數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，能夠根據(jù)已編好的程序，使機床動作并加工零件。它綜合了機械、自動化等最新技術(shù)，把工業(yè)發(fā)展下的新型產(chǎn)業(yè)很好的詮釋了出來，作為現(xiàn)代工業(yè)基石的機床產(chǎn)業(yè)，是工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過程中無論如何都不能繞過一個關(guān)鍵性問題。
這幾年數(shù)控機床進口數(shù)額高居不下，表明中國國內(nèi)對數(shù)控機床需求仍很旺盛，尤其是高端數(shù)控機床，仍需要大量進口。而其中自動化系統(tǒng)中軟件開發(fā)成本越來越高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在機床工業(yè)制造系統(tǒng)中，由1980年至2010年的30年來，軟件成本由10%增至40%，電子電器成本由10%增至25%，機械成本由80%降至35%。由此更是增加了國內(nèi)企業(yè)研發(fā)高端數(shù)控機床的難度。
中國的產(chǎn)品與中國市場需求反差較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)亟待快速調(diào)整，整個行業(yè)大而不強，高檔產(chǎn)品還大量依賴進口。國產(chǎn)機床的國內(nèi)市場占有率雖然已經(jīng)有一定的提高，但是高檔數(shù)控機床、核心功能部件在國內(nèi)市場占有率還很低，全行業(yè)替代進口的潛力非常巨大。
三階段發(fā)展造就全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)
全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可以分為起步、產(chǎn)業(yè)應用和深入推廣三個階段。數(shù)控機床的起步階段開始于20世紀50年代。1952年，為滿足軍方需求，美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數(shù)控機床。其后，日本、德國、英國相繼開始研發(fā)，但由于電子和計算機技術(shù)的限制，當時的數(shù)控系統(tǒng)體積龐大、昂貴，整個行業(yè)發(fā)展緩慢，一直延續(xù)到70年代末。
20世紀80年代，隨著集成電路和計算機技術(shù)的廣泛應用，數(shù)控機床才有了新突破，整個產(chǎn)業(yè)也隨之進入了產(chǎn)業(yè)應用新階段。除了數(shù)控系統(tǒng)運算速度和可靠性提高，機床刀具和外圍設(shè)備品種全面增加，機床品種也迅速增加。進入21世紀，數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)進入深入推廣階段，此階段以CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)的綜合集成為主要標志，而且，2010年以后，隨著智能控制技術(shù)和網(wǎng)絡化技術(shù)的深度融合，全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)多樣化和區(qū)域集聚態(tài)勢
數(shù)控機床已成為爭奪裝備工業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的制高點。從20世紀60年代開始，發(fā)達國家就競相投入巨資進行研發(fā)，技術(shù)水平在國際上遙遙領(lǐng)先。目前，工業(yè)發(fā)達國家機床產(chǎn)業(yè)的數(shù)控化率至少超過50%，日本和德國超過70%，在航空航天、汽車、機械工具制造等高端制造技術(shù)密集的行業(yè)，更是高達80%以上。由于數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)專業(yè)化程度高、技術(shù)集成度高和產(chǎn)品種類繁多，即使是發(fā)達國家，一個國家的機床工業(yè)也不可能供應所有的數(shù)控機床零部件。因此行業(yè)內(nèi)部分工高度細化，且國際化程度高。由于關(guān)鍵功能部件，如數(shù)控系統(tǒng)、進給系統(tǒng)等，技術(shù)含量高，各國在技術(shù)方面的競爭愈加激烈。而且，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，開發(fā)周期加快，數(shù)控機床技術(shù)不斷創(chuàng)新，新產(chǎn)品陸續(xù)問世。
由于數(shù)控機床涉及機械、電子、材料等多個學科領(lǐng)域，技術(shù)高度集成，目前國際數(shù)控機床市場被少數(shù)大型集團所壟斷，并呈現(xiàn)出向歐洲和東亞兩個區(qū)域高度集聚的發(fā)展態(tài)勢。
高速、精密、集成、綠色化成為數(shù)控機床發(fā)展方向
高速化一直是數(shù)控機床追求的目標。1990年以來，歐美各國應用新的機床運動學理論和先進的驅(qū)動技術(shù)，優(yōu)化機床結(jié)構(gòu)，提高功能部件性能，輕量化移動型部件，減少運動摩擦。高速加工技術(shù)的應用縮短了切削時間和輔助時間，實現(xiàn)了加工制造的高質(zhì)量和高效率。
精密化已成為數(shù)控機床的重要性能參數(shù)。通過優(yōu)化機床的結(jié)構(gòu)，提高了制造和裝配的精度，減少了數(shù)控和伺服系統(tǒng)的反應時間。
采用溫度、振動誤差補償?shù)燃夹g(shù)，提高了數(shù)控機床的幾何精度、運動精度等。目前，普通數(shù)控機床的加工精度可達5到10微米，精密級加工中心可達1到1.5微米；超精密加工中心的精度可達納米級。
集成化也是數(shù)控機床技術(shù)最重要的發(fā)展趨勢之一。2010年以后，數(shù)控機床與智能技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)緊密結(jié)合，并可通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制與診斷，為數(shù)控機床融入物聯(lián)網(wǎng)時代奠定了基礎(chǔ)。綠色化成為數(shù)控機床設(shè)計、制造和使用的新方向。各國逐漸將綠色化納入研發(fā)范疇，如設(shè)計過程中大量使用可再生材料；工作過程中，采用變頻技術(shù)降低怠速及能耗；使數(shù)控機床使用過程中減少廢物排放50%以上等。
高速化、精密化、集成化和綠色化已經(jīng)成為數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向。在裝備水平、加工范圍、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面，全球數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)獲得了革命性的進展，對高端制造業(yè)水平的提高起到了關(guān)鍵性的作用。
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