我国数控技术的进展及发展趋势

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，提高对市场的适应能力和竞争力。我国是制造大国，无论是从战略的角度还是从发展策略上，都需要加强数控产业的发展。

前言

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术补习。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通讯技术、光机电技术于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。数控装备则是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品。数控技术是制造自动化的关键基础，是现代制造业的灵魂核心，其水平高低和装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。近年来，我国数控技术与装备的开发研制，得到了国家和企业的高度重视，取得了很大的进步，如基于PC机的开放式智能化数控系统。可实施多轴控制，并已具备联网进线等功能。但是，国产数控技术在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面尚有诸多不足。在中国进人W TO后，面对国外数控技术和数控装备的冲击，如何有效地解决这些问题，沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈人世界先进行列，在国际竞争中确定自己的地位，将是数控研发部门和企业所面临的重要课题。

1 数控技术发展的现状

我国数控技术起步于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭式开发阶段，“六五”、“七五”期间的消化吸收、引进技术阶段，“八五”期间建立国产化体系阶段，“九五”期间产业化阶段，现已基本掌握了现代数控技术，建立了数控开发、生产基地，培养了一批数控专业人才，初步形成了自己的数控产业。目前，较具规模的企业有广州数控、航天数控、华中数控等，生产了具有中国特色的经济型、普及型数控系统。经半个世纪的发展，产品的性能和可靠性有了较大的提高，逐渐被用户认可，在市场上站稳了脚跟。如广州数控设备有限公司(原广州数控设备厂)生产的经济型、普及型数控系统自1999年起连续4年产销量居国内同行业第一位，产品畅销全国，与国内50多家机床厂配套。其所生产的DA98全数字式交流伺服驱动装置填补了国内空白，并且在2002年承担了国家863研究项目。2003年生产、销售GSK 980T ,GSK 928TC ,GSK 928TA等系列机床数控系统近12 000套，改造数控机床300多台，经销数控机床500多台，完成年产值及工贸总额达2. 2亿元。我国现有数控机床生产厂家100多家，生产数控产品几千种以上。产品主要分为3种类型:经济型、普及型、高档型。在第八届中国国际机床展览会(北京CIMT2003)上，展出大陆国产机床700多台，在600多台金属切削机床和近10。台金属成形机床展品中，数控机床分别占75%和54%。这既体现了中国娜床市场的需求趋势，也反映中国在数控机床产业化方面取得的突破性进展。尽管如此，国产数控机床在机床中的比重还是很低的(中国机床数控化率不足50%、日本已经达到75%、欧美亦达到65%)。由此可见，中国数控产业还有很大的发展空间、广阔的市场和无限的发展潜力。目前，国产数控系统用于旧机床改造的多，用于装备新机床的少，用于全功能性机床装备的就更少，使用国外系统装备国产数控机床的尚为数不少。由此说明，国产数控系统在用户心中的地位较国外产品低。我国数控技术的现状是:系统的技术含量低，产生的附加值少，不具备与进口系统进行全面抗衡的能力，只在低端市场占有一席之地，还不能为我国数控产业起到支撑的作用，与国外相比，至少还有20年的差距。主要问题有以下几方面：

(1)技术创新成分低、消化吸收能力不足

目前我国数控技术的研究主要还是依照国外开发的一些模式按部就班地进行。国外数控市场上有什么，我们就模仿什么，老是跟在别人后面走，按国外已有的模式来开发我国的数控产品，真正创新的成分不多，对国外技术的依赖度较高，对所引进技术的消化依旧停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有完全上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。技术引进是加快我国数控技术发展的一条重要途径，但引进技术后要实现从根本上提高我国数控技术水平，必须进行充分的消化吸收。消化吸收的力度不强，不但无法摆脱对国外技术的依赖，而且还会造成对国外技术依赖性增强的反作用。

(2)技术创新环境不完善

其一，我国尚未形成有利于企业技术创新的竞争环境。企业技术创新的动力来源于对经济利益的追求和外部市场的竞争压力，其技术创新意识不强。

其二，企业还没有建立良好的技术创新机制，绝大部分企业的技术创新组织仍处于一种分散状态，很难取得高水平的科研成果。

(3)产品可靠性、稳定性不高

可靠性的指标一般采用平均无故障时间(MTBF单位为h)，国外数控系统平均无故障时间在10 000 h以上，国产数控系统平均无故障时间仅为3 000-6 000 h，可靠性、稳定性上与国外技术相差很大，影响产品的市场占有率。

(4)网络化程度不够

我国数控技术的网络化程度不够，目前主要用于NC程序传送，采用纸带阅读器、串口通讯技术，其集成化、远程故障排除、网络化水平有限。

(5)体系结构不够开放

大部分数控产品体系结构不够开放，用户接口不完善，少数具有开放功能的产品又不能形成真正的产品，只是停留在试验、试制阶段。用户不能根据自己的需要将积累的技术经验融人到系统中，无形中流失了很多对数控技术改进、创新和完善的资源。

2 数控技术发展的展望

当前，数控机床制造技术的发展趋势表现在：

(1)高生产效率在大多数情况下，机床的生产率仅达20%-30%理论的能力，这由很多因素造成的，提高生产率的主要方法是高速加工。目前，对加工中心，进给速度已达80-90 m/min，采用直线电机可达120 m/min，进给加速度可达1-2g;主轴转速d值为0.5×1000000～3×1000000，甚至更高，换刀时间小于1s;

(2)更高的加工精度以前，汽车零件的精度其数量级通常为10μm，对精密的零件要求为1μm,然而，随着精密产品的出现，数字录像机、硬盘驱动器、数字影像硬盘机，流体轴承等等，在精加工过程中对精度的要求增加到。0.01μm，最近，有些精密零件加工圆度、表面粗糙度和精度的数量级达到0.01μm，这实际上已进人纳米加工的领域。高精零件要求提高机床加工精度，包括采用温度
补偿;

(3)新结构机床包括采用虚拟轴机床及直线电机的机床;

(4)微机械加工系统这种机械大小约为1mm以下;其表面粗糙度为nm数量级，数控加工起了很大的作用。为了满足制造技术不断发展的需要，数控技术将朝着智能化、网络化、集成化、超、微精密化的技术发展。

zxaiszyw	2007-10-12 21:34
看来学习数控的人将来可以大有作为啊。呵呵呵，大家努力了啊。

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