希望对我国机床的发展有所帮助：
3.1 提高机床的质量
质量问题是我国机床发展中存在的重要问题，要想促进我国机床行业的不断发展就需要解决质量问题，而提高机床的质量问题，可以从以下几个方面做起：提高机床制造人员的质量意识，让其认识到“偷工减料”并不是节省材料，而是给后续工作制造更多的麻烦；加强机床的质量检查，在机床生产中按照一定的比例进行机床的抽检，对于不合格机床的制造者进行惩处，而对于长时间没有检查出不合格品的制造者进行奖励，通过赏罚分明来提高员工的工作积极性，提高机床的质量；另外，国家加强对机床质量的监控是提高国内机床质量的关键举措。我国在机床的生产中如果能做到以上几个方面，相信我国机床生产的质量将会得到大幅度的提高。
3.2 优化组合机床主轴箱
组合机床是机床市场中一个较为重要的组成部分，因而，优化国内机床的设计就需要将组合机床的设计考虑在内，而在组合机床中，主轴箱是一个重要的组成部件。优化组合机床主轴箱首先需要合理安排传动路线，通过该措施来减少生产成本的同时提供主轴箱通用件的数量，使其使用效率得到大幅度提高；另外，使用第Ⅳ排齿轮完成主轴的传递也是优化组合机床主轴箱的有效举措，由于第Ⅳ排齿轮的活动空间较大，更利于主轴之间的传递，使用第Ⅳ排齿轮完成主轴的传递有利于提高主轴间传递的灵活性，提高组合机床的工作效率。组合机床是我国机床市场的重要组成部分，优化组合机床中的重要部件――主轴箱，对于提高组合机床的工作效率，促进国内机床市场设计的优化有着重要的促进作用。
3.3 加强创新
目前我国机床的销量与高市场需求不匹配的一个重要原因是国内机床的性能与国外机床相比存在着较大的差距，而缩短国内外机床的差距，提高国内机床的性能就需要从创新方面着手。国家可以通过鼓励创新，给目前国内的机床增加性能，另外加强机床的创新也有利于打破目前我国机床行业由于没有掌握关键技术而受制于人的局面。通过创新，跳出目前国家机床设计与制造的方框，自行研究开发新技术、新功能，有利于促进机床关键技术的研发，提高国内机床的性能，以此提高国内机床的市场竞争力，促进我国机床行业的发展。
4 结束语
在经济飞速发展的今天，机床在促进经济发展和显示国家实力方面都起着十分重要的作用：促进机床的设计与优化，促进国内机床行业的不断发展，有利于提高国家的科技实力，在科学技术拉动经济发展的今天有着十分重要的作用；另外，研究机床设计，提高机床的性能与质量也能够提高国内机床的市场竞争力，通过市场竞争力的提高来提高我国的国际地位；同时，机床的研究与设计成果也从侧面反映出我国的国家实力。因而，促进机床行业的发展十分必要，相信通过国家和机床设计制造者的不断努力，我国的机床在质量与性能方面一定能够得到飞速的提高，我国的机床行业一定能够得到更近一步的发展！
参考文献：
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数控技术是每个国家先进制造业发展水平的重要标志，国家综合国力的提高和国防工业的现代化所必不可少的重要基础。美国、日本和德国等发达国家的数控机床和技术都处于世界先进行列， 如日本山崎马扎克公司开发出了2种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床。德国德马吉（DMG）公司生产的CTX 310 ECO通用车床其主轴驱动在无级可调情况下，转速可达5000r/min，输出功率为ll千瓦 。
而我国数控技术发展比较晚，起步比较慢。在20世纪50年代末，经历了封闭式开发阶段。在“六五”、“七五”间，通过吸收和引进相结合，于“八五”期间建立国产体系。“九五”期间实现了产业化阶段，组建了数控研发，数控生产基地，初步掌握了数控发展的技术，同时培养一批数控专业技术人才，初步形成了国产数控产业规模，开拓了国产数控产业市场。如图1所示为我国数控机床产业销售情况分布图。其规模较大生产公司有华中数控、广州数控和航天数控等具有经济性和普及型的数控系统及机床产品。经过50多年的大力发展，其产品和性能大幅度提高，并逐渐在市场上站稳脚跟。但高端技术产品含量比较低，与国外数控系统差距比较大，对我国数控产业的发展还达不到主导和支撑作用。绝大部分高端数控产品主要依赖进口，如表1所示是近年来我国数控机床进出口变化对比表。因此大力发展国产数控产业对我国经济的发展、国防的进步和综合国力水平的提高具有极为重要的作用。
1 数控机床与技术简介
1.1 数控机床的结构组成
数字控制（Numerical Control ）是一种借助数字、字符或其它符号对某一加工过程进行可编程控制的自动化方法。而数控技术（Numerical Control Technology）就是采用数字控制的方法对加工过程实现自动控制的技术。再将数控技术应用到机床上就演化为现在的数控机床。标准型的数控机床通常由数控机床控制系统和机床本体这两大部分组成，如图2所示。
1.2 数控机床及技术分类
1）按控制系统特点分，主要包括点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。其中，点位控制数控机床只要控制移动部件的终点位置，对运动轨迹不作要求；直线控制数控机床不仅控制两点间准确位置，还要控制其移动速度和轨迹；轮廓控制数控机床能够同时控制两轴以上的轴，并具有插补功能，同时对运动的起、终点，速度和轨迹进行精确控制来加工任意形状的曲线和曲面。
2）按执行机构的控制方式分，主要包括开环、半闭环和闭环数控机床。其中，开环数控机床无位置反馈系统，加工精度低；半闭环数控机床带有位置反馈系统，并安装在滚珠丝杠或电机轴上，加工精度较高；闭环数控机床不仅带有位置反馈系统，而且将其安装在运动部件上，加工精度最高。
3）按工艺用途分，主要包括金属切削类、金属成形类和特种加工数控机床及其他类型数控机床。其中，金属切削类数控机床应用最为广泛，种类最多；金属成形类数控机床最近几年发展较快。
4）按数控机床的性能分，主要有高、中、低档三种数控机床。
1.3 数控机床及技术特点
数控机床作为一种先进的自动化机床，不仅具有较高的自动化程度，而且还具有广泛的通用性，综合运用了计算机技术、微电子技术、自动控制技术、机械结构和精密测量等最新成就和技术，广泛应用于机械加工制造、国防军工产品生产、航空航天、交通运输等领域，其主要特点如下：
1）加工精度高，加工质量稳定、可靠性高；
2）加工过程无需人工干预，降低了工人的劳动强度；
3）当零件发生改变时，只需改变数控程序，即可继续加工，节省生产准备时间，提高生产率；
4）能实现多坐标的联动加工，能加工各种形状复杂的零件，加工范围广；
5）适应性强，适合加工单件和小批量复杂工件；
6）有利于实现机械加工的现代化管理。
2 数控机床及技术的发展概况
数控机床产业是国民经济发展的支柱产业，中国是世界制造大国，但不是制造强国。创新能力不强，基础薄弱，主要以低端产品为主，而制造业的发展主要依赖于机床业的发展。为此，国家于2005年制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，同时将“高档数控机床与基础制造装备”确立为16个科技重大专项之一。通过国家计划支持，在数控关键技术方面取得较大突破，主要表现在如下几个方面：
1）关键部件的技术水平和质量逐步提高，功能日趋完善，部分零部件的性能指标逐步达到国际先进水平。开发出了高速主轴控制单元、重载导轨、数控回转工作台、A/C轴数控铣头、机械手和刀库装置和数字化量仪等部件和样机，并实现小批量生产规模。
2）中高档数控系统的研发取得了一定的成果。通过自主研发与国外合作，在中档数控系统研发上取得很大进展。解决了远程数据传输和坐标联动的关键难题，相继又开发了伺服驱动系统，形成了系列化和标准化生产。
3）中高档数控机床研发有了较大的突破，在复合加工、五轴联动、高速加工和数字设计等方面取得了重大进展。
但与国外先进发达国家相比，差距还很大，还有很长的路要走，其不足主要有以下几点：
1）自主创新能力还不足，创新成分少，吸收和消化能力差。就目前情况来看，我国只是停留在掌握已有国外的先进技术上和提高国产化率上，没有形成自主研发和自主创新能力。要改变这种局面，不仅借助国外的先进技术作引导，还必须增强消化吸收能力，否则会更加依赖于国外技术。
2）功能部件发展滞后。由于数控机床是由若干功能部件在立柱和床身上进行组装而成。其整体和功能部件之间是相互依赖，相互发展的，这些功能部件的发展也在一定程度上限制了数控机床的发展。
3）产品的稳定性、可靠性不高。进口机床的平均无故障时间约为10，000小时以上，国产为3000-6000小时左右。这种差距在一定程度上影响了国产机床在市场上的占有率。
4）网络化水平和技术较低。目前应用较多的还是NC传输、串口通讯技术和纸带阅读器，而远程故障排除、集成化和网络化水平有限。
5）产品可靠性、服务水平和产品质量等方面不强。国产机床的交货期、服务和质量等方面与国外的著名品牌差距较大，其数控系统的平均无故障时间差距也很大。另外，服务体系不完善，快速反应能力和成套技术服务满足不了现在的多元化市场要求。
6）高档数控机床的需求量较大。尤其对高端数控机床的需求量较大，每年大约有60%的固定资产用于购买机床。在“十二五”期间，随着汽车、高铁、航天工业、工程机械等行业投资增速、产业结构调整，对中高端数控机床需求量将继续增大。据分析，到2020年低中高档数控机床之比将达到20：60：20，中高档数控机床年需求量在12万台左右。
7）体系结构不够完善和开放。用户接口不够完善，少数开放功能的产品，只停留在试验和试制阶段。
8）创新环境不完善。我国还未形成有利于企业创新的竞争环境，创新动力和创新意识不强。
3 数控机床及技术的发展趋势
数控技术不仅对传统的制造业带来了巨大的变革，而且成为工业化的象征。随着数控技术的发展和应用领域的逐渐扩大，对国际民生的重要行业产生了极为重要的作用。从目前世界上数控技术及装备的发展趋势来看，主要体现在以下几个方面：
3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性
世界各工业国家从精密到超精密加工，从微米级到亚微米级，再到纳米级发展，以适应现代科技的发展。通过高速化缩短切削时间，来提高生产率，实现高效发展。高的可靠性可以大大降低机床故障率，提高机床寿命。
3.2 开放式、智能化、网络化
开放式数控系统能在一个统一平台上，面向厂家和用户，通过增加、剪切和改变结构对象，实现产品的系列化。智能化主要是对产品质量、驱动性能、编程、人机对话、智能控制、智能诊断等方面实现智能化。网络化是近年来的一大亮点，这一目标的实现可极大满足制造系统和制造企业对信息集成的需求，实现虚拟制造和敏捷制造等。
3.3 五轴联动加工和复合快速加工
采用五轴联动可实现对三维曲面零件的加工，效率高、加工质量好。但价格较高，编程难度较大，从而限制了五轴联动机床的发展。由于当前电主轴的快速发展，使五轴联动的复合主轴头结构大为简化，制造难度和成本降低，促进了五轴联动机床和复合加工机床的迅速发展。我国复合加工机床刚刚起步、国内首台复合加工机床是由沈阳机床集团与德国MAX-MULLER公司合作生产的车铣复合中心。
3.4 环保化
随着环境保护意识的增强，环保的要求也越来越高。不仅在制造过程中不污染环境，在使用中也不产生二次污染。在这种环境下，装备制造领域对机床提出了无液、无冷却液、无气味的环保要求。欧洲已有10%-15%的加工实行了干切削或准干切削，如德国HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技术；美国HARDING的QUEST系列车床；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷却技术；日本富士公司的数控车床采用了冷风冷却技术。
3.5 新技术规范和标准的建立
开放式数控系统有更好的适应性、扩展性、通用性和柔性。美国、欧共体和日本等国纷纷开始对开放式体系结构的数控系统新技术规范的研究和制定，这预示着数控技术的又一个新的变革时期的到来。我国在2000年也开始对中国的ONC数控系统的规范进行研究和制定。
4 结束语
我国是制造和生产大国，在世界产业转移中尽量接受前端而不是后端的转移。一方面，要努力掌握世界先进制造核心技术，缩短与先进国家之间的差距。重视数控人才的培养，加大对数控高端科技领域的拓展，加大经济的投入，实现由制造大国到制造强国的转变。另一方面，制造业还是我国就业人口最多的行业，可缓解当前就业的压力，提高人民的生活水平，保障社会的稳定。
参考文献：
[1] 林宝，单国栋.我国数控机床市场发展现状和趋势[J].东方企业文化，2010（9）：121.
[2] 张玲. 数控加工编程[M]. 南京：南京大学出版社，2012.1.
