数控机床的现状及发展趋势

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1、摘要：近年来，数控加工已广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床以其卓然的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功效引起世人注目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为进步前辈制造技术中的一项核心技术。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床的现状以及机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势。

2、关键词：数控装备，加工技术，现状与发展趋8目录摘要：1第一章数控机床的现状31.1数控机床产业的现状31.2数控机床的技术现状31.3数控机床的关键部件现状3第二章数控机床的发展趋势42.1高速化42.2高精度化42.3功能复合化52.4体系开放化52.5驱动并联化62.6极端化(大型化和微型化)62.7信息交互网络化62.8高可靠性7第三章结论7参考文献88第一章数控机床的现状1.1数控机床产业的现状据初步统计，近年来数控机床产量持续地以年均增长超过30%的速度快速增长。2004年其产量达52000台以上，同比年增长40%，数控机床的消费量约74000台，同比年增长32%。在数控机床的技术

3、水平方面，由于市场需求的拉动，中高档数控机床的开发也取得了较大的进展，在五轴联动、复合加工、高速加工、超精加工和数字化设计等一批关键技术上取得了突破，并形成了一批中档数控机床产业化基地。但是，另一方面进口的数控机床数量也在逐年同步增加，而且进口数控机床消费额的增长趋势更快。2004年数控机床的进口数量同比年增长30%，而进口消费额的增长却达52%，从而导致国产数控机床在国内市场消费额总额所占比例已不足30%。之所以出现这一现象，其主要原因在于国内市场对技术和附加值高的高效精密和高性能大重型数控机床需求增长，要依靠进口解决。   1.2数控机床的技术现状首先是精度普遍不够。只有少数几种产品达到

4、欧洲标准定位精度。精度差距只是表面现象。其实质是基础技术差距的反映。如普遍未进行有限元分析，未做动刚度试验；大多未采用定位精度软件补偿技术、温度变形补偿技术、高速主轴系统的动平衡技术等。其次，基础材料开发方面的差距，未普及高强度密烘铸铁，在欧美已有一批先进产品采用聚合物混凝土，我国则还是空白。再次，高动、静刚度主机结构和整机性能开发的差距，高速机床主机结构设计方向是增强刚性和减轻移动部件重量，如国际普遍采用龙门式、框式、O型整体结构，箱中箱式结构，L型床身，三轴移动移出机身，侧挂箱式卧式加工中心等。我们则大多未开发。　　1.3数控机床的关键部件现状8我国数控机床整体技术水平的发展和提高最终离

5、不开先进的功能部件产业的支持。目前我国数控机床功能部件生产已有一定规模，电主轴、主轴单元，数控系统、滚动功能部件、数控刀架、数控转台等都有专门的制造厂家，其中个别产品的制造水平接近国际先进水平。但从整体上看，我国功能部件生产发展缓慢，品种少，产业化程度低，从精度指标和性能指标的综合情况看还不过硬。目前，滚珠丝杠、数控刀架、数控系统、电主轴等数控机床功能部件虽已形成一定的生产规模，但仅能满足中低档数控机床的配套需要。衡量数控机床水平的高级数控系统、高速精密电主轴、刀库机械手、数控回转工作台和高速防护装置，高速滚动功能部件和数控动力刀架等还依赖进口，这使得产业自主问题或国有控制力无从谈起，因此必

6、须把功能部件产业化搞上去。　　数控机床功能部件的价格已占据整机价格的主要部分（据估算已占整机成本的70％左右）。由于国产功能部件产品档次不高，且形不成规模，造价相对并不低；采用进口功能部件价格昂贵，从而使整机价格攀升，国产数控机床的价格优势也丧失殆尽，同等水平的数控机床，其价格与一些发达国家和地区的产品趋于持平。因此，发展我国功能部件，首先要解决生产规模小、布局分散的问题，形成专业化、批量生产，降低制造成本；其次要引进先进技术，走合资合作或产学研相结合的路子，提高新产品研发能力；第三要理顺体制，形成合力，提倡企业间结成战略联盟，努力把市场做大。从全球范围看，我国滚动功能部件产业虽然是制造厂商

7、最多的国家，但生产不集中、分布不合理、总产量和产值不高，除少数重点骨干企业的部分产品达到或接近国外水平外，多数企业只能生产中低档产品，且品种单一、含金量偏低，至今尚无一个在国际上有影响力的知名品牌。　　第二章数控机床的发展趋势2.1高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200