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      數控機床和基礎制造裝備是裝備制造業的“工作母機”，一個國家的機床行業技術水平和產品質量，是衡量其裝備制造業發展水平的重要標志。

      ——《中國制造“2025”》

      機床作為當前機械加工產業的主要設備，其技術發展已經成為國內機械加工產業的發展標志。數控機床是制造裝備業的工作母機，是先進的生產技術和軍工現代化的戰略裝備。

高檔數控機床是指具有高速、精密、智能、復合、多軸聯動、網絡通信等功能的數字化數控機床系統。高檔數控機床作為世界先進機床設備的代表，其發展象征 著國家目前的機床制造業占全世界機床產業發展的先進階段，因此國際上把五軸聯動數控機床等高檔機床技術作為一個國家工業化的重要標志。

      高檔數控機床在傳統數控機床的基礎上，能完成一個自動化生產線的工作效率，是科技速度發展的產物，而對于國家來講這是機床制造行業本質上的一種進步。 高檔數控機床集多種高端技術于一體，應用于復雜的曲面和自動化加工，在航空航天、船舶、機械制造、高精密儀器、軍工、醫療器械產業等多種領域的設備制造業 有著非常緊密的關系。

《中國制造“2025”》將數控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰略必爭領域”，其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破，積極謀劃搶占未來科技和產業競爭制造點，提高國際分工層次和話語權。

      1、國內外高檔數控機床發展現狀

      美、德、日三國事當今世上在數控機床科研、設計、制作和應用上,技巧最先進、經驗最多的國家。

      美國的特點是:政府器重機床工業，美國國防部等部門不斷提出機床的發展方向、科研任務和供給充分的經費，且網羅世界人才，特別講究“效率”和“創新”，重視基礎科研。哈斯自動化公司是全球最大的數控機床制造商之一，在北美洲的市場占有率大約為40%，所有機床完全在美國加州工廠生產，擁有近百個型號的CNC立式和臥式加工中心、CNC車床、轉臺和分度器。哈斯致力于打造精確度更高、重復性更好、經久耐用，而且價格合理的機床產品。

      德國數控機床在傳統設計制造技術和先進工藝基礎上，不斷采用先進電子信息技術，在加強科研的基礎上自行創新開發。德國數控機床主機配套件，機、電、 液、氣、光、刀具、測量、數控系統等各種功能部件在質量、性能上居世界前列。代表大型龍門加工中心最高水平的是德國瓦德里希?科堡公司(WALDRICHCOBURG)的產品，國內北一機床采用的就是德國瓦德里希?科堡的技術。

      日本政府通過規劃和制訂法規以及提供充足研發經費，鼓勵科研機構和企業大力發展數控機床。在機床部件配套方面，日本學習德國;在數控技術和數控系統的開發研究方面，學習美國，改進和發展了兩國的成果取得很大成效。日本機床也應為日本精密制造而聞名世界。

      國內產品與國外產品在結構上的差別并不大，采用的新技術也相差無幾，但在先進技術應用和制造工藝水平上與世界先進國家還有一定差距。新產品開發能力和 制造周期還滿足不了國內用戶需要，零部件制造精度和整機精度保持性、可靠性尚需很大提高，尤其是在與大型機床配套的數控系統、功能部件，如刀庫、機械手和 兩坐標銑頭等部件，還需要境外廠家配套滿足。國內大型機床制造企業的制造能力很強，但大而不精，其主要原因還是加工設備落后，數控化率很低，尤其是缺乏高 精水平的加工設備。同時，國內企業普遍存在自主創新能力不足，因為大型機床單件小批量的市場需求特點，決定了對技術創新的要求更高。

      2、國內外數控系統發展現狀

      經過持久研發和創新，德、美、日等國已基本掌握了數控系統的領先技術。目前，在數控技術研究應用領域主要有兩大陣營:一個是以發那科(FANUC)、 西門子(SIEMENS)為代表的專業數控系統廠商;另一個是以山崎馬扎克(MAZAK)、德瑪吉(DMG)為代表，自主開發數控系統的大型機床制造商。

      2015年FANUC推出的Series oi MODEL

      F數控系統，推進了與高檔機型30i系列的“無縫化”接軌，具備滿足自動化需求的工件裝卸控制新功能和最新的提高運轉率技術，強化了循環時間縮短功能，并支持最新的I/O網絡—I/OLink。

      FANUC全新的Series oi –F系列數控系統

      MAZAK提出的全新制造理念—Smooth Technology，以基于Smooth技術的第七代數控系統MAZATROL SmoothX為樞紐，提供高品質、高性能的智能化產品和生產管理服務。SmoothX數控系統搭配先進軟硬件，在高進給速度下可進行多面高精度加工;圖解界面和觸屏操作使用戶體驗更佳，即使是復雜的五軸加工程序，通過簡單的操作即可修改;內置的應用軟件可以根據實際加工材料和加工要求快速地為操作者匹配設備參數。

      MAZATROL Smooth X

      DMG推出的CELOS系統簡化和加快了從構思到成品的進程，其應用程序(CELOSAPP)使用戶能夠對機床數據、工藝流程以及合同訂單等進行操作 顯示、數字化管理和文檔化，如同操作智能手機一樣簡便直觀。CELOS系統可以將車間與公司高層組織整合在一起，為持續數字化和無紙化生產奠定基礎，實現 數控系統的網絡化、智能化。

雖然國產高端數控系統與國外相比在功能、性能和可靠性方面仍存在一定差距，但近年來華中數控、航天數控、北京機電院、北京精雕等單位在多軸聯動控制、功能復合化、網絡化、智能化和開放性等領域也取得了一定成績。

      3、國內外高檔數控機床發展趨勢

      目前，數控機床及系統的發展日新月異，作為智能制造領域的重要裝備，除了實現數控機床的智能化、網絡化、柔性化外，高速化、高精度化、復合化、開放化、并聯驅動化、綠色化等也已成為高檔數控機床未來重點發展的技術方向。

      高速化

      隨著汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁合金等新材料的應用，對數控機床加工的高速化要求越來越高。

      新型功能部件應用

      為了提高數控機床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括：

      近年來，直線電動機的應用日益廣泛，如：西門子公司生產的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯 機床以及動態性能和運動精度要求高的機床等;德國EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅動均采用兩個直線電動機。

      高可靠性

      五軸聯動數控機床能夠加工復雜的曲面，并能夠保證平均無故障時間在20000h以上，這是一種對產品和原材料的高效使用，在其內部具有多種的報警措施能夠使操作者及時處理問題，還擁有超級安全的防護措施，這是對產品的一種保障， 更是對操作工人和社會的一種保障。機床的高可靠性使機床在生產時更放心，更能節約企業原材料和人工，這是對社會資源的一種節約，然而在外國，設備平均的無 故障時間在30000h以上，存在的差距促使我國數控機床企業多借鑒國外技術，還要更加仔細的研究出更加完美的高檔數控機床。

      高精度

      高檔數控機床之所以能夠反映一個國家的工業制造業的水準，正是因為其高精度特點。隨著CAM(計算機輔助制造)系統的發展，高檔數控機床不但能夠高速度、高效率、最重要的是加工精度由絲級精度進化為微米級精度，其特有的往復運動單元能夠極其細致的加工凹槽處理;

采用光、電化學等能源的特種加工精度可達到納米級。同時，再進行結構的改進和優化后，還能將五軸聯動數控機床的加工精度進入亞微米甚至是納米的超精時代。

      復合化

      隨著市場的需求不斷變換，制造業的競爭日趨激烈，這就對機床的要求不只進行單件的大批量生產，更要能夠完成小批量多品種的生產，這對機床的要求更高， 機械化生產更個性。開發出復合程度更高的復合機床，使其能夠生產多種大、小批量的類似生產機型，這是對高檔數控機床的一種新式要求，在未來的發展中，也定 占據主導地位，這將會是新型數控機床所要完成的新任務。

      加工過程綠色化

      隨著日趨嚴格的環境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國的資源、環境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實現干切削、半干切削 節能環保的機床不斷出現，并在不斷發展當中。在21世紀，綠色制造的大趨勢將使各種節能環保機床加速發展，占領更多的世界市場。

      4、我國高檔數控機床發展途徑分析

      我國機床行業在世界機床工業體系和全球機床市場中占有重要地位，但目前仍然不能算作機床強國。與世界機床強國相比，我國機床行業仍具有一定差距，尤其 表現在中高檔機床競爭力不強。此外，受到國內外復雜經濟形勢的影響，我國機床行業發展回歸新常態，產業向中高端轉型升級的要求迫切。

      我國已連續多年成為世界最大的機床裝備生產國、消費國和進口國。未來10年，電子與通訊設備、航空航天裝備、軌道交通裝備、電力裝備、汽車、船舶、工程機械與農業機械等重點產業的快速發展以及新材料、新技術的不斷進步將對數控機床與基礎裝備提出新的戰略性需求和轉型挑戰。對數控機床與基礎制造裝備的需求將由中低襠向 高檔轉變、由單機向包括機器人上下料和在線檢測功能的制造單元和成套系統轉變、由數字化向智能化轉變、由通用機床向量體裁衣的個性化機床轉變，電子與通訊 設備制造裝備將是新的需求熱點。

      在重點產品上

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