关于国产数控机床发展的几点思考.pdf

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1、Dev。lopm”tWayofChIneseNCMacntne‰，国产数控机床发展之路关于国产数控机床发展的几点思考ThoughtonHome-MadeNCMachineToolDevelopment王立平清华大学精仪系教授、博士生导师。国家高档数控机床与基础制造装备重大专项总体组专家。主要学术研究方向集中在先进制造装备及其控制、并联机器人机构学理论及其控制、机械制造新工艺等方面。作为项目负责人主持国家863项目5项、国家科技支撑计划重点项目2项、国家自然科学基金资助项目2项、军工项目3项．其他课题10余项。在国内外学术刊物上发表学术论文138篇。我国数控机床的发展现状机床产业

2、是国民经济发展的基础，装备制造业发展的重中之重。《国家中长期科学和技术发展规划纲要清华大学精密仪器与机械学系王立平我国数控机床的发展需要以市场需求为导向，主机牵引，统筹考虑数控系统与功能部件、关键部件与主机，推行数字制造；以功能部件为基础，以共性技术为支撑，加速振兴我国机床制造业o(2006—2020年)》将“高档数控机床与基础制造装备”确定为16个科技重大专项之一。通过国家相关计划的支持，我国在数控机床关键技术研究方面有了较大突破，创造了一批具有自主知识产权的研究成果和核心技术。主要体现在以下几个方面：(1)中高档数控机床的开发取得了较大进展，在五轴联动、复合加工、数字化设计

3、以及高速加工等一批关键技术上取得了突破，自主开发了包括大型、五轴联动数控加工机床，精密及超精密数控机床以及一大批专门化高性能机床，并形成了一批中档数控机床产业化基地。(2)关键功能部件的技术水平、制造质量逐年稳步提高，功能逐步完善，部分性能指标接近国际先进水平，形成了一批具有自主知识产权的功能部件。开发出了高速主轴单元、高速滚珠丝杠、重载直线导轨、高速导轨防护装置、直线电机、数控转台、刀库与机械手、A／C轴数控铣头、高速T具系统、数字化量仪等高性能功能部件样机，其中有的品种已实现小批量生产。(3)中高档数控系统开发研究与应用取得一定成果。通过自主研发或与国外开展技术合作，在中档

4、数控系统的开发和生产上取得明显进展。初步解决了多坐标联动、远程数据传输等技术难题；为适应数控系统的配套要求，相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统，并形成了系列化产品。与国外的差距(1)高档数控机床的国内供应能力不足。尽管我国机床行业近年来取得了长足的发展，数控化率稳步提高，但机床消费和生产的结构性矛盾仍2010年第4期·航窄制造技术51然比较突出。目前，国内对中高档机床的需求量逐渐超过低档机床。但国产数控机床以低档为主，高档数控机床绝大部分依赖进口。(2)自主创新能力不足。长期以来，我国机床制造业的基础、共性技术研究T作主要在行业性的研究院所进行。能力薄弱，技术创新

5、投入不足，引进消化吸收能力差，低水平生产能力过剩，自主创新能力不高，缺乏优秀技术人才。虽然国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对基础共性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，企业的市场响应速度慢。(3)产品质量、可靠性及服务等能力不强。国产机床在质量、交货期和服务等方面与国外著名品牌相比存在较大的差距。在质量方面，国产数控系统的可靠性指标MTBF与国际先进数控系统相差较大。国产数控车床、加工中心的MTBF与国际上先进水平也有较大差距。在交货期方面，绝大多数企业由于任务重拖期交货。服务体系不健全，在市场开拓、成套技术服务、快速

6、反应能力等方面不能满足市场快节奏和个性化的要求。(4)功能部件发展滞后。机床是由各种功能部件(主轴单元及主轴头、滚珠丝杠副、回转工作台和数控伺服系统等)在床身、立柱52航空制造技术·2010年第4期等基础机架上集装而成的，功能部件是数控机床的重要组成部分。数控机床整体技术与数控机床功能部件的发展是相互依赖、共同发展的，所以功能部件的创新也深深地影响着数控机床的发展。我国数控机床功能部件已有一定规模，电主轴、主轴单元、数控系统等也有专门的制造厂家，其中个别产品的制造水平接近国际先进水平。但整体上，我国机床功能部件发展缓慢、品种少、产业化程度低，精度指标和性能指标的综合情况还不过硬

7、。目前，滚珠丝杠、数控刀架、电主轴等功能部件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档数控系统、高速精密电主轴、高速滚动功能部件等还依赖进口。我国数控机床的发展策略以轿车制造业为代表的汽车及其零部件制造业、以航空航天为代表的高新技术产业的加速发展，为机床制造业带来了巨大商机。同时，要满足我国重大基础制造和国防工业领域对高档数控机床的巨大需求，摆脱对国外高档数控机床的依赖及垄断，必须突破高档数控机床及相应高性能功能部件的关键技术。我国数控机床的发展需要以市场需求为导向，主机为牵引