高档数控机床技术范文

导语：如何才能写好一篇高档数控机床技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

按照《路线图》，在高档数控机床与基础制造装备领域，到2020年，国内市场占有率超过70%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，总体进入世界强国行列。

在机器人领域，到2020年，自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，新一代机器人的核心技术取得突破;2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平，新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用。

高档数控机床实现智能化

高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，基础制造装备是制造各种机器和设备的装备之总称。高档数控机床与基础制造装备包括金属切削加工机床、特种加工机床、铸、锻、焊、热处理等热加工工艺装备、增材制造装备等，具有基础性、通用性和战略性的特征。

我国已连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国。未来10年，电子与通讯设备、航空航天装备、轨道交通装备、电力装备、汽车、船舶、工程机械与农业机械等重点产业的快速发展以及新材料、新技术的不断进步将对数控机床与基础装备提出新的战略性需求和转型挑战。对数控机床与基础制造装备的需求将由中低档向高档转变、由单机向包括机器人上下料和在线检测功能的制造单元和成套系统转变、由数字化向智能化转变、由通用机床向量体裁衣的个性化机床转变，电子与通讯设备制造装备将是新的需求热点。

为适应市场需求，《路线图》提出的发展目标是，到2020年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过70%，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到60%、10%，主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到50%;到2025年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过80%，其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到2000小时，精度保持性达到5年;数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%;主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%;高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。

按照《路线图》，在重点产品上，将重点针对航空航天装备、汽车、电子信息设备等重点产业发展的需要，开发高档数控机床、先进成形装备及成组工艺生产线。包括：电子信息设备加工装备、航空航天装备大型结构件制造与装配装备、航空发动机制造关键装备、船舶及海洋工程装备关键制造装备、轨道交通装备关键零部件成套加工装备、汽车关键零部件加工成套装备及生产线、汽车四大工艺总成生产线、大容量电力装备制造装备、工程及农业机械生产线等产品。

在增材制造装备领域，将重点突破具有系列原创技术的钛合金、高强合金钢、高强铝合金、高温合金、非金属工程材料与复合材料等高性能大型关键构件高效增材制造工艺、成套装备、专用材料及工程化关键技术，发展激光、电子束、离子束及其它能源驱动的主流工艺装备;攻克材料制备、打印头、智能软件等瓶颈，打造产业链。

在高档数控系统方面，重点开发多轴、多通道、高精度插补、动态补偿和智能化编程、具有自监控、维护、优化、重组等功能的智能型数控系统;提供标准化基础平台，允许开发商、不同软硬件模块介入，具有标准接口、模块化、可移植性、可扩展性及可互换性等功能的开放型数控系统。

在高性能功能部件方面，重点开发20000～40000r/min高速电主轴、多轴联动主轴头、精密光栅、高速高精度主轴轴承、1~2级滚珠丝杠导轨、定位精度小于6”的转台等，研发高性能功能部件精密加工、成形、检测、装配成套装备。

在关键共性技术上，重点攻克数字化协同设计及3D/4D全制造流程仿真技术、精密及超精密机床的可靠性及精度保持技术、复杂型面和难加工材料高效加工及成形技术、100%在线检测技术。

在应用示范工程方面，将开展国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”智能化升级工程、航空航天高端制造装备应用示范工程、汽车轻量化材质关键部件及总成新工艺装备应用示范工程、舰船平面/曲面智能化加工流水线应用示范工程。

在战略支撑与保障方面，《路线图》建议，一是组建国家数控机床共性技术协同创新中心，集中解决数字化设计技术、动静热特性试验技术以及可靠性、精度保持性等制约性关键技术。二是组建国家先进成形工艺创新中心、推进制造工艺与制造装备的紧密结合。

新一代机器人示范应用

机器人是一种半自主或全自主工作的机器，集现代制造技术、新型材料技术和信息控制技术为一体，是智能制造的代表性产品。机器人包括在制造环境下应用的工业机器人和非制造环境下应用的服务机器人两大类。其中，服务机器人根据应用环境不同又分为应用于家庭或直接服务于人的个人/家用服务机器人和应用于特殊环境的专业服务机器人。

近年来，我国机器人市场快速发展。2014年，中国工业机器人销量达到5.6万台，成为全球第一大工业机器人市场。养老助残、救灾救援、公共安全等多种型号服务机器人已经开始进入示范应用，清洁机器人、两轮自平衡车和模型无人机等家用服务机器人已经进入消费市场。预计到2020年工业机器人销量将达到15万台，保有量达到80万台;到2025年工业机器人销量将达到26万台，保有量达到180万台。

按照《路线图》设定的发展目标，2020年，我国基本建成以市场为导向、企业为主体、产学研用紧密结合的机器人产业体系。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到50%，国产关键零部件国内市场占有率达到50%，产品平均无故障时间(MTBF)达到8万小时;服务机器人在养老、康复、社会服务、救灾救援等领域实现小批量生产及应用;新一代机器人的核心技术取得突破;培育出2~3家年产万台以上、产值规模超过百亿元、具有国际竞争力的龙头企业，打造出5~8个机器人配套产业集群。

到2025年，形成完善的机器人产业体系，机器人研发、制造及系统集成能力力争达到世界先进水平。自主品牌工业机器人国内市场占有率达到70%以上，国产关键零部件国内市场占有率达到70%，产品主要技术指标达到国外同类水平，平均无故障时间达到国际先进水平;服务机器人实现大批量规模生产，在人民生活、社会服务和国防建设中开始普及应用，部分产品实现出口;新一代机器人样机研制成功，并实现一定规模的示范应用;有1~2家企业进入世界前五名。

工业机器人、服务机器人及新一代机器人是下一步发展的重点。其中，在工业机器人领域，要实现多关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体开发及批量生产，使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、装配、检测、清洁生产等方面的实现规模化集成应用。

在服务机器人领域，要重点开发养老助残、家政服务、社会公共服务、教育娱乐等消费服务领域机器人;重点开发医疗康复机器人、空间机器人、救援机器人、能源安全机器人、无人机等特种机器人。

在新一代机器人领域，要积极研发能够满足智能制造需求，特别是与小批量定制、个性化制造、柔性制造相适应的，可以完成动态、复杂作业使命，可以与人类协同作业的新一代机器人。

在关键零部件上，要重点研发机器人专用摆线针轮减速器、谐波减速器、高速高性能机器人控制器、伺服驱动器、高精度机器人专用伺服电机、传感器等产品。在传感器上，要重点开发关节位置、力矩、视觉、触觉、光敏、高频测量、激光位移等传感器，满足国内机器人产业的应用需求。

在关键共性技术方面，一是攻克整机技术，以机器人的系列化设计和批量化制造，提高机器人产品的控制性能、人机交互性能和可靠性性能，提高机器人负载/自重比、人机协作安全为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。二是部件技术，以突破机器人关键零部件、满足国内市场应用，满足与人协作型机器人的关键部件需求，满足新型机器人关键部件需求为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。三是集成应用技术，以提升机器人任务重构、偏差自适应调整的能力，提高机器人在人机共存环境中完成复杂任务的能力，促进机器人融入人类生活为目标，分阶段开展关键共性技术攻关。

在应用示范工程方面，要推进机器人关键零部件研制及应用示范工程，支持减速器、控制器、伺服电机及驱动器、传感器等关键零部件的研制及产业化应用。推进工业机器人核心技术研究及应用示范工程，支持工业机器人核心技术、多工业机器人协作技术及智能工业机器人技术研究，并按照细分行业推进示范应用。推进服务机器人技术研究及应用示范工程，重点支持医疗、康复、养老、助残、救援等社会公共服务机器人的研制，创造良好社会和政策环境，推进国产产品的示范应用。推进机器人人才培养示范工程，加强机器人相关专业学科建设，加强多学科交叉整合，加强国际交流与学习，加快引进海外高端人才，设立机器人教学示范点，培养基础人才。

篇2

随着国民经济快速的发展，汽车、船舶、工程机械、航空航天等行业将为我国机床行业提供巨大的需求。预计到2015年，我国数控机床所需的数控系统需求将达到40万台套以上（不包含进口机床所配套数控系统），其中中高档占比预计在60％左右，数控系统市场需求将超过92亿元。

《高档数控机床与基础制造装备》国家科技重大专项要求，到2020年，我国将实现高档数控机床主要品种立足于国内：航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80％实现国产化；国产中、高档数控机床用的国产数控系统市场占有率达到60％以上：高档数控系统市场占有率将从现在的1％提高到20％。

正是基于这些需求，中国机床工具工业协会副理事长、数控系统分会理事长陈吉红表示，数控系统行业“十二五”努力的方向是：抓住行业发展的重要战略机遇，以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础，重点突破数控系统和功能部件薄弱环节，加快高档数控机床产业化。依托科技重大专项，坚持科技进步和自主创新。加强创新人才队伍建设，提升企业核心竞争力，推动我国由机床工具生产大国向强国转变。

数控系统的三种发展模式

长期以来，我国数控系统与数控机床的发展呈现“两张皮”的现象比较突出。两者没有形成互相支持、互相促进和共同进步的局面，也没有形成开发与应用产业联盟和利益共同体的战略合作关系，这不仅制约我国数控机床产业的发展和市场竞争力，更制约了我国数控系统行业的发展。

陈吉红介绍说，目前，国际上发展数控系统产业有三种模式，每种模式各有优劣。

西门子模式：系统厂专业生产各种规格的数控系统，提供各种标准型的功能模块，为全世界的主机厂提供批量配套。这种模式的优点是：主机厂和系统厂发挥各自的优势，有利于形成专业化、规模化生产。缺点是：系统厂和主机厂主要是买卖关系，双方结合不够紧密主机厂为了保护自己的知识产权，不太愿意将这些特色技术提供给系统厂。

哈斯模式：主机厂独立开发数控系统，并与其自产的数控机床配套销售。这种模式的优点是：主机销售带动系统推广；其缺点是：主机厂独有品牌的数控系统很难被其他主机厂选用。

马扎克模式：主机厂在系统厂提供开发平台上，研发自主品牌的数控系统，并与所自产的数控机床配套销售。这一模式既避免了“西门子模式”和“哈斯模式”可能出现的缺点，又发扬了其自身的优点。这使得主机厂所需要的特殊控制要求、加工工艺和使用特色要求可方便地融入到数控系统中：主机厂用较少的投入，形成了自己的特色技术、知识产权和数控系统产品；主机厂自主品牌的数控系统的推广，还可以进一步强化主机厂的机床品牌，增加用户对主机厂的忠诚度；降低主机厂采购数控系统的成本同时带动数控系统产业的发展。

“根据多年经验分析，马扎克模式是主机厂发展数控系统产业最适合的模式，数控系统厂和机床厂以资产为纽带，建立战略合作关系，实现主机厂、系统厂、用户多方共赢。”陈吉红举例说，“十一五”期间，华中数控积极与大连机床、北一机床、武重集团、南通机床等重点机床企业建立战略合作关系，大大促进了中高档国产数控机床和数控系统发展。如华中数控与大连机床以资产为纽带，建立战略合作伙伴关系，在华中数控系统开放式平台的基础上，大连机床集成了用户工艺，开发特色功能和界面，研制了“大连数控”品牌的数控系统。这使得大连机床的整机性价比得到提高，用户得到了实惠，也改变了大连机床以往中、高档机床全部配置国外系统的状况。

为与主机全面配套奠定基础

“十一五”期间，国家启动实施《高档数控及基础制造装备》国家科技重大专项，国产数控系统技术水平和可靠性都取得了显著提升。陈吉红说，数控系统的研制与开发在关键技术方面取得了明显突破，已在国产机床上得到应用，为与主机全面配套奠定了基础。

例如，“十一五”期间，华中数控研制的五轴联动高档数控系统填补国内空白，打破国外封锁，300台五轴系统在军工等重点行业使用。基于“高档数控装置”、“国产CPU”、“全数字驱动及电机”三个重大专项课题研制而成的华中HNC-8型总线式高档数控系统，采用开放式软硬件体系结构及总线技术。目前，华中8型数控系统已与10类44台重大专项高档数控机床配套应用，主要技术指标已与国外高档数控系统相当。

广州数控研制的全数字高档数控系统具有高速程序预处理、多通道多轴联动控制、多通道及复合加工控制、等功能，系统基于工业以太网，具有自主知识产权的高速实时串行总线协议GSK—Link，支持EtherCAT，NCUC-Bus、GSK—Link三种协议的高速实时串行总线。

沈阳高精数控研制的高档数控系统系统，为基于多处理器，支持8通道、8轴联动、64轴控制，最小控制分辨率1纳米，具有7200段／秒、2000段前瞻的高速处理功能，可与5轴联动高速加工中心等数控机床配套应用。

大连光洋数控研制的总线数控系统，强大的多通道控制能力；优秀的五轴加工能力，支持多种五轴机床结构，支持斜面加工、定向退刀，支持3维刀具半径补偿；高速高精度控制。配合伺服驱动，可适配0.75～110KW交流同步伺服电机、交流异步主轴电机、力矩电机、直线电机；基于新一代光纤现场总线。

技术与市场差距

“十一五”期间，国产高档数控系统技术有了突破，但和国外高档数控系统相比，差距依然较大，陈吉红认为一方面是技术方面的差距。首先，产品在功能上存在差距：功能还不够完善，在实际应用中验证还不全面，在高速、高精、多通道控制、双轴同步控制等技术上不足；第二，产品的系列化不足：产品品种不齐、规格不足、成套性差、机电接口不一，影响配套。第三，产品的应用验证不够：产品生产完成后验证考核数量、时间不够，可靠性测试结果不能令人信服；第四，产业尚未起步：由以上等原因，导致产品的市场占有率偏低，用户认可度不高。

另一方面，是市场方面的差距。据工信部的《机床工具行业“十二五”发展规划》显示，“十一五”期间，数控系统发展滞后已成为制约行业发展的瓶颈。国产中档数控系统国内市场占有率只有35％，而高档数控系统95％以上依靠进口。

因此，为解决与国外高档数控系统的差距，需要通过在数控系统的关键共性技术、应用技术上取得突破，以此带动国产中高档数控系统的生产。陈吉红建议说，首先，以利益为纽带，整合国内的技术和人力资源，集中国家的财力支持建立国产数控系统软件、硬件和共性技术研发平台。建立技术研发管理机制，建立软件开发的质量管理体系（CMM）。

篇3

关键词： 数控车床； 技术发展； 现状

中图分类号： TG51文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）02-0037-02

从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。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。今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。

一、数控机床技术发展现状及问题

1.发展现状

我国的数控技术经过“六五”、“七五”、“八五”到现在“九五”的近20年的发展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业。“八五”攻关开发的成果：华中Ⅰ号、中华Ⅰ号、航天Ⅰ号和蓝天Ⅰ号4种基本系统建立了具有中国自主版权的数控技术平台。具有中国特色的经济型数控系统经过这些年的发展，有了较大的改观。产品的性能和可靠性有了较大的提高，它们逐渐被用户认可，在市场上站住了脚。如上海开通数控有限公司的KT系列数控系统和步进驱动系统、广州数控设备厂的GSK系列数控系统等。这些产品的共同特点是数控功能较齐全，价格低，可靠性较好。中国若大的经济型数控机床的市场，吸引了国外厂商。近几年，Siemens公司推出802S数控系统，大连大森公司用OEM方式引进了日本OHM公司的ONC 2102数控系统。尽管这些系统的技术性能一般，但由于其产品质量可靠加上品牌和庞大的宣传销售网络，打开了销路，赢得了市场。

在重型、超重型数控机床研发方面，重型龙门五轴联动复合机床、超重型数控卧式镗车床等一批达到国际先进水平的高档数控机床的研制成功，满足了航空航天、发电设备、汽车等重点领域对于超大零件的重点加工需求；高速精密数控车床、加工中心等产品广泛应用于汽车、航空航天、电子、军工等多个行业领域，并带动了众多中小企业设备更新改造和产业升级。济南二机床集团有限公司压力机类产品已全面进入美国通用汽车公司，被国外客户誉为“世界三大冲压装备制造商”之一；北京第一机床厂的龙门镗铣等产品已出口到韩国；武汉重型机床有限公司的重型机床类产品已出口到英国、日本、法国、韩国等。

2.存在问题

纵观这些年来我国数控技术的发展历程，尽管我们取得了不少成绩，但与国外发展的速度和水平相比，差距还是很大。主要表现在产品水平低、品种少、质量不稳定。随着国外经济型数控系统的进入，国产经济型数控系统一统天下的局面已被打破，国产系统的市场占有率正在逐渐减小。中国机床工具工业协会总干事长吴柏林曾经说到：“我国数控机床大部分依赖进口的局面没有得到改变，近年来机床零部件进口持续增长，显示出国产机床零部件还不能满足主机行业的要求。尽管目前国产机床的国内市场占有率显著提升，但高档数控机床、核心功能部件在国内市场占有率还很低，国外公司大约占有我国高档机床85%的市场份额。”如果这些深层次的技术问题如果不解决，国产数控机床的成本、价格就下不来，而且产品的精度、可靠性和技术先进性就上不去。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，基本上处於从仿制走向自行开发阶段，与国外数控机床的水平差距很大。

二、借鉴外国经验，实现我国机床技术的又快又好发展

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间的差距。这里笔者对我国数控技术的发展提出几点不成熟的想法。

1.加强技术创新是提高国产数控机床水平的关键

国产数控机床缺乏核心技术，从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌。对此，数控机床企业的重点任务是加快经济发展方式的转变，大力实施技术创新，推进产品结构调整，避免盲目扩大低档、普通产品生产，加快经济型数控机床升级换代步伐，着力发展中高档数控机床及生产线。企业要加快研发速度，掌握若干个高档数控系统和关键功能部件的核心技术。企业要提高产业化水平，不仅要形成足够先进的生产水平，还要有一定批量的制造能力。

2.加大数控专业人才的培养力度

必须狠抓根本，坚持“以人为本”，加速提高人员素质、培养各种专家人才，从根本上改变目前低效、落后的状态。人是一切事业成败的根本，层层都要重视“培才、选才、用才”，建立学习型企业，树立企业文化，加速培育新人，培训在职人员，建立师徒相传制度，举办各种技术讲座、训练班和专题讨论会，甚至聘请外国专家、顾问等，尽力提高数控。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。

3.走联合的道路，优化组合，资源共享

目前应该重点发展普及型数控系统，开发高性能低价位的PC型数控系统和交流伺服驱动系统，参与市场竞争。目前国内已有华中Ⅰ型、航天Ⅰ型等PC型数控系统，但这些系统进入主机厂的还是很少，大多数用于机床改造和特殊专用机床，因而生产批量小，加上各自有自己的产品和市场，力量分散，这样无法与国外名牌产品竞争。如果能挑选几个好的产品，创造“国产名牌”，在开发、生产、配套、销售上进行联合，就可把力量集中起来，从而达到扩大生产批量，降低成本，扩大市场的目的。

4.学习美、德、日经验，政府高度重视、正确决策、大力扶植

篇4

年过六旬的于德海留着简单的平头，脸庞瘦削，表情严肃，总一副心事重重的样子，从事装备工业30多年的他，心中一直隐藏一个痛苦的疑问：当中国成为世界机床制造第一大国时，为什么没有变成荣耀？

从大连市中心出发，沿着一道海湾往东30公里到达金州，这里是装备制造业的“天堂”，为中国机床研发数控系统的大连光洋科技有限公司（下称大连光洋）就在此处。

董事长于德海身穿灰白色运动服，有点发旧，快步走在嘈杂的地下机床生产车间里。如果不外出，他通常每天要在这里呆上10多个小时，一线工作的员工已对这位公司高层的随时出现习以为常。

“当数控机床的水平和拥有量成为衡量国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要标志的时候，一个国家，尤其是中国这么大的制造业国家，不能没有自己的数控系统。”于德海在吵杂的车间扯着嗓门对记者说。

被称为机床“大脑”的数控系统过去一直被德国西门子、日本发那科等少数公司牢牢抓在手中，中国高端机床的制造成本中有40%是购买国外系统。为了给中国的高端数控机床装上自主“大脑”，中国企业走过模仿路线，也曾试图巨资引进技术，但成效甚微。

如今，于德海正在把梦想照进现实。

机床魔咒

“纯进口的机床很贵，像我们这种中小企业，虽然购买国内设备，但数控系统还是选用进口的。”王富强是北京通州区南部工业园区内一家柴油机零部件生产企业的负责人，常年给其他设备厂家提供配套零部件。为什么不用国产数控系统？他的答案简单直接，用国外数控系统故障率低。

“中国高端数控机床高速发展，但改变不了一个事实，即对国外技术的依赖。这一窘境，正是我国高端数控机床的现实，发展速度的确很快，但关键技术、核心技术高度依赖国外，95%以上的高档数控系统采用了进口系统。”中国机械工业信息研究院战略与规划研究所所长石勇说。

20多年前一次购买机床的经历，让于德海至今难忘。他当时需要购买一台高端机床，而国内企业没法提供，不得不去日本一家知名机床企业采购。让于德海颇为意外的是，对方开出的苛刻条件让他几乎感觉不到销售的诚意。

经历多次谈判后，机床购买协议最终签订，但协议文本中的一行字却触动了于德海的心。“本产品将自动检测设备的移动，移机后，未经本公司或其商的确认，将无法运行，对于设备不能运行造成的任何损失，本公司及其商概不负责”。

这意味着于德海虽然出钱购买了这台机床，却不能完全对机床做主。生产厂要对机床的安装地点、使用人员、用途进行严格的限制。更让于德海不满的是，厂方为了防止挪动和变更用途，还加密上锁，一旦设备挪动将自动锁死，数百万元的设备立刻变为一堆废铁，且对方不负任何责任。

于德海明白，卖方的目的就是限制中国将机床用以航天、航空、军事、精密制造、科研等关键领域，让中国无法掌握核心技术，中国企业永久进口机床。

最终，于德海还是购进了那台让他感觉痛苦和羞辱的机床，这次经历也深深唤醒了他对中国高端数控机床产业的忧虑。

受到制约的远不止大连光洋等终端用户。

济南第二机床厂是业内认可的、具有世界领先水平的机床生产企业。2011年，其生产的锻压机床被福特汽车美国本部采购使用，这一消息让整个中国机床行业为之振奋。

而济南第二机床厂生产的另一种高端数控机床产品龙门镗铣机床虽然制造技术达到了先进水平，但需要搭配西门子等企业生产的数控系统使用。生产装备采购并搭配系统，这本是合理化分工的体现，采购系统这桩本来寻常、合理的生意却因对方的垄断地位而陷入被动。

“并不是有钱就能买到系统，购买系统需要出具报告，声明系统使用在哪，最终用以生产什么，经过一系列繁琐的审批后才能得到。”济南第二机床厂副总经理任立伟说。申报审批还不算最糟糕的事，对于济南第二机床厂来说，动辄几个月甚至半年的审批周期，让企业无法面对焦急等待的客户。作为大客户的济南第二机床厂如此待遇，也就不难理解当年于德海为何那般遭遇了。

打破垄断

1993年，不惑之年的于德海离开工作多年的国有企业，开始创业，依靠过去的技术积累很快得到市场的认可，当年就从一个人的“小作坊”发展为雇佣3个人，并创立大连光洋科技有限公司。

经历在控制系统上被“卡脖”后，于德海萌生了研制中国自主高档数控系统的想法。

与其他行业不同，数控作为一个超级交叉学科，涉及控制、驱动、电机执行、检测、软件、通信、电子、机械、工艺等众多学科，交叉面多，且有很深的纵深。

当时，国内进行数控系统开发的企业不在少数，但是大多停留在中低端。国内的高档数控系统一直在走重复开发的老路和众所周知的三步走，引进、消化、吸收。通过进口国外高端机床来分析研究。大连光洋刚入行，也无可选择地走上了这条路。

很快，于德海发现这条路走不通，仿造的数控系统精度和反应速度和原系统差距很大，远远不能满足要求。模仿受阻的于德海在冷静思考后意识到，这不过是在模仿进口系统的功能，而并没有真正掌握这些功能的本质。

2004年于德海意识到了这一点时，大连光洋正面临成立以来最惨痛的一次衰败，因决策方向失误，承载厚望的几个科研项目接连败北，巨额投入血本无归，大连光洋几近崩溃。

“你们现在看到的是我们成功的一面，这背后是比成功多得多的失败，再认真周全的考虑也难保万无一失，前几年赚1000万、2000万、3000万元，而一个跟头栽下去就可能损失上亿元。”于德海说。

从研发数控系统开始，于德海几乎把全部的精力都投入到技术攻关上。时至今日，他的办公桌上依然堆满了各种大大小小的部件。

于德海对技术的执着吸引了一批技术人才来到大连光洋。公司总工程师陈虎是我国光纤总线式数控系统知名规划师，清华大学机械制造自动化专业博士毕业，一直在数控系统领域从事研发工作。2007年的寒冬，他和于德海一见如故，当即谢绝美国加州大学的邀请，从北京孤身一人来到大连光洋。

为了让整机验证数控系统的五轴联动功能和性能，于德海需要两种关键功能部件，国内的部件精度不够，无法满足需求，只能向国外购买。没想到这一买却买出了问题。于德海原计划向美国一家企业购买部件，这家企业以不向中国企业销售为借口，拒绝了购买意向。但是对方随后又改口称，可以销售，但是需要提品用途并提供工艺图纸。

于德海被深深刺激了，他放弃了几经努力才基本谈妥的采购意向返回大连，在自己的厂区展开研究。几年后，大连光洋成功开发出直驱式单轴转台等几大关键零部件。这一转折使得大连光洋由数控系统延伸到了机床关键零部件的研制和生产。

在立足自我的发展过程中，于德海带领团队从研发数控系统，到制造双轴转台，后来又为了实现与数控系统的高性能匹配自主研发伺服驱动、伺服电机等关键功能部件。同时，大连光洋也加紧研发专有核心技术，其多轴联动和高速、高精度的运动控制功能，让该数控系统替代了很多“洋货”。

“数控系统的目标是满足客户的制造需求，而需求从哪里来，从工艺中来。”这是于德海不同于他人的思维路径。此后的几年里，于德海从用户的角度倒推数控系统的功能需求，经过反复的分析、优化，2006年，大连光洋五轴数控系统诞生了。

往事并不如烟，于德海内心沉积了太多的梦想、痛苦和羞辱。

“光洋模式”

高端数控系统研发成功了，这个本该庆贺的时刻，却变成新挑战的开始。

高档数控系统需要应用到高档机床中，而大连光洋本身并不生产机床。虽然大连光洋在工控领域已经颇具影响力，但是在高端数控系统领域还是个生面孔。

在系统成功研发当年，于德海找到了同在一个城市的大连机床厂。他满怀信心地希望这位行业的“老大哥”能够使用其数控系统。对方对大连光洋在数控系统领域取得的成绩颇为肯定和赞赏，但是拒绝了立即配套的可能，只是表示，如果有客户需要的话会进行合作。

于德海理解机床企业的为难之处。机床企业要销售给终端用户，如果用户不认可，机床企业也没有办法，而对于高端机床动辄几百万元上千万元的投资，很少会有终端用户敢于冒风险尝试安装国产新系统。

如何有效推广系统，成为摆在于德海面前的难题，而系统的进一步完善和提高，也有赖于客户实际应用的验证和数据积累。

于德海孤身投入研发成功高端数控系统得到了业界专家学者的尊敬和支持。当得知系统应用受阻后，原机械工业部副部长陆燕荪努力劝说国内一家企业在向济南第二机床厂采购的一台龙门加工中心上使用大连光洋的系统。这台原本已经决定配套西门子数控系统的机床，最终安装了大连光洋的数控系统。此后几个月的运行中，系统的表现让于德海松了一口气，装载大连光洋数控系统的机床生产的产品与进口系统没有区别。

成功的实际应用让于德海对自己研发的数控系统充满信心，但他不得不面对残酷的现实――配套应用依然没有太大进展。眼看系统不能得到应用，于德海十分焦急。最终他做了一个惊人的决定――生产机床。既然数控系统推广不出去，配套自有数控系统的整机，加工出符合要求的零件总能让客户满意吧？

于德海一方面积极向机床主机厂推广控制系统，另一方面自己购入光机、配置自主数控系统，组成数控机床，以实际加工能力向客户演示和推介数控系统产品。

在机床的生产车间，于德海指着整齐码放的零部件对来访者说，这都是我们自主研发生产的。系统和关键零部件研发取得成功后，生产机床整机只是进一步的延伸。

基础薄弱、配套落后、技术封锁，在这一行业现状下，纵使研发高端数控机床多年，我国的机床制造企业仍处于被动状态，难以冲击峰顶。但是于德海不再惊慌，他正在等待由大连光洋创造的在世界机床领域的突围机会。

2007年，于德海提出数控产业系统工程论，这种理论主张建设完整的数控技术链和产业链，让整机与系统相结合，并把加工工艺技术与控制技术结合在一起。通过一系列的扩张运作，大连光洋打造了一个从数控系统技术研发、关键零部件制造到机床整机产业化发展的全产业链和全技术链模式，被业界称为“光洋模式”。

次年，大连光洋创建了大连科德数控有限公司（下称科德），专门从事高档数控机床的生产。其中，占据数控机床大部分成本的数控系统、关键功能部件，完全使用光洋自主研发的产品。至此，大连光洋打造出一条完整的数控产业链。

时任国家发展和改革委员会副主任的张国宝告诉于德海，他对大连光洋寄予了厚望。“数控领域没有几个大企业，光洋是其中之一，也几乎是数控产业中技术最强的。”他希望国产品牌得到发展，增强机床行业的自主竞争力。

挑战“老师”

于德海的数控机床也取得了成功。

当一家从事航天研发的单位得知大连光洋可以生产装备自主研发数控系统的五轴数控机床时，相关负责人和技术人员很快就带着需要加工的叶轮坯料赶到大连。这位负责人要亲自看看大连光洋机床的加工效果。在双方技术人员密切合作下，仅用2天就完成了以往使用进口机床需要经过一个月的调试工作。生产出的零件在专家评估后十分满意，随后该单位决定采购使用。

2013年7月底的一条消息再次让整个机床行业沸腾。由科德制造的高精度五轴立式机床正式启运出口德国。

在去年4月的中国国际机床展上，大连光洋的五轴立式加工中心、五轴卧式加工中心一经展出，吸引了一家嗅觉敏锐的德国机床经销商的注意。大连光洋这套五轴立式加工中心现场加工产品表现出的高精度不逊于国际大牌的高端数控机床，而售价仅为这些大牌的一半――这样的价格通常只够买一套西门子、发那科的数控系统。该公司的负责人当场和于德海签订了一台五轴立式加工中心的购买合同，要大连光洋在最短的时间内把产品送抵德国。

这家有百余年历史的全球性机床经销商当年9月在德国汉诺威EMO 2013机床展览会中，把这台中国产的机床带到了德国市场。

从被禁运、限制进口到把机床卖到对方家门口，大连光洋这个“学生”向曾经的“老师”发起了挑战。

当于德海的机床逐渐名声在外时，慕名而来的客户开始多起来。

“不，绝对不行，不卖。”所有来访的客人，甚至媒体记者在试探着问于德海一句，可否用科德生产的机床配进口系统时，他的回答总是坚定而有力。

“如果科德的高档数控机床用的是发那科、西门子的数控系统，那我们的高档数控系统就会永远被国外知名品牌埋没，就永远没有民族品牌走向世界历史舞台的一天了。”于德海宁可损失短期利益，也要把企业的长远发展目标放在首位。虽然这样可能给企业带来一些困难，但这条路必须也只能如此走下去，唯此才能把中国的数控品牌树立起来。

“大连光洋当前最大的挑战，是产能不能满足市场的需求。”于德海对自己的机床信心满满。

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国家科技进步奖是中国科技界的最高奖项之一，这一项目之所以能够获奖，是因为它开创了中国数控制齿机床的新纪元，是中国机床行业推动数控机床产业化工程的样板。然而鲜为人知的是，这一获奖项目的背后，还隐藏着一个重大贡献：它开创了产学研合作的全新模式。

■ 用中国装备装备中国

1999年，重庆机床集团董事长、总经理廖绍华上任时，国内机床市场格局悄然发生变化：一度以“傻大黑粗”式的传统产品为主的机床市场，正被从国外涌进的高档精良的数控机床蚕食，70%以上的高端市场都被国外厂商牢牢控制。作为中国第一台制齿机床的诞生地，重机仅1998年的亏损就高达4000万元，重机正濒临“停摆”的边缘。

廖绍华没有灰心，在困境中，他看到的是希望：制齿装备业是涉及范围极广、上下游产业链很长的制造行业，其技术水平直接影响到汽车、船舶甚至军工等产品的质量。制齿机床是制造装备的“母机”，数控系统是它的“大脑”，数控制齿机床产业化不仅仅关系到一家企业的生死存亡，更关系到中国能不能更好地融入全球化分工的大潮流。强大的制造业背后一定有强大装备工业作支撑，中国正在成为世界的制造中心，廖绍华带领重机人喊出了“用中国装备装备中国”的口号。1999年，重机亮出自主创新的旗子，从此拉开数控制齿机床研发和产业化的序幕。

■ 用“自主创新”创新产学研合作模式

数控制齿机床项目是个庞大的系统工程，单靠企业的力量显然是力不从心。重机决定与高校和科研院所合作，走产学研结合之路。

廖绍华与重庆大学制造系统工程专家刘飞教授的牵手，源自一次偶然的机会。2001年在上海世界装备技术论坛上，刘飞阐述的“绿色再制造”理论，让参加论坛的廖绍华兴奋不已。

“绿色再制造”理论在1996年由美国制造工程师学会倡导，即使在美国，当时也还没有广泛地被应用于实践。“国内特别是内陆企业家，很难嗅到这种国际前沿理论的气息。”打动刘飞的，正是廖绍华的眼光和嗅觉。

无独有偶，毕业于重庆大学的廖绍华也深知这位年逾花甲的老人在学术方面的造诣。刘飞身肩重庆大学制造系统工程研究所所长、重庆制造业信息化生产力促进中心主任等行政职务，并兼任国家“863”计划专家委员会成员、重庆市政府科技顾问团顾问、国际工业工程学会理事等学术职务，是有突出贡献的国家级专家。在刘飞的背后，还有一支由博士和硕士组成的庞大的科研团队。

两人的握手，很快促成重机与重大的合作。

产学研合作，往往由于企业方和科研方的出发点不尽一致，两者很难实现“水融”。

在大学和科研院所，做项目研究是与论文、职称、评奖联系在一起的，而企业更看重的是实实在在的市场效益。

廖绍华明白，自主创新能否成功，首先必须用自主创新的精神和要求，来创新产学研合作模式。

重机与重大的产学研合作模式，是一次全新的自主创新。

在产权模式上，双方签订了以课题的技术开发和成果产业化效益分配为主要内容的产学研合作协议，明确了高校以技术开发为主、企业以工程示范和产业化应用为主的工作分工，明确了科研经费的来源、分配以及未来效益的利益共享机制。

在组织模式上，双方针对具体项目成立了联合工作领导小组和工作小组。领导小组由企业领导和学校课题负责人担任，工作小组由双方责任部门的负责人和技术骨干组成。同时，双方就课题的目标、内容、技术路线以及产业化实施方案等不定期地召开研讨会。在日常工作中，通过工作小组联席会加强双方交流，并将工作进度纳入企业和学校的工作计划，责任明确到个人，进度细化到日期。

更让人眼前一亮的是人才培养模式。围绕具体的科研课题，重大吸纳重机的优秀技术人员，结合课题任务攻读工程硕士学位，引导他们成为课题的骨干力量；而重机又吸纳重大的博士毕业生到企业从事博士后研究，引导他们成为产学研合作的中坚力量。同时，双方还采取学校派人到企业兼职、企业派人到学校任兼职教师等方式，不断推进双方在人才培养方面的深度合作。

全新的产学研合作模式，很快结出累累硕果。2005年，数控制齿机床家族诞生了新的一员。由重机主导、重庆大学参与研发的七轴四联动数控自动滚齿机开发成功并投入批量生产。它的工作效率是传统机器的2―3倍，单件成本仅为传统机器的60%。在它身上，完全展示出世界制造业绿色环保、自动化、柔性化、高速、高效、高精度的技术发展潮流。

令廖绍华自豪的是，这种国内首创的自动滚齿机全部为自有技术并拥有完全知识产权，与世界著名的滚齿机制造商美国格里森公司、德国利勃海尔公司的同类产品相比，加工精度和技术参数相当，而价格只有国外产品的一半。

■ 用数控机床控制机床市场

作为企业负责人，廖绍华十分清楚，用“自主创新”创新产学研合作模式，其目标不在于赢取“一城一池”，而在于激活创新的源头，建立全新的创新体系和平台。尝到与重大合作的甜头后，重机频频与全国众多优秀高校和科研院所结成稳固的战略联盟。除了重庆大学，重庆交通大学、重庆工学院和清华大学、四川大学、湖南大学、哈尔滨工业大学、甘肃工业大学、香港蒋氏基金等，都成了重机的合作对象。

依靠这种自主创新的产学研合作模式，重机的数控高效制齿机床项目不仅荣获2007年度国家科技进步二等奖，而且产生了显著的经济效益。

2007年，重庆机床集团一举击败美国格里森公司，成为法国斯莱克玛公司的供应商。在此之前，格里森作为全球最大的制齿装备生产企业、当今世界齿轮机床领域的翘楚，一直为斯莱克玛提供制造飞机发动机的数控机床。

和世界一流同行竞技，向世界知名企业出口数控机床，这对重机而言，已不是第一次。2006年3月，韩国现代、起亚等著名汽车制造商的配套厂家――韩国某知名齿轮制造商就向重机发来订单，要求增订两台数控机床，并于当年5月再次派人到重机，联系采购高档数控机床等事宜。这家韩国公司在2004年就购买了重机生产的4台同类型数控机床，使用一年后，对产品十分满意。

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关键词：国产数控系统；普通机床；数控化改造

1 问题提出

我国自改革开放三十多年以来，从一个制造小国、弱国发展成举世注目的制造大国，而奠定制造大国基础的生产母机—机床也从改革开放时的几十万台增长到现在的700万台左右，但这700万台机床其数控化率还不到40%，与欧美、日本主要发达国家机床数控化率70~80%有较大差距。因此，我国要从制造大国跃进到制造强国，机床数控化率还需要加快提升。

2 普通机床数控化改造方向

2.1机床数控化的途径。对于机床数控化率的大力提升，仅靠国内机床企业生产和从国外进口是短时期无法达到，也不现实。一是国内数控机床年生产量仅为20万台左右，仅从数量就无法满足国内需求；二是进口数控机床也有限，各企业也只进口少数高端的、国内还无法生产的数控机床；三是国内各制造企业，尤其是中小企业还无法通过购买数控机床来淘汰普通机床。因此，普通机床数控化改造就是提升机床数控化率的重要途径，同时，从经济上看，普通机床数控化改造费用为购买新的数控机床投资的1/3~1/4。

2.2机床数控化改造方向。一是用国外数控系统，如SINUMERIK、FANUC系统改造普通机床；二是用国内数控系统，如广州数控、华中数控等改造普通机床。从经济性上看，国内数控系统价格是国外数控系统价格的1/2~1/3左右；从性能上分析，目前中低档数控系统国内与国外已无明显差距，中高档数控系统国内与国外有一定差距，不过差距正不断缩小；从使用性上看，国内外数控系统操作各有其特点，甚至国内数控系统更简单，更适合中国人使用习惯；从机床改造的技术复杂性分析，用国内数控系统比用国外数控系统改造普通机床其技术更简便，调试更容易。因此，从性价比分析，用国内数控系统比用国外数控系统改造普通机床性价比高，同时，为支持国产数控系统发展，也应选择用国内数控系统改造普通机床的方向。

3 国产数控系统发展与优势

3.1国产数控系统发展。我国数控技术的发展起步于上世纪五十年代，发展于改革开放年代。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，特别是最近十来年，我国数控产业得到了迅速发展。以广州数控为例，广州数控设备有限公司从1991年成立以来，坚持走自主研发、自主创新的道路，通过二十年的发展，现建成全国规模最大的数控系统研发中心，先后研发的生产数字式交流伺服驱动装置和普及型数控系统填补了国内空白，已发展成为中低档为主的年产数控系统近十万套的国内最大的机床数控系统生产企业，开辟了一条振兴民族数控产业的道路。又如华中数控，武汉华中数控股份有限公司创立于1994年，通过的发展，华中数控通过近二十年的自主创新，开发出了具有自主知识产权的开放式的数控系统，而且伺服驱动和主轴驱动装置性能指标达到国际先进水平，其产品覆盖高、中、低档。现在国内能自主研发数控系统的企业已有十多家，能满足国内机床企业对生产各档次、多品种数控机床产品的要求。

3.2国产数控系统优势。改革开放三十多年来，在国家有关部委的统一布署、政策支持下，各科研院所、大学、企业通过引进、吸收、自主开发、自主创新，使我国数控系统和数控机床的水平与德、日的差距缩小到5—10年，个别产品达到世界先进水平，国产数控系统与国外相比，有自己的独特优势，其优势特点如下：

1、我国数控机床市场容量大，需求旺盛，为数控系统和数控机床开发创新与生产注入了强劲动力。从2002年起，中国连续多年成为世界机床消费第一大国，在此背景下，国内数控系统的研制与开发在关键技术上取得了较明显的突破，我国成功研制出为具有国际技术水平的五轴联动加工机床配套的数控系统，打破了国外对我国技术上的封锁；滚珠丝杠及直线导轨、数控回转工作台、双摆角数控万能铣头等功能部件也实现了关键技术突破，并在一些重点企业得到应用，部分替代了进口。

2、跨代追赶，掌握最新技术。数控系统在体系结构上已进入最新一代，即第六代—基于PC的，其特点：一是元器件集成度高，可靠性好，性能指标高；二是技术进步快，升级换代容易；三是提供了开放式的基础，可供利用的软、硬件资源极为丰富。在数控技术发展上，我们是后来者，在接受最新技术上，我们几乎没有任何历史包袱，通过“八五”、“九五”攻关，已掌握了第六代关键技术，并在近十年得到大力发展。在这方面，我们与国外竞争对手处于同一条起跑线，这就给我们带来了极为难得的发展机遇，同时为机床改造提供了更多方便。

3、拥有一批高水平的、有中国特色的、自主的知识产权。高性能的数控系统技术，在“八五”、“九五”攻关中已被我们掌握，不再受到外国的限制。各研发企业和单位通过多年的研究、创新，开发出了有自己特色的高水平的拥有知识产权的数控系统和数控机床。如占国产数控系统总量的50%，进入世界同行产量前三位的广州数控公司，在中高档数控系统有突出贡献的华中数控公司，在高档数控系统独领的珠峰公司和沈阳高档数控国家工程研究中心等，都有一批受市场欢迎的有自主知识产权的高水平的数控系统产品，为机床改造提供了更多更好的选择。

4、在可靠性方面不低于国外产品水平。国产数控系统已进入了第六代，PC机的主机板均为世界名牌工控机企业制造，其可靠性指标MTBF(平均无故障时间)可达30余年。由于国内元器件技术飞速发展，自制电路板的可靠性也大为提高；经过近十年的发展，伺服驱动单元和主轴驱动单元用的电力电子器件已向前发展了三代。不仅性能得到不断提高，保护功能也更加完善，使国产伺服和主轴驱动单元可靠性大为提高，这为机床的改造提供了技术支持。同时不少企业强化了元器件筛选和质量保证体系，还通过了ISO9000质量认证，其质量与可靠性得到充分的保证。

4 国产数控系统改造普通机床的实践

近几年我们曾用国产数控系统对多台普通机床（普车、普铣）进行了数控化改造，其中用广州数控改造车床，华中数控改造铣床,通过改造后的机床其主要技术（精度）指标达到改造设计要求，改造费用仅为购买新的数控机床的1/4~1/3，性价比高。通过用国产数控系统对普通机床改造，我们得到以下有益启示：

1、用国产数控系统改造普通机床，性能指标和可靠性满足要求。现在国产数控系统和与之相配套的伺服装置、伺服电机、滚珠丝杠螺母付、电动刀架等部件的性能指标和可靠性已与国外同类产品不相上下，完全满足改造设计要求。如改造后的数控车床，经检测和零件加工，X向的精度为0.005~0.01mm，Z向精度为0.01~0.02mm，故障率低、可靠性高。

2、用国产数控系统改造普通机床，有可靠的技术支持。现在国产数控企业如广州数控、华中数控在全国各省市都设有技术服务机构，有关数控技术方面的问题能得到及时支持和解决，使普通机床数控化改造有技术支撑。

3、用国产数控系统改造普通机床，适应性和针对性强。现在国产数控系统和与之相配套的部件，品种多、规格齐，水平覆盖高、中、低档，并且在网上或用电话就可选购。在进行机床改造时，可针对机床的类别、机床主要部件的磨损状况，拟定具体的改造方案，有更多的选择；同时，用国产数控系统比用国外数控改造普通机床更方便，技术难度较低，如电气系统设计、装配及机床调试等。

参考文献：

[1]张柱良．数控原理与数控技术[M]．北京：化学工业出版社，2003．

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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%26amp;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%26amp;mdash;—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，和此同时，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和普通车床相似，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外形尺寸，自动完成工件的加工循环，适用于外形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，但附加一些非凡部件和附件后，还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工，具有“一机多能”的特征，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，得到想得到的金属外形。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外形上一次到位，例如，飞机上的一个复杂零件，以前由很多种工人摘要：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，要是谁把握了，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，举个例子来讲摘要：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，好处是批量很轻易上去，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，机械方面德国已没新问题，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，五轴以上也没新问题。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、寿命方面都有新问题。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轻易烧坏。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劳钱。

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、军舰的制造都有新问题，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摘要：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%26amp;ldquo;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重，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，这个趋向不会改变。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，各有特征。

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，非凡讲究“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，德国非凡注重科学试验，理论和实际相结合，基础科研和应用技术科研并重。企业和大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性新问题进行深入的探究，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。德国非凡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功能。

4.我国的目前状况

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征、发展条件缺乏熟悉，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。主要存在的新问题是盲目性大，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、稳定性新问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。通过%26amp;ldquo;六五”期间引进数控技术，“七五%26amp;rdquo;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。非凡是最近几年，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和大型数控机床的探究开发方面和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靠进口。由此可以看出国产数控机床非凡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探究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识和能力欠缺、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，充分熟悉国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新和培训服务力度，以缩短和发达国家之问的差距。%26amp;nbsp;

%26amp;nbsp;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摘要：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，缩小了和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，供给国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、把握及创新却较差。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，和日本数控机床的水平差距很大。存在的主要新问题包括摘要：缺乏象日本“机电法”、“机信法%26amp;rdquo;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%26amp;ldquo;科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。非凡是最近几年，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和大型数控机床的探究开发方面和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靠进口。由此可以看出国产数控机床非凡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探究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识和能力欠缺、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，充分熟悉国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新和培训服务力度，以缩短和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外形，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，例如摘要：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，但假如国家支持，追赶起来也不是什么新问题，例如摘要：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，假如大力消化技术，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闻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，例如摘要：新泻铁工所。

二、数控设备的发展方向六个方面摘要：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%26amp;nbsp;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摘要：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、机床精度体系摘要：目前我们国家内承认的大致是四种体系摘要：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假如能达到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。

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关键词：企业；数控机床；研究；进展；可靠性

中图分类号：A715文献标识码： A

前言 数控机床属于制造业的母机，它的技术的水平的高低可以代表一个国家的制造业发展的水平。我国已连续十年成为世界上在机床消费以及进口的第一大国。 就目前国产的数控机床其准确度、 运行速度、多轴的联动以及复合的加工等等先进的功能方面已经取得明显的进展。伴随着这些机床功能在维持能力即就是可靠性方面仍然和国际水平有较大的差距。对可靠性比较低的国产数控机床，尤其是中高档的数控机床的市场的占有率偏低的状况，早已是国内机床的产业发展技术绊脚石，在这方面不得不引起行业以及学术界高度的关注。

数控机床其作为十分复杂的机电液的系统，其既不像机械结构产品和电子产品那样都已经具有相对成熟且可靠性的理论和技术，也不同于武器装备和航空航天产品那样早已经形成比较完整和完善的可靠性的技术的体系。由于国内的数控机床的可靠性的技术的研究工作的起步比较晚，以及涉足的机构还有研究人员也比较少，对于技术的积累比较薄弱，可是说是正处于发展的阶段。而对于工业相对发达的国家如瑞士、德国以及日本等的在机床的跨国公司企业都掌握了比较先进和成熟的在数控机床的可靠性的设计与试验的技术，加之其视这个为企业核心的竞争力与核心的机密，采取严格的管控，并密不外宣。对于如何去提升数控机床的可靠性其可以说是重要技术的问题，也可以说是企业管理的问题。本篇文章仅就从技术层面对数控机床的可靠性技术的状况以研究的进展去综合的评述，希望为相关人员提供借鉴。

在机床的可靠性技术的研究过程中存在的问题是不可忽略的，也是不少的， 虽然在数控机床的可靠性的技术的研究方面，我国可以说是已经取得了明显的成果和进展，但同时我们必须去清醒的认识到，我国在数控机床的可靠性的技术研究方面仍然与工业相对发达的国家相比处于落后的状态，其主要存在有以下几个问题，希望提出来可以引起相关的重视以及采纳。

1.对于数控机床的可靠性的研究的学者以及机构比较少。而数控机床可以说是一个故障模式多样以及可修复的复杂，还有系统故障机理复杂，并且在其可靠性的研究工作上是在技术上会有多学科的交叉以及时间上贯穿了全生命周期，并在空间上涉及多个部门协同，其是一项艰巨的、复杂的系统的工程。因此数控机床可靠性技术的研究工作周期长、耗资大、出成果慢，需要科研团队产学研合作长期工作才可能取得成效。相比于其他关键共性技术的研究，目前国内对数控机床可靠性研究的科技投入力度较小，专门从事该方向研究的科研机构和研究团队较少，尚未形成完整的技术体系。相关部门应加大投入，积极进行政策引导。

2.对于数控机床的可靠性数据积累比较薄弱。 数控机床的可靠性数据不仅包括故障数据，还应包括维修数据和载荷数据。目前数控机床的故障和维修数据已经有了一定的积累，但是其载荷数据积累严重不足。已有数据只是针对于某一型号或某一用户，未覆盖量大面广的数控车床和加工中心，也未涵盖不同用户行业，不具有普遍性。载荷数据积累不足，难以编制数控机床整机、功能部件和关键零件的载荷谱，可靠性设计依据不够充分，特别是不能进行可靠性概率设计，造成产品的固有可靠性水平先天不足。

3.故障的机理的研究是针对于故障现象的理论和试验的分析，然后得到能够反映产品的故障本的质的物理或者化学的原因。目前的研究比较偏重在故障独立假设下，对于机床的故障数据来进行可靠性的建模和评估及故障模式的影响还有危害性的分析，最后根据评估的分析结果来采取改变结构或者更换零部件等等的设计改进的措施。却由于对故障的机理研究的不足，使对产生故障物理本质以及故障间的联系等问题不能清楚的认识，通常会造成过度的改进而导致增加成本，或者有些还会出现改进后无效的状况。

4.对于数控机床其主要是由具有功能的部件及数控的系统和支撑的结构组成，故此对于机床可靠性及机床功能的部件可靠性，尤其是关键的功能部件可靠性都密切相关。而保障功能的部件可靠性的水平一直是其他国家的机床工业比较发达的国家掌控主要技术途径。国内中高档的数控机床也曾长期的大量的采用进口的功能部件，在国内对于机床功能的部件企业技术的能力比较薄弱，大多的是处于产品的中低端，以及低成本的竞争阶段，这使研究的机构工作重心往往偏重于机床的整机。还有就是整机的可靠性研究大多是去进行现场的跟踪试验，而不采取可靠性的试验的设备，其介入门槛比较低；对于功能的部件的可靠性研究暂时还尚需要进行去自主研发其功能部件可靠性的台架的试验设备，由于介入难度比较大，致使研究者大多放弃。

5.对于数控机床在维修性以及检测的机构。 在对于用户在可靠性的方面要求产品是要做到用时马上就能用。但是目前在机床行业以及检的测机构，还有科研课题指标其在产品的可靠性的方面仅对其可靠度的指标考核，故此，其研究者对与数控机床维修性及可用性的重视是不够的，虽然已有研究，从去满足机床的用户的需求角度，还是没有达到相应重视的程度。

结束语

对目前，数控机床的可靠性技术早已成为在机床行业上最主要的关键技术之一，去提高数控机床可靠性可以说是全行业的需求。就从数控机床的可靠性技以及发展规律和行业间需求角度去进行技术的展望，则主要去实现技术应该是以下两点。 首先要去强化在全生命的周期的可靠性的技术的理念，然后去研究开发在数控机床上全生命周期中各阶段可靠性的技术。并在可靠性的试验、建立模型、分析和设计等等的研究上，进一步加强和开展数控机床的制造的可靠性以及安装调试的可靠性，对于早期的故障的排除，在运输方面的可靠性，使用方面的可靠性，还有维修性的设计及预防性的维修策略等方面可靠性的技术研究，使数控机床全生命周期有可靠性的保障技术。 其次要去构建数控机床的可靠性的技术体系。并通过对于全生命周期中各项可靠性的技术长期的研究，然后对研究的成果不断的去积累和进行完善，然后筛选和凝练覆盖于数控机床夫人全生命周期各项核心夫人技术，并在此基础去制定系列对于数控机床的可靠性的技术规范以及技术的标准，然后建立并开发动态数控机床的可靠性的技术共享的数据库，这样就会逐步的形成数控机床行业的特色，以及的产品可靠性的技术体系。 还需指出的是：在数控机床的可靠性技术迫切需求是来自企业，对于技术的研究是离不开企业支持的，技术应用也必须在企业。故此，对于机床企业应建立产品可靠性的技术管理的体系，来以保障合作研发顺利的实施以及可靠性的技术研究的成果能在企业中的有效的应用。只有不断地提高在机床企业可靠性的技术的自主研发的能力，数控机床才能在企业成为技术研发的主体。

参考文献

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[4]李南; 卢晓红; 韩鹏卓; 武文毅. 数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述[J]. 组合机床与自动化加工技术，2012.

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关键词：数控机床；关键部件；可靠性；研究

随着我国数控机床的发展，使其已经成为了当今社会工业生产中的重要支撑力量。它的可靠性运行安全是工业生产安全的保证，也是推动和促进全球经济一体化发展目标实现的必然动力。因此，目前如何保证数控机床及其关键部件运行的可靠性已经成为了相关部门所最为关注的问题，也是必须要彻底解决的问题。

1 数控机床

1.1 数控机床的重要性

所谓的数控机床其主要的目的就在于为制造装备用品的企业及制造国防军工用品的企业提供一个基础的工业生产机构，它是工业以及制造企业的核心力量。因此来说，数控机床的发展水平高低直接关系着国防安全以及我国经济建设发展的速度。就目前国际整体形势来看，数控机床运行可靠性安全与否已经成为了衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。尤其是在全球经济一体化的发展背景下，数控机床以及制造业水平的高低已经成为国防竞争的核心与焦点。也就是说，要想在国际竞争中占有一定的地位，数控机床的发展是其重要的保障。

1.2 数控机床的发展水平

另外来说，随着现代工业的发展，数控机床在我国的使用量已经越来越多，并且涉及到了诸多的领域及机构。但同时来讲，由于我国的数控机床发展较晚，因此对其运行可靠性管理方面与国外一些发达国家的数控机床可靠性管理之间还是存在着一定的差距的。这主要是因为：首先，现有的数控机床的可靠性运行水平与国外发达国家所使用的数控机床相比是处于绝对的劣势地位的。其中以高档加工中心的复合数控加工设备来说，其可靠性运行指标明显低于国外发达国家平均的生产水平。其次，对于与数控机床设备相配套的其它关键性部件来说，检测与报警等可靠性装置的水平与国外发达国家的水平相比相差甚远。因此也就是说，目前我国所使用的数控机床的相关一些配套的关键性部件还都必须依靠于国外发达国家所生产的零部件设备，从而造成了我国数控机床行业发展较为缓慢的现状，导致了我国经济发展水平整体下降的局面。

1.3 我国数控机床发展情况

除此之外，随着我国数控机床的发展，人们清楚地认识到我国数控机床可靠性与国外发达国家水平之间的差异性。因此在我国十一五期间，国家已经将数控机床及其关键部件可靠性研究作为了国家发展重点目标来执行，并纳入了我国经济发展的整体目标中去。同时，国家还提出：要想我国经济发展水平快速提高，其首先的一点就是要将数控机床及其关键部件的可靠性研究放于首位，并且将其列入科技发展中的专项重点内容来执行。另外，我国在研究数控机床及其关键部件可靠性时，要充分结合国外的数控机床可靠性分析内容以及国内现有的数控机床及其关键部件可靠性分析报告进行探寻，并寻找出提高数控机床及其关键部件可靠性的可行性办法及措施，从而提高数控机床及其关键部件可靠性运行的整体水平。

2 数控机床及其关键部件可靠性研究方法与现状

2.1 数控机床及其关键部件可靠性研究的方式

数控机床及其部件的可靠性研究是一个十分重要的环节，它是提高数控机床及其关键部件可靠性运行水平的关键，也是一个促进数控机床及其关键部件质量安全的评定手段。因此可以说，数控机床及其关键部件可靠性的研究可以充分地表露出产品从设计、制造到装置整体过程中的问题及缺点，从而为能够更好地设计制造出合格、高质量的产品奠定了一定的基础。另外，根据对数控机床及其关键部件可靠性研究方法的不同，可将可靠性研究分为室内可靠性研究与现场跟踪可靠性研究两种方式。所谓的室内可靠性研究主要是指将制造完成的关键部件样品在实验室内利用先进的技术与科技设备进行检测，以保证关键部件的生成密度、焊接接口、钢度及弹性度等满足数控机床的质量要求。而现场跟踪可靠性研究主要是指在数控机床及其关键部件制造生产过程中，由专业人员对制造过程及产品的安装等进行监督，从而保证了数控机床及其关键部件在制造时的质量，以此来提高其运行时的可靠性。

2.2 数控机床及其关键部件可靠性研究的综合试验法

目前我国所采用的数控机床及其关键部件可靠性研究均是综合试验法。所谓的综合试验法主要是指对数控机床进行模拟式的运行测试。首先，要根据可靠性研究的内容设置一个综合可靠性研究实验室，而后根据可靠性研究的产品制定出可行性分析方案，在得到可靠性分析结果后，根据这一结果对产品的试验环境、产品的运行条件、失效模式分析、失效数据分析、任务剖面、性能检测等进行周期性的检测。从而为产品的设计与修改提供一个最要的参考依据。另外，除了要对数控机床及其关键部件进行综合可靠性研究及试验外，还要对工程制造水平进行检测。也就是说，主要对工程设计的环境应力要求以及加载能力要求进行测试，从而对数控机床及其关键部件早期出现的问题和故障进行清除，以此来保证产品投入运行后要最大可靠性安全保障。最后，目前在数控机床可靠性研究中，对统计模型、应力水平、环境应力、加速寿命以及试验顺序的测试及研究是数控机床及其关键部件可靠性研究的重点内容。其中，在加速寿命可靠性研究中，主要目的是为了设计出最符合数控机床运行额定应力的最大值以及设计出应力极限值。同时，在试验中将一台或多台数控机床在一定的环境下加重其承载力，从而使得出的失效模拟比正常的运行模式下速度快。

2.3 国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究

从国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究可以看出，国外最早是将可靠性研究技术应用于电子生产及检验领域中的。直到二十世纪七八十年代，国外一些较为发达的国家才将可靠性研究应用于数控机床及其关键部件的研究中去。例如：早在1977年，美国的联合后勤司令总就已经成立较为完善系统化的可靠性研究试验小组，对国防设备以及机械制造性能质量等进行可靠性的研究，以便能够发现机械及设备制造中的不足之处并予经修正。同时，美国可靠性研究小组还制定出了较为科学化、规范化的可靠性研究程度及标准，并随着时代有发展，在原有可靠性研究标准及规范的基础之上加以改进，从而达到可靠性研究的高要求。这也是为什么美国在数控机床及其关键部件可靠性研究领域始终处于世界首位的重要原因之一。

2.4 我国的数控机床及其关键部件的可靠性研究

国的数控机床及其关键部件可靠性研究起步较晚。并且在最初起步时，由于受国外可靠性研究的影响，也是将可靠性研究这一技术应用于科技电子产业中。直至70年代后期，我国才逐渐将可靠性研究应用于对数控机床及其关键部件的质量可靠性研究中。随着我国社会主义的建设与发展，在现阶段中，我国对数控机床的可靠性研究还停留在主要针对产品运行时早期的故障检测以及现场跟踪检测的范围中。我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究，其主要目的就是为了能够发出数控机床设备主品早期的不安全因素，从而便于工作人员及时应对，并快速制定出解决这一不安全因素的措施与办法。而对数控机床进行现场跟踪检测，其目的主要是为了通过对现场数据及产品样本的采集，判断中现场生产作业中的产品故障，从而为可靠性研究提供准确的数据信息。

3 数控机床可靠性研究

3.1 数控机床传统设计方法与可靠性研究的思想及原理

我国自二十世纪八九十年代开始，逐渐对重工业中的设备及机械生产的可靠性研究加以重视。并且在经过了三十多年的摸索与探寻中，我国对数控机床的可靠性研究得到了快速的发展，并达到了一定的专业化水准。在我国十一五期间，国家已完全将数控机床的可靠性研究作为了国家重点级研究发展项目来对待，并要求将其纳入国家整体的经济发展建设的战略目标中去。并通过实践使数控机床可靠性研究取得了较好的成绩与效果。同年，在十一五期间，国家所提出的：“高档数控机床与基础制造装备”科技重点项目中就指出，我国要对数控机床进行大专项的实施计划。从这一点可以看出，我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究、数控机床产品的可靠性质量与不水平等项目内容给予了高度的支持和重视。同时来讲，在国家各大高校内，对数控机床的可靠性研究，数控机床可靠性计算方法、数控机床可靠性评估方法等方面的内容提供了大量的可行性较高的研究方案。

我国科学研究者张新民对目前国内的数控机床传统设计方法与可靠性研究方法进行了思想及原理上的研究与分析。首先是从国防机械设备的工程设备理念入手，在数控机床所建立的干涉型模拟设备的基础之上，结合论述了JC法、MONTE-CARLO法等几种国防机械设备的可靠性研究。同时，国内的另一位科学研究者王元文对多维机械设备运行模式下的可靠性进行了系统性的研究，同时在研究中对机械设备运行中可能会出现的可靠性问题进行了分析和总结，并给出了问题的具体解决措施及方案。该方法首先是将多维机械设备的可靠性研究转入了一个求解非线性方程组中，然后用线性代数的求解方法对靠性数值进行计算，同时根据数值对一般数控机床设备进行可靠性设计思想及方法的研究和分析，然后根据对该可靠性数据的分析指出数控机床设计中所存在的不足之处及缺点。这也就是我们常说的这一概念最初的起源之处。另外，在王元文提出了“剩余可靠度”这一概念后，利用其可靠度之和建立了级小化目标函数。因此，也就形成了以可靠性条件及边界条件相约束的数控机床设计可靠性研究数字模型。也因函数的建立编制了计算机应用程序。这也大大方便了人们对数控机床的可靠性设计进行研究，同时还可以利用实例分析法验证数控机床可靠性研究结果的正确性。

3.2 利用率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识进行研究

对数控机床的可靠性研究，其本身就是一个较为定性的概念，因此在研究中可以通过对概率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识对数控机床的可靠性研究进行量化式的计算。例如：在采用概念计算法对有限元边值进行求解时。首先从数控机床可靠性研究的数据中推导出了许多周期系统参数稳定性与灵活度的可靠性计算公式。同时推算出了这些随机数据参数对数控机床设备运行转数的影响，从而从根本上避免或解决数控机床运行时可能会出现的可靠性安全总理。另外，目前国内的各高校也不断地对数控机床的可靠性进行研究与分析。例如：东北大学就对数控机床中的五轴加工中习运动学进行了可靠性研究，并且在研究中运用蒙特卡洛法判断出五轴加工在数控机床运动中的可靠性数学计算模型。同时，东北大学通过对数控机床的点估算与跟踪估算验证了运动学可靠性分析研究的效果。这一研究结果大大提高了数控机床的设备加工质量及精准度，并对延长数控机床工作年限有着十分重要的作用。

4 数控机床关键部件的研究

一般来讲，数控机床是属于一种全新的具有高技术含量的产业及设备，而数控机床内的关键部件则是高技术含量设备中的一个独立的单元技术载体。这些关键部件对数控机床的运行稳定性起着至关重要的作用。在数控机床设备中，其关键部件主要包括了：数据控制系统、主轴单元、滚珠丝杠、直线导轨、NC工作台、伺服电机、刀库及换刀装置、防护装置等。同时来讲，数控机床关键部件是数控机床设备中最为重要的组成部分，因此对关键部件的可靠性研究更显其重要性。首先来讲，关键部件的可靠性研究方法与数控机床的可靠性研究方法有着很大的不同之处，因此要对关键部件进行研究时是不能够按照数控机床的研究方法来进行的。

目前而言，我国现存的对数控机床关键部件的可靠性研究主要包括用平均故障间隔法、用平均修复时间法、用固有可用度及精度保持时间法等对关键部件的可行性进行研究。例如：吉林大学的宗立华教授就指出：运用平均故障间隔时间法对数控机床的刀架部件进行可靠性研究，可以更为全面地对数控刀架的可靠性进行评定。同时，由于数控机床中刀架故障的产生与其转位时换刀次数及过程有着很大的关联，但同时，在刀架工作过程中，其也不一定是始终保持在转动状态下的。因此，利用平均故障间隔法根据刀架转动的次数来分析其可靠性，是较为准确的一种方法。另外，目前随着科技的发展以及可靠性研究技术的发展，在对关键部件进行可靠性研究时可以通过计算机软件以及PLC系统对可靠性指标进行控制，从而实现换刀设备的自我检测功能。最后，对于数控机床设备中的滚动功能部件的可靠性研究中，可通过对指标的确定以及验证失效分析等方法，对关键部件的可靠性进行评定与分析，从而达到数控机床关键部件功能最优的目的和效果。

5 结语

综上所述可知，数控机床及其关键部件的可靠性研究对提高数控机床设备的整体运行能力都具有着十分重要的作用。因此，在进行数控机床及其关键部件右靠性研究时，要根据其特点及实际的运行规律为出发点，进行分层次地研究，从而达到排除预防故障发生，提高数控机床整体运行能力的最终目的。

参考文献：

[1]杨兆军，陈传海，陈菲.数控机床可靠性技术的研究进展[J].机械工程学报，2013，49（20）：130-139.

[2]赵仲琪.关于高档数控机床关键功能部件可靠性技术研究的探讨[C].第二届数控机床与自动化技术专家论坛论文集，2011：50-52.

篇10

随着人们对工业加工精度和复杂度的要求提高，对加工设备的性能要求也越来越高。20世纪以来，各国纷纷发展数控加工技术，以解决复杂件的加工问题，比如对曲面配合件的加工。

1.1国内现状

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

能够加工复杂曲面配合件是数控加工设备的重要性能之一。下面以一复杂的曲面加工件为例谈谈数控加工工艺。