數控機床行業前景精選(九篇)

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第1篇：數控機床行業前景范文

“說不定哪天我就離開機床行業，再也不干這行了。”4月11日，在第十二屆中國國際機床展覽會上，大連機床集團的技術工程師張成(化名)與記者探討行業發展問題時，很無奈地發出如此感慨。

機床是裝備制造業中的基礎性產品。我國機床業技術附加值較低，尤其自主研發的高端數控機床成果寥寥，這與“中國制造”以往在國際分工中的低端定位有關。而近年來，中國產業升級步伐加快，高端數控機床需求大增，但市場卻主要被進口貨占據，國產高端數控機床發展仍步履艱難。

種種跡象顯示，這與國內該領域高端技術人才缺失有關。數控機床市場規模發展越快，人才短缺的瓶頸效應越凸顯。對國內數控機床行業而言，這仿佛是個難以自拔的尷尬境地。

發展陷入怪圈

在此次展會上，當各展臺的業務人員都在熱切期待自己的客戶時，記者卻在大連機床集團展臺旁，看到一個小伙子和一位白發蒼蒼的老人為了機床行業人才缺失的問題展開熱烈的討論。小伙子就是張成，老者是中國機床工具工業協會高級工程師、原高級顧問陳循介。

“我國機床行業之所以會出現今天這個現狀，很重要的原因是人才缺失。”作為老一輩機床專家，陳循介憂慮地對記者說，國內機床行業的高端技術人才中，比他年輕一點的有不少，可再年輕點的就很少見了。機床行業在人才上出現了斷代。

張成也認為，我國大量高端機床領域的技術人才流失，關鍵是用什么來吸引人才的問題。國內機床企業還不能給高精尖人才提供一個良好的環境。

記者注意到，和其他裝備制造業一樣，目前我國數控機床行業處于難得的戰略機遇期。傳統工業，如汽車、機械、家電、紡織、農機、環保等行業的技術改造，對數控機床的需求繼續攀升；電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術產業的發展又為精密、高效、專用數控機床開辟了新的需求市場。

另一方面，我國東部產業的升級、東北等老工業基地的振興和中西部開發步伐的加快，為數控機床產業發展提供了潛力巨大的國內市場；國際金融危機以來，國際資本和產業向中國的轉移、國際技術和人才的交流，又為我國數控機床產業的發展提供了外部環境。

有數據顯示，10年前國內數控機床年產量只有2萬臺左右，如今已經達到年產量20多萬臺；國產機床數控化率由“十五”末的35.5％，提高到“十一五”末的51.9％。然而，這些數據卻不能反映目前機床行業發展面臨的諸多深層次矛盾。

“大而不強、廣而不精是國產數控機床的通病，重點行業需要的高檔機床日前仍需靠進口。”齊齊哈爾二機床總工程師程鳳蘭說。

武漢重型機床集團有限公司(下稱武重機床)總工藝師、副總工程師張文橋也指出：“我們采取的是先做大、再做強的策略。目前，機床的功能是達到了，可精度還遠遠不夠。”

“從某種程度上說，機床業的發展陷入了一個怪圈。”湖南杰克數控有限公司董事長、湖南大學隨動磨削研究所所長胡惜時對記者說，機床業相當于制造業中的“農業”，利潤低導致技術人才待遇低，待遇低又導致機床業人才缺失，人才缺失又影響產品的創新，這又進一步制約了企業的利潤空間。

人才待遇不高

杰克機床是杰克控股集團旗下的第二大企業，現在在浙江、江西和湖南擁有3家機床制造工廠=其在湖南工廠的高級技術員自加入企業第二年后就基本上能拿到3000多塊錢。雖然也有年薪十幾萬的工程師，但公司對用人成本有嚴格控制，基本上不會超過總成本的15％。

胡惜時告訴記者，技術人才流失，跟這個行業的工資待遇不高確實有很大關系。“現在哪怕一個洗腳妹也能拿到3000塊錢工資。一個技術員才拿3000塊錢，他就感覺吃虧了。”

加拿大的ICAM公司是數控機床行業的國際知名公司。該公司工程師李榮華向本刊記者介紹，跟中國比，該公司給技術人才的待遇確實要高出一大截，盡管中國一些機床企業已經在給員工漲薪水。

然而，國內機床企業目前還是無法滿足工程師們的迫切愿望。這其中的一個很重要原因是國產數控機床賣不出好價錢。同樣型號的產品，國產的價錢要比國外企業的產品便宜很多，以至于業內人士不看產品參數，只看價錢就能判斷出是國產貨還是進口貨。

另一方面，國內企業管理層似乎沒有深刻意識到高端技術工程人員的重要性。工程師做銷售

張成在大連機床搞技術研發已經5年。不過，從今年開始，他要開始跑銷售。記者注意到，在CIMT2011展會上，很多“銷售經理”名片的頭銜后面都跟著三個字――工程師。

對此現象，浙江天通吉成機器技術有限公司銷售二部部長張亞寧解釋說：“我們國家的機床行業是市場導向性非常突出的行業，只有市場需要的，機床企業才去研發生產，市場不需要的就一定不會有哪家企業會去研發生產。”

武重機床是國內生產重型、超重型機床規格最大、品種最全的大型骨干企業。該公司總工藝師、副總工程師張文橋表示，從他們機床廠家來說，也想用國產數控系統，但這最終還是取決于用戶的選擇，一般用戶不愿意使用國產數控系統。沈陽機床黨委宣傳部的一位楊姓副部長也曾向記者表示，如果企業一心研發新產品，到頭來卻賣不出去，那企業怎么生存?

來自中國機床工具工業協會的數據顯示：2010年我國機床工具產品進口總額為157.2億美元，同比增長62.0％，超過歷史最高的2008年的27.8％。其中，普通機床超過90億美元，數控機床接近80億美元。

對此，有機床行業專家分析指出，進口大幅增長的原因，一方面是國家鼓勵先進技術和先進裝備進口，進一步擴大高檔機床工具產品的進口，另一方面也說明，國產中、高檔機床工具與國外還有較明顯差距，還不能完全滿足國內市場需求。

“在國內高端數控機床受制于高端人才短缺的情況下，市場發展越快，進口產品就越多，國內自主研發的高端數控機床所占市場份額就越小，仿佛跌入了一個越來越深的陷阱，前景堪憂。”業內分析人士說。

第2篇：數控機床行業前景范文

近年來，隨著計算機技術的發展，數字控制技術(既數控技術)已經廣泛應用于工業控制的各個領域，尤其是機械制造業中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數控機械所代替，范文之調查報告:數控專業社會調查報告。 目前國外機械設備的數控化率已達到85%以上，而我國的機械設備的數控化率不足20%，隨著我國機制行業新技術的應用，我國世界制造業加工中心地位形成， 數控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業城市都非常緊缺，再加上數控技術人員從業面非常廣，可在現代制造業的模具、鐘表業、五金行業、中小制造業、從事相應公司企業的電腦繪圖、數控編程設計、加工中心操作、模具設計與制造、電火花及線切割工作，所以目前現有的數控技術人才無法滿足制造業的需求，而且人才市場上的這類人才儲備并不大，企業要在人才市場上尋覓合適的人才顯得比較困難，以至于導致模具設計、CAD/CAM工程師、數控編程、數控加工等已成為我國各人才市場招聘頻率最高的職位之一。數控專業就業前景看好!二、數控專業調查內容：

(一)數控技術人才的需求分析

裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，當今世界各國制造業廣泛采用數控等現代制造技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。改革、開放的中國正逐漸成為世界制造業中心，重慶市在十中也明確規劃：將把重慶市建成國際制造業基地，走新型工業化道路，這些新形勢對技術技能型、知識技能型、復合技能型等新型的數控類人才在數量與質量上提出了新的要求。同時，勞動力市場也呈現出數控類人才的大量短缺現象。

(二)數控人才的知識結構

現在處于生產一線的各種數控人才主要有二個來源：一是大學、高職和中職的機電一體化或數控技術應用等專業的畢業生，他們都很年輕，具有不同程度的英語、計算機應用、機械和電氣基礎理論知識和一定的動手能力，容易接受新工作崗位的挑戰。他們最大的缺陷就是學校難以提供的工藝經驗，同時，由于學校教育的專業課程分工過窄，仍然難以滿足某些企業對加工和維修一體化的復合型人才的要求。

另一個來源就是從企業現有員工中挑選人員參加不同層次的數控技術中、短期培訓，以適應企業對數控人才的急需。這些人員一般具有企業所需的工藝背景、比較豐富的實踐經驗，但是他們大部分是傳統的機類或電類專業的各級畢業生，知識面較窄，特別是對計算機應用技術和計算機數控系統不太了解。

對于數控人才，有以下三個需求層次，所需掌握的知識結構也各不同：

1.藍領層

數控操作技工：精通機械加工和數控加工工藝知識，熟練掌握數控機床的操作和手工編程，了解自動編程和數控機床的簡單維護維修。適合中職學校組織培養。此類人員市場需求量大，適合作為車間的數控機床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會大高。

2.灰領層

(1)數控編程員：掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作，掌握復雜模具的設計和制造專業知識，熟練掌握三維CAD/CAM軟件，如uc、ProE等;熟練掌握數控手工和自動編程技術;適合高職、本科學校組織培養。適合作為工廠設計處和工藝處的數控編程員。此類人員需求量大，尤其在模具行業非常受歡迎;待遇也較高。

(2)數控機床維護、維修人員：掌握數控機床的機械結構和機電聯調，掌握數控機床的操作與編程，熟悉各種數控系統的特點、軟硬件結構、PLC和參數 設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。適合高職學校組織培養。適合作為工廠設備處工程技術人員。此類人員需求量相對少一些，但培養此類人員非常不易，知識結構要求很廣，適應與數控相關的工作能力強，需要大量實際經驗的積累，目前非常缺乏，其待遇也較高。

3.金領層

第3篇：數控機床行業前景范文

機床是先進制造技術的載體和裝備工業的基本生產手段，機械制造的工作母機，是裝備制造業的基礎設備，主要應用領域是船舶、工程機械、軍工、農機、電力設備、鐵路機車、汽車等行業。在船舶、工程機械等行業的產能擴張壓力的推動之下，機床工業正迎來快速發展階段。

就最近幾年的發展情況看，在機床工業的下游產業中，船舶、工程機械、重型機械、軍工是發展最快的行業，這些行業的企業在從產能閑置發展到滿產超產的過程中，對機床設備的更新換代和小規模添置需求帶動了機床工業穩定中速增長；當前各大造船公司、工程機械公司的產能利用率基本都在100％以上，尤其是造船行業，手持訂單遠超當前產能。生產任務已經排到了2011年，擴大產能已成為必然，擴產必須的生產設備尤其是機床設備的需求量將迎來加速增長，其他如汽車、電力設備的需求也將維持穩定增長。

二、各機械子行業交替推動機床工業發展。大型重型機床速度遠快于中小型機床

機床是制造機器的機器，為汽車、船舶、軍工、工程機械等各個裝備制造產業提供裝備，因此與宏觀經濟、特別是制造領域的固定資產投資密切相關。同時機床行業的直接下游是機械制造，因此機床行業與機械制造業的關系更為密切。機床工業給其下游多個機械制造子行業提品，因此不同時期，各裝備制造子行業有繁榮，有衰退，而機床工業發展比其下游行業要相對穩健。在各個不同的經濟發展階段，各個子行業交替成為推動機床行業發展的主動力，機床行業將跟隨發展最快的子行業增長。

在當前的經濟發展階段，船舶、工程機械，重型機械、石化生產設備等重型設備是發展最快和增長前景最為明確的下游行業，汽車工業雖然整體盈利水平增長跟不上產量增長，但產銷量的增長還是比較明朗的，因此汽車工業對機床的需求仍將穩定增長。

重型工業發展是此輪中國經濟繁榮的主要增長點，成為拉動我國經濟的重要力量，中國目前正處于重型機械、重化工業發展階段的中段，這一階段還將持續很長時間，重型機械行業發展應該快于輕型、中型機械產品的發展，相對應地其所推動的大型、重型機床行業的發展速度將遠快于中小型機床，因此我們更看好大型、重型機床行業的發展前景。

三、高精密機床壁壘很高

機床行業作為精密機械制造業，發展特點是循序漸進，逐步累積，產品性能很難在短時間內取得爆發式進展。如同其它制造業一樣，基于亞洲國家的成本優勢，近年來機床工業有向亞洲新興國家轉移的趨勢，但這種趨勢發展的速度比較緩慢，遠遠落后于其它類機械設備制造業，這主要也是因為機床工業技術和工藝提高的難度很高。當然我們認為這種轉移的趨勢不可逆轉。

高精機床是先發優勢明顯的行業，技術與工藝非常嚴苛，每提高一步都需要很豐富的技術、工藝上的沉淀和艱苦的努力。對于后發的國家和企業來說很難彌補，這也是我國機床工業長期落后，貿易逆差居高不下的重要原因。這與我國其他行業特別是其他機械子行業發展突飛猛進，產品開始大規模出口的形勢形成了鮮明對比。相對于其他機械行業來說，我國管理部門對機床行業的重視和扶持力度是相當大的，但是機床行業的逆差水平是所有機械類子行業中最高的，這充分說明了高精機床提高的難度。

正因為高精機床行業提高難度大，所以機床行業先進國家對本國機床企業保護的力度也比其他行業要大，西方國家對我國機床業不僅在技術上嚴格限制轉讓，而且基于政治原因在高精機床產品上也對我國實施限制和禁運。高精機床是當前為數不多的西方國家對我國采取限制和禁運措施的產品。

當然機床行業這種高壁壘特點確實給國內機床企業發展制造了障礙，但這也成為國內高精機床行業龍頭企業的保護墻和后發企業的進入壁壘，龍頭機床企業相對國內后發企業的技術優勢會維持很長一段時期。

四、中國機床工業取得很大進步

機床是裝備工業的基礎，生產裝備的裝備，機床工業是關系國民經濟、國防建設的基礎工業和戰略性產業，在發達國家無一不重視機床工業。我國機床工業經過多年艱苦努力，建立起較大的規模和較完整的體系，奠定了有利的技術基礎，具備相當的競爭實力。整體上說，我國機床工業已跨入世界行列的第一方陣。2000年以來，世界機床工業由歐洲向亞洲新興國家轉移趨勢，雖然緩慢但難以逆轉。

“十五”以來，我國機床消費連創紀錄，大陸市場機床消費總額(國內產品銷售產值十進口額一出口額)和進口額已連續5年居世界第一，成為令全球矚目的機床消費大國。2006年中國大陸市場機床消費額達131.1億美元，同比增長約20％；機床進口72.4億美元，同比增長11.55％，增幅比上年同期提高1.7個百分點。中國機床消費額占全球機床銷售總額的比重已達到20％以上，為機床產業發展提供了難得的市場機遇。世界機床消費位列二、三、四名的日本約占15％，美國約占11.6％，德國約占10.6％。

作為一個世界上發揮重要作用的大國，我國必須從各個方面確保國家的獨立自主地位。我國機床行業產品種類齊全，可生產品種已經超過3600種，基本已經無空白領域，大部分滿足了我國裝備制造業對機床的需求。

近年來，我國機床市場需求非常旺盛，2003年至2006年之間，銷售收入增長率分別為21％、21％、17％，27％，而數控機床更是以50％以上的速度增長。機床工具行業整體銷售收入連年以20％以上的復合增長率增長，從目前的情況來看，國內機床行業需求旺盛趨勢還將延續。在技術含量較高的金屬切削機床方面，機床產量連年上升，年復合增長率22％以上，數控金屬切削機床產量上升幅度更快，數控金切機床比例穩步增長，2001年中國數控金切機床比例只有9％，到2007年上半年已經達到了20％。由于我國目前正處于工業化初期，很多金屬加工產品要求的精度并不要求很高，加上我國勞動力成本低廉，因此低端普通機床仍然有一定的市場銷路。

五、國產機床數控化率逐年提高

數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示，通過控制介質將數字信息送入數控裝置，數控裝置對輸入的信息進行處理與運算，發出各種控制信號，控制機床的伺服系統或其他驅動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取，即數控編程。

數控機床與普通機床相比有很多

無可比擬優點：1、適合于復雜異形零件的加工；2、加工精度高；3、加工穩定可靠；4、高柔性，加工對象改變時，一般只需要更改數控程序，體現出很好的適應性，5、高生產率；6、勞動條件好，機床自動化程度高，操作人員勞動強度大大降低，工作環境較好。

缺點是：1、投資大，使用費用高；2、生產準備工作復雜；3、維修困難，數控機床是典型的機電一體化產品，技術含量高，對維修人員的技術要求很高。歐洲、美國、日本的機床業都很重視數控化，目前歐美日的金屬切削機床的產值數控化率均在80％以上，數量數控化率也在60％以上。

我國數控機床開發晚，起點低，前期發展緩慢。數控系統裝置是數控機床的神經中樞，是長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節。“九五”以后國家有關部門明確發展以PC為平臺的數控系統，通過“九五”的攻關，現在框架上已初步完成。解決了多坐標聯動的技術難題。從過去的三坐標聯動達到了最多可達入坐標聯動，打破了國外對我國的技術“限制”。同時，我國國產數控系統已具備批量生產能力，市場品牌也在逐步樹立，正在改變國際強手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面。

經過多年的發展的我國數控機床已經取得了很大進步，遠高于普通機床的發展速度，2002年國產數控金屬切削機床24803臺，06年達到了82024臺，數量數控化率從9％提高到了20％，產值數控化率為44％。

但是總體來說我國數控金切機床還是相對比較落后，國內市場占有率低，基本依賴進口，這是導致我國金屬加工、金屬切削機床的貿易逆差連年上升的重要原因。我國數控金切機床消費對進口產品的依存度長期維持在70％以上，如何發展我國數控金切機床，是我國機床業界的重要任務，同時也是我國機床擴張和增長的重大機會。

六、對進口機床依存度仍然很高

長期以來我國機床工業取得了很大發展，但是相對于發達國家的機床工業我們仍然落后，主要在加工精度、穩定性、無故障時間上與國外產品有較大差距，而且數控化率偏低，雖然我國大陸機床主機的銷售收入增長很快，但進口增長也很快，進出口逆差有逐年擴大趨勢，只是在07年上半年，進出口逆差有稍稍縮小的跡象，總體而言，我國對進口機床的依存度較高，一直維持在50％以上。這其中，數控金切機床對國外產品的依存度很高是重要原因。我國數控金切機床對進口存度達到了70％，可以說基本依賴進口。

造成這種局面的主要原因是我國機床產品，尤其是高精機床和數控機床的性能、質量、穩定性落后，而且提高速度緩慢；另一個原因是國內對機床行業的保護力度還不到位。前些年為了吸引外資，對外商直接投資企業購買外國設備免稅。近年來，政府已經對這些政策進行了修改，外商投資企業進口機床的免稅條款已經廢除，而且國內企業的固定資產投資購買國產設備可以抵稅。這些措施有力地支持了國產機床業的發展。

當然我國機床行業對進口度高，也從側面說明了機床行業提高的速度較慢，很難取得爆發性的飛躍，行業壁壘非常高，因此國內機床行業內的領先企業，在技術和產品性能上優勢將保持很長一段時間，其他后來者很難在短時間內超越。同時對外依存度高也給予了我國機床行業較大的發展空間。

第4篇：數控機床行業前景范文

關鍵詞：數控機床 現狀 趨勢

中圖分類號：TG659文獻標識碼： A 文章編號：

1、前言

進入21世紀，我國的經濟逐漸走進了全球經濟一體化的舞臺，進入了一個嶄新的時代。我國機床制造業社會工業化進程中大規模需要的發展機遇，同時也遭受到了來自國外制造業的強勢競爭壓力，加速技術的引進和自主研發是解決機床制造業快速騰飛的關鍵。隨著計算機技術和現代微電子技術的發展，數控機床的應用范圍還在不斷的擴大，因此，其發展前景十分廣闊。本文簡要分析了數控機床的現狀，并指出了未來的發展趨勢。

2、我國數控機床發展現狀

改革開放后，我國數控技術得到了發展機遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發達國家引進了一些數控系統和伺服技術，填補了我國在這方面的空白。然后陸續研發了那個時代的的數控系統，通過不斷的完善，這些系統的可靠性得到了用戶的肯定，總而結束了我國數控技術在這一階段的瓶頸，這個時期的數控機床技術我國還是主要以借鑒國外先進技術為主，對一些知識進行消化吸收。在90年代，我國的數控機床技術已經有了質的飛躍。在這個階段國家針對實際情況，先后安排了“柔性制造系統技術（FMS）開發研究”、“計算機集成制造系統（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項目，大力推動我國數控技術的自主研發進程。這樣我國數控機床的數控系統和伺服驅動系統，也由進口發展到了自主研發的階段。目前我國已有數十家的研究所和企業可以從事各類數控系統的研發和生產。其中比較知名的有北京的KND系統、南京的華興系統、成都的廣泰系統等。

但是由于我國數控機床的技術水平和工業基礎的起步比較晚，在一些領域的研究還是很存在差距。導致在數控機床的性能和可靠性方面與發達國家相比還是存在著距離。目前在推動數控機床發展的工業化和產業化的過程中，我國的數控行業還存在著很多的問題。如：缺乏核心技術、技術創新能力不足、缺乏有效的管理機制、在與國際企業競爭時缺乏實力等問題。

3、數控機床未來的發展趨勢

3.1 高速化和高精度化

盡管很多年前就已經提出了數控機床的高速化和高精度發展的目標，但是在科學探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對高精度、高速度的內涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產品的質量是數控機床一直的追求。更高的速度和更精準的加工技術可以提高產品的質量和生產效率，縮短生產周期和提高企業在市場上的競爭力。

3.2 智能化

21世紀的數控技術的主要發展方向將一定是智能化。目前，智能化的理念已經滲透到了數控機床的各個部分。如加工過程的對工藝的自調節控制，工藝參數自動檢測顯示。還為了提高驅動方便的各種人性化設計，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修，已經有智能診斷、智能監控程序和感應裝置，方便系統在出現問題時及時進行反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數控產業的規模化發展提供了機會。

3.3驅動并聯化

并聯運動機床克服了傳統機床串聯機構移動部件質量大、系統剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯聯接機構驅動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優點。

3.4 網絡化

現在國外已經開始嘗試對數控機床聯網技術的研究和試驗。就是利用網絡技術將各個機床進行連接，可以實現機床的統一管理和在線監測功能，同時也方便對機床程序的修改。目前數控機床聯網要具備以下幾個方面的能力：一是可以將程序從監測室可靠的傳輸到每臺機床，然后對其運行情況實現實時監控；二是可以隨時采集到每臺機床的數據參數進行查看和備份；三是可以將不同機床間的程序進行相互交換，確保系統的穩定性；四是可以在線提取到每臺數控機床的刀具磨損情況和估計刀具的使用壽命，然后電腦實現和監控換刀程序的執行。

4、結語

目前，數控機床的發展日新月異，高速化、高精度化、智能化、并聯驅動化、網絡化、綠色化已成為數控機床發展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，數控產品的核心技術研發方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數控產業在引進先進技術的同時應該重視對國內技術人才的培養，努力打造具有自主品牌的核心產品。力爭早日擺脫目前在高精端設備上依賴進口的局面，為把我國從一個制造大國發展成為一個研發大國而奮斗。

參考文獻

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[3]楊紅華.數控機床技術發展現狀[J].湖南農機，2008（5）.

第5篇：數控機床行業前景范文

一、多軸多刀數控技術的基本技術原理

多軸多刀數控技術的最直接，同時也是最有效的載體是多軸數控加工中心，這個數控加工中心主要包括數控裝置、輸入裝置和伺服裝置等。多軸多刀數控技術的基本技術原理是：把數控機床中的數控裝置、伺服裝置和工藝參數等，轉換成數字信息，然后以編成相應的程序代碼輸入到機床控制系統之中，由控制系統負責處理這些程序代碼，最后安裝伺服系統的指令完成控制機床各個部件協調的動作，完成各種零部件的加工生產。

二、多軸多刀數控技術的設備

在數控機床產業界來說，在世界范圍內，美國、德國和日本等國家在復合加工機床、數控機床與工業機器人、并聯機床和數控加工刀具的結合方面的研究成果比較大。其中，德國的DS公司、意大利的COMAU等公司研發的平動機床，等都是當前世界上比較先進的并聯機床。

而對于中國的數控機床的發展來說，隨著改革開放經濟的快速發展，也有了30多年的跌宕起伏的發展史，當前已經進入到了成熟時期。在世紀之處的幾年例，中國金屬切削機床的產量的粘平均增長率達到了19%左右，而同時期的數控機床的產量更是比同期提高了33個百分點，由此可以看出，數控機床的增長速度要比金屬切削機床的增長速度快。

當前，中國還是新興的數控機床市場國家，其它的國家比如韓國等，以及中國的臺灣地區也是新興的數控機床市場，在這些國家和地區，多軸多刀數控機床的生產方面具備很強的實例，而且市場相當廣闊。比如中國的廣州數控、北京機床廠、大連機床廠等，以及韓國的斗山數控，在數控系統、多軸多刀數控機床方面均有了技術比較先進的產品，有效滿足了所在地區工業生產的需要。但是這些新興市場國家在高端多軸多刀數控機床研究方面卻無法與傳統的數控機床技術研究強國相比，比如沒有的辛辛那提公司、德國的西門子公司和日本的FANUC公司等。

在1990年，中國的燕山大學研制出了中國的第一臺并聯機器人實驗樣機，而七年之后，東北大學研制出中國的第一臺平移自由度并聯機床樣機。一年之后，也就是在1998年，清華大學和天津大學共同研發出并聯機床VAMTIY。這些數控機床設備主要以提高加工的精度為主要的設計目標，同時也能夠應用于其他的葉片類、大型模具等復雜曲面零件的加工生產，其中，具有自主知識產權的當屬大型龍門式五軸聯動混聯機床。

三、多軸多刀數控機床的程序編制

從形式上來分類，多軸多刀數控技術主要分為三種：第一種是手動編程，第二種是自動編程，第三種是仿真技術。

手動編程。多軸多刀數據編程的缺點是顯而易見的，比如編程的速度比較慢、不能用于復雜結構零件的編程、編程的耗時比較長等。不過，應當注意的是，手動編程也具有程序短小、可修改性非常強和可用標準參考方程曲線等優勢，比如拋物線、擺線等。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//總第539期2014年第07期-----轉載須注名來源現階段，很多多軸多刀的加工手法都是應手動編程來完成的，比如圓周上鉆等。下面筆者將通過一個實例來介紹手動編程程序：

#1=60

#2=7

#3=2

#4=2.3398823/180

#5=21

#6=23

While#4LE#3

#7=360/#6*[#4-7]*#2

#8 = #2* COS（ #4）#11 = #2* SIN（ #4）

G88G89G90X[#18]Y[#8]Z[#6]R[#7]F300

#5= #5+ 1

ENDW

G120

G91G28Z1

M15

M30

自動編程。通過上文中的分析，我們知道手動編程具有容易出錯、不適用于復雜零件編程的缺點，而且編程的工作量也比較大，但是應用了計算機技術的自動編程，由于具有編程速度快等優勢，受到業界的廣泛歡迎。當前，越來越多的企業認識到，自動編程技術具有高精度、該效率等特點，不僅可以應用于復雜零件的編程，而且性能也比較高。但是，當前由于技術條件的限制，這種編程技術要想真正發揮其性能，還需要性能優良的CAD/CAM軟件。

現階段，中國國內應用比較廣泛的CAD/CAM軟件主要包括：Pro/ENGINeer、UG和CATIA軟件等。這些軟件普遍應用于工作站或者微機平臺上。但是這些軟件的價格通常比較昂貴，因此在一定程度上限制了該技術的應用和推廣。

隨著我國經濟技術的快速發展，我國的CAD/CAM技術取得了比較大的進步，比如高華CAD等，相比國外的技術軟件，這些軟件的價格相對來說比較便宜，因此符合我國的基本國情，從而占領了大年的大部分市場份額。由此我們也可以看出，我國在這方面的發展，無論從技術研究水平，還是從市場推廣方面來說，都與西方發達國家有著不小的差距。

國外的CAD/CAM技術軟件出現的時間比較早，而且研發和利用的時間相對來說比較長，比如UG等公司都是CAM行業的領軍企業，生產的都是世界范圍內的頂級差異，可高效仿真刀具和機床的運動。當前，這些公司的產品在我國已經占領了一部分的市場份額。因此，無論從技術研發角度，還是從市場開發層面看，我國的CAD/CAM軟件的前景都不是特別的樂觀，特別是在五軸數控機床研究方面，中國的企業做的還不是很好，存在不少的問題和缺陷等。

自動仿真技術。數控加工生產中的仿真技術是利用計算機軟件來模擬數控加工生產的過程，然后把加工過程和結構通過數字、圖形和圖表等方式展示出來，通過計算機展示出來，從而為人們的判斷、驗證和控制加工過程提供合理的方法。現階段，數控加工仿真技術主要包括兩個方面，一是幾何仿真技術，二是力學仿真技術。

當前，雖然主流的三維軟件均有三維仿真功能，但是由于多軸加工生產具有復雜性的特征，所以無法徹底消除零件與刀具、刀具與工作臺等之間的碰撞，其控制方法和技術還有待完善。

多軸多刀數控技術的發展趨勢。 多軸多刀數控技術的發展趨勢主要表現在以下幾個方面：首先，高精度與高速度；其次，高柔性化與復合化；再次，多功能化；第四，智能化；第五，自動仿真技術。通盤考慮干涉、避讓檢查等約束條件，結合幾何仿真與力學仿真技術的自動仿真技術。

第6篇：數控機床行業前景范文

[關鍵詞]直接驅動技術；電主軸；轉臺；雙擺頭；數控機床

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0371-01

0 引言

目前，隨著汽車模具、消費電子、醫療器械等行業的不斷發展，對數控機床提出了更高的要求，高速化、高精度化、高效率已經成為了數控機床發展的必然趨勢。直接驅動技術以其響應快、無傳動間隙、速度高等特點在數控機床中得到了廣泛的應用，大大提高了零件加工效率、表面質量，延長了刀具使用壽命，最重要的是提高了數控機床的平均無故障時間。

1 直接驅動技術

直接驅動技術是電動機直接與運動部件結合，取消了機械傳動的滾珠絲杠副、齒輪傳動、皮帶傳動等傳動方式，響應快，大大減少了機械傳動中的傳動鏈誤差、零件磨損、反向間隙。直接驅動技術的典型應用包括直線電動機和力矩電動機。

1.1 直線電動機

直線電動機可認為是將旋轉電動機軸向剖開，然后將轉子與定子展開，形成如圖1所示的由定子與轉子組成的直線電動機。

1.2 力矩電動機

力矩電動機由定子與轉子組成，主要驅動回轉運動元件，外部連接有冷卻套，如圖2所示。力矩電動機具有低轉速、大轉矩；控制精度高；結構緊湊、體積小、質量輕；高效率、低能耗的優點。

2 直接驅動技術在機床中的應用

2.1 直線軸的應用

在數控機床中，直線電動機主要用來驅動直線運動部件，如數控機床的直線軸X、Y、Z軸。

1）高速度。目前，由直線電動機驅動的直線軸快進速度可達200m/min

以上，而伺服電動機加滾珠絲杠的傳動方式快進速度小于60m/min，大多為20～30m/min。

2）高加速度。直線電動機最大加速度可達30g，加工中心的加速度已達3.24g，而傳統機床進給加速度在1g以下，一般為0.3g。

3）定位精度高。減少機械傳動鏈，采用光柵閉環控制，精度可以是絲桿的10倍甚至100倍，定位精度可達0.1～0.01μm。由于運動部件的動態特性好，響應靈敏，加上插補控制的精細化，可實現納米級控制。

4）長行程。采用絲杠傳動的數控機床，當長度大于6m時，絲杠由于自重的問題就會出現大撓度，再加上傳動熱會使絲杠變形更加嚴重。而采用直線電動機驅動，由于電動機與基礎件緊密結合，無懸垂現象，定子可無限加長，目前已有應用長達40m以上。目前，國外的直線電動機廠家主要由德國西門子、美國的BALDOR、荷蘭TECNOTION公司等，國內的主要廠家有深圳大族精密機電有限公司、鄭州微納科技有限公司等。

2.2 回轉軸的應用

1）電主軸。電主軸主要由定子、轉子、主軸支撐單元、主軸等組成。具有結構緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應快，且轉速高、功率大等優點。數控機床采用電主軸可實現對工件的高效、高精加工，尤其在醫療、模具、消費電子等領域的應用。目前，電主軸的轉速達到40000r/min以上，典型的如沈陽機床的i5M1.1智能高速鉆攻中心，電主軸轉速為40000r/min，可實現對手機中框、按鍵、外殼等的高光加工。

目前，國外的電主軸廠家主要有瑞士ibag、意大利PS、德國GMN等，國內廠家主要有廣州昊志、北京精雕、北京超同步等，其中昊志與精雕的電主軸主要應用于消費電子行業的加工，產量較大。

2）轉臺。力矩轉臺主要由定子及轉子、支撐軸承、轉臺、轉臺夾緊裝置、角度檢測系統組成，如圖3所示。

具有結構緊湊、無磨損、精度高、動態特性好、承載能力大等優勢，被廣泛應用于車銑復合加工中心上。目前，國外的力矩電動機轉臺廠家主要有德國的CyTec、意大利LCM、德國的peiseler等。國內廠家主要有大連光洋、凱奇電氣、華中數控，其中大連光洋與高校聯合開發出了一系列產品，完成了系列化直驅功能部件的樣機制造，部分已經量產。典型的機床廠家有國外哈默的C62A/C軸直驅搖籃轉臺加工中心、德國德瑪吉NMV3000DCGB/C軸直驅立式五軸加工中心。國內典型的廠家有沈陽機床i5M8的A/CS雙擺智能立式五軸加工中心，用來加工葉輪、醫療關節等曲面零件。

3）雙擺頭。雙擺頭采用力矩電動機直接驅動，具有高速、高精和更好的動態性能。結構簡單、傳動鏈短、傳動精度高，傳動平穩、噪聲低，因此具有良好的精度保持性。雙擺頭為五軸聯動龍門加工中心的關鍵功能部件。特別適合復雜空間曲面的加工。如加工客機龐大的機身、大直徑葉輪、葉片等要求效率和精度的零件。典型的機床應用有意大利Breton的五軸聯動龍門加工中心TITAN系列（車銑復合），德國handtmann海德曼五軸龍門加工中心HSCPBZ、UBZ、GANTRY系列產品覆蓋鈦、鋼、鋁等復合材料，確保精度、生產率和成本效益方面的峰值性能。德國茲默曼Zimmermann公司的FZ100和3軸銑頭M3ABC成功地實現了6軸加工。適合于鋁合金、復合材料、模型材料鋼件和鑄鐵的高速加工。除上述外，力矩電動機還應用在旋轉刀架、動態刀庫、動力頭上等。

3 結論

綜上所述，直接驅動技術在數控機床上的應用，大大提高了零件的加工精度和加工效率，符合當前數控機床向高精度、高效率、復合化、智能化、綠色化發展的趨勢，在數控機床領域的應用范圍將不斷拓展。所以，直接驅動技術將是高速、高精、高效數控機床未來發展的方向。

參考文獻

[1] 王紅旭，魏巍.直接驅動技術的發展及其應用前景[J].制造技術與機床，2008（6）：150-154.

第7篇：數控機床行業前景范文

1數控加工編程原理及UG軟件加工工藝分析

1.1數控加工編程原理

數控機床的加工質量和使用效率直接取決于數控編程的質量，因此，明確數控加工編程原理尤為必要。作為一種高效自動化設備，數控機床的編程系統由CAM系統和數控加工設備兩部分組成，前者根據工件幾何信息計算數控加工軌跡，設置工藝參數，并為系統編制數控加工程序；后者按照數控程序指令完成各項工作動作。數控加工編程原理即根據數控程序提供的加工軌跡，由數控機床完成表面成型運動，獲取產品的表面形狀，其編程的核心工作是生成刀具軌跡和計算刀位點，刀軌插補誤差和殘余高度直接影響到數控加工的質量。由于數控加工類型的不同，刀位軌跡計算方法也不同。以截面法為例，刀具沿著截出的交線運動，可保證刀具與曲面的切點軌跡處在同一平面上，從而完成曲面的加工，其步驟為：偏置加工表面、選擇截平面選擇和計算刀位點。借助CAM系統編程，需結合該系統的特點，明確數控加工工藝路線，加工工藝流程為：毛坯熱處理通用機床加工數控機床加工通用機床加工成品。

1.2UG軟件加工工藝

UG軟件是屬于CAD/CAM/CAE高端軟件，其在實體造型、裝配、工程圖生成及數控加工等方面展現了強大的功能，現廣泛應用于機械制造領域，該軟件融合了實體造型、線框造型和曲面造型等多項技術，其加工模塊具有十分強大的計算機輔助制造功能，在此基礎上建立3D模型生成數控代碼對產品進行加工，處理程序后續操作可支持多種類型的數控機床，其自動編程過程為：建立零件輸血模型確立加工數字模型生成刀具軌跡模擬加工后置處理數控加工程序數控機床。以平面銑數控編程開發為例，首先要設置平面銑參數，然后加工幾何體，包括PG、BG、CG、TG和底平面，利用UG軟件仿真加工，PG、BG和底平面是必備元素，幾何加工均有邊界定義，可選用的加工方法較多，如單向切削、往復式切削、仿形零件、仿形外輪廓等，選定加工方法后，還要確定切削步距，即相鄰兩次走刀之間的距離，可選用刀具直徑、恒定值等步距指定方式，此外還要完成零件余量、增加側余量、零件材料、切削深度等設置。

2基于UG軟件的數控加工程序及應用開發

2.1數控加工程序

CAN零件設計過程中，可利用UG建模仿真功能完成零件仿真圖的模擬，而基于UG軟件的CAM模塊則是利用各數控加工過程仿真專業技術及NC編程實現演示材料的模擬，待進入加工模塊后，對刀具和加工路徑進行設置，然后由UG軟件提供零件加工模擬功能，并對已設置工藝參數的和合理性進行檢測，同時對數控加工前應完成的各項操作進行驗證。上述模擬達到預定要求，便可利用后處理程序生成數控代碼，形成刀位軌跡文件。因控制系統并不能直接識別G代碼、M代碼等數控指令，待產生刀位軌跡文件后，需要將其轉換成特定的數控指令，以驅動數控機床工作。由于不同數控設備組成的數控系統，其加工程序格式也存在一定的差異，應選用對應的后處理程序，對G代碼進行后處理，由此生成的數控代碼經適當修改后便可以供數控加工使用，此時利用UG后處理功能，即可生成NC文件。基于UG軟件的數控加工程序為：分析圖紙利用實體、曲面等建立3D模型確定加工部分及參數選擇加工軌跡并仿真產生G代碼形成G代碼文件。

2.2UG應用開發

UG應用開發借助UG軟件平臺，結合實際應用需求，開發面向行業及設計流程的CAD/CAM系統，其應用開發模塊可提供一個較為全面的應用開發工具集，實現對UG系統的的開發，能夠滿足數控機床的應用需求，該類開發工具由UG/OpenAPI（應用編程接口）、UG/OpenGRIP、UG/OpenMenuScript及UG/OpenUIStyler共4個部分組成，UG/OpenAPI是UG軟件與外部程序之間的接口，提供函數集合并利用C/C++語言編程對其進行編程，可實現操作UG文件、創建用戶定義對象及交互式程序界面等功能，其函數類型包括tag-t、Structuretype、Uniontype和Enumtype等類型，供數控加工編程開發使用；UG/OpenMenuScript是UG軟件用于定義菜單的腳本語言，無需開發C語言程序便可創建和修改UG的主菜單和下拉菜單，MenuScript函數由UG/OpenAPI提供，通過該函數可定制菜單選項；UG/OpenUIStyler是一種新開發的可視化工具，比以往應用的UserTools的功能還要強大，因其能夠自動生成C代碼和UIStyler文件，無需進行GUI編程，此類對話框編輯器可提供RadioBox、ScrolledWindow、PushButton、SingleSelectList等多種控件，能夠節省開發時間，便于對控件屬性的修改。

3基于UG軟件數控加工的應用實例

以手柄零件的車削加工為例，選用UGNX版本的UG軟件，分析其在數控加工中的實際應用情況。首先利用UG軟件獲取手柄CAD數據模型，在此基礎上建立3D實體圖；然后選擇“turning”設計加工方案，定義加工環境，確定加工對象和加工區域，通過模板和刀具庫選擇刀具并創建加工刀具尺寸參數，充分考慮待加工類型、表面形狀及部位尺寸大小等因素，明確切削順序、方向和余量等參數；根據參數計算刀軌，生成加工刀具路徑，并后處理輸出NC程序，基于不同廠商生產的機床硬件條件存在一定的差異，所選用的控制系統并不一致，即便是同一功能的控制系統也需要進行特定設置，否則后處理難以直接送至數控機床，也無法完成對零件的加工品，根據具體參數對源文件進行格式化，即可生成數控機床可識別的NC程序，從而滿足不同數控加工的特殊要求；最后是機床試切加工，由數控程序對試切件進行驗證，試切件用料以硬塑料、硬石蠟等為主，試切件可多次重復使用，有效降低成本。本次試驗中，通過對各加工程序的模擬，實現了數控程序的自動生成，而且有效控制了人為因素產生的誤差，產品的加工精度得到了有效保證。

4結語

第8篇：數控機床行業前景范文

    論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。 

 數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。 

 數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。 

一、國外數控系統現狀 

 在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（siemens）、發那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。 

1.納米插補與控制技術已走向實用階段 

 納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（imts 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的數控系統也可實現納米級插補。[1] 

2.機器人使用廣泛 

 未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2] 

3.智能化加工不斷擴展 

 隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。 

4.cad/cam技術的應用 

 當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。esprit、cimatron等一些著名cam軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。 

二、國內數控系統現狀 

 隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。 

 國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3] 

 國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。 

 然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。 

參考文獻： 

[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j]，金屬加工，2011第4期：8-11 

[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j]，機械工程師，2009第4期：13-16 

第9篇：數控機床行業前景范文

關鍵詞：高速切削加工技術；數控機床；應用

中圖分類號：C37 文獻標識碼：A

1、高速切削加工技術的概述

所謂的高速切削（見圖1）是在傳統刀具切削的基礎上發展起來的一種新型切削技術，因此高速切削具有傳統切削技術的特點和功能，但是高速切削技術在提高生產率、降低生產成本、提高加工精細程度等方面要優于傳統的切削技術。

圖1 高速切削

但是高速切削加工中的“高速”只是一個相對的概念，對于不同的加工方法、加工條件和工件材料，數控高速切削加工時所采用的切削速度是不同的，目前在國際上高速切削加工有很多的定義方式，比如德國Darmstadt工業大學生產工程與機床研究所提出：高于(5~10)倍的普通切削速度的切削加工則為數控高速切削加工。由于數控數控高速切削加工能夠獲得很高的生產效率、表面質量和加工精度，因此受到了加工制造業的廣泛重視。而高速切削技術是一項復雜的系統工程，因為高速切削技術涉及的領域大而廣，如機床結構的設計技術、數控機床的控制系統以及刀具結構的設計和制造技術等。因此，要想充分發揮高速切削技術的優勢，需要對各領域內的技術指標進行充分的考慮和定位，實現高速切削技術與各個子系統中相關控制指標的結合，從而確保高速切削技術的可靠性。

2、高速切削加工的關鍵技術

高速切削技術是切削加工的發展方向，也是時展的產物。高速切削技術是切削加工技術的主要發展方向之一，它隨著新技術、新材料及新工藝的發展而邁上更高的臺階。我國的高速切削技術起步較晚，直到二十世紀八十年代中后期，我國才開始注意到高速切削技術的巨大發展潛力和應用前景，并著手開始研究。但是通過我國科技工作者的艱苦工作，各項高速切削技術都取得了一些進展，特別是適用于高速切削用刀具材料如陶瓷刀具材料、立方氮化硼刀具等的開發與應用己形成一定規模。

2.1、高速切削工作原理理

高速切削技術的應用和發展是以高速切削機理為理論基礎的。通過對高速加工中切屑形成機理、切削力、切削熱、刀具磨損、表面質量等技術的研究，為開發高速機床、高速加工刀具提供了理論指導。高速切削加工系統主要由可滿足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具夾持系統、高速切削刀具、安全可靠的高速切削cam軟件系統等構成，因此，高速加工實質上是一項大的系統工程。隨著高速切削加工的應用范圍擴大，對新型刀具材料的研究、刀具設計結構的改進、數控刀具路徑新策略的產生和切削條件的改善等也有所提高。而且，切削過程的計算機輔助模擬技術也出現了，這項技術對預測刀具溫度、應力、延長刀具使用壽命很有意義。

2.2、高速切削機床

高速切削技術自身也存在著一些急待解決的問題，如高硬度材料的切削機理、建立高速切削數據庫、開發適用于高速切削加工狀態的監控技術和綠色制造技術等。高速切削所用的CNC機床、刀具和CAD/CAM軟件等，技術含量高，價格昂貴，使得高速切削投資很大，這在一定程度上制約了高速切削技術的推廣應用。因此，一個國家高速加工的技術水平、很大程度反映在高速機床的設計制造技術上。在現代機床制造中、機床的高速化是一個必然的發展趨勢。在要求機床高速的同時，還要求機床具有高精度和高的靜、動剛度。

2.3、高速切削刀具

切削刀具的性能在很大程度上會制約高速切削技術的應用和推廣。目前，高速切削刀具的國產化也是機械制造行業急需解決的問題。而高速切削對切削刀具的典型特性或要求，對于高精度磨削，徑向跳動低于3微米，盡可能小的凸出和懸伸，最大的剛性，盡可能小的刀具彎曲變形和大的芯核直徑。另外，盡量使用可轉位刀片的刀具，在刀片座和刀片上的保證跳動量小的高精度，主刀片的最大徑向跳動為10微米。適合淬硬鋼高速切削要求的牌號和槽形。

2.4、高速切削工藝

高速切削的工藝技術也是成功進行高速加工的關鍵技術之一。雖然高速切削則可以直接加工淬火后的材料，在很多情況下可完全省去放電加工工序，消除了放電加工所帶來的表面硬化問題，減少或免除了人工光整加工。但是對此操作必須擁有可靠的加工工藝，這主要包括加工軌跡的優化、切削方法和切削參數的選擇、刀具材料和刀具幾何參數的選擇。

3、高速切削技術在數控機床應用中的技術要求

3.1、采用電主軸作為數控機床的主軸。主軸單元的設計，是實現高速加工的最關鍵的技術領域之一，同時也是高速加工機床最為關鍵的部件。高速切削機床區別于普通機床的關鍵在于高速主軸單元的設計，高速主軸單元的設計是進行高速切削操作的核心部件。因此，主軸部件的設計要保證具有良好的動態和熱態特性，具有極高的角加減速度來保證在極短的時間內實現升降速和指定位置的準停而電主軸能夠保證機床主軸和發電機的轉子軸合二為一，在運行的平穩性上達到更好的效果。

3.2、提升數控機床配套刀具的性能。高速切削技術對配套道具的性能也提出了特殊的要求，一般來講，由于切削的高速性，對于刀具材料的要求并不高，常用的刀具材料如陶瓷和立方氮化硼等都可以用作高速切削的刀具與常規切削刀具不同的是，在角度上，高速切削采用的刀具應較常規刀具減小十度左右的前角大小，增加五至八度的后角大小。

3.3、數控編程系統要求。高速切削加工對數控編程系統的要求越來越高，價格昂貴的高速加工設備對軟件提出了更高的安全性和有效性要求。而數控加工的數控指令包含了所有的工藝過程，一個優秀的高速加工CAM編程系統應具有很高的計算速度、較強的插補功能、全程自動過切檢查及處理能力、進給率優化處理功能、刀具軌跡編輯優化功能和加工殘余分析功能等。目前，與高速切削技術適應性較高的數控系統是CNC系統。這一系統采用先進動力學原理和優化的設計，配置優異，功能強大，能夠保證較強的運行精度，其伺服單元能夠滿足高速進給的要求。

4、高速切削加工技術在數控機床中應用性的展望

高速切削加工技術在數控機床中的應用充分利用了計算機輔助功能, 因此, 提高了切削技術的加工精度和自動化水平。計算機輔助功能的引入不僅能夠提高數控系統的性能, 還能夠對數控系統進行事前控制、事中控制和事后控制, 為提高切削加工技術在數控機床應用的準確性創造了必要的條件。同時高速切削技術是制造業發展的必然走向，以其先進性維持著其在業內的領先地位，對于精密儀器的加工，這一技術必將成為大規模生產的主力，在科技越來越發達的今天，為制造業的不斷發展提供全新的動力。

5、結束語

高速切削技術是一項復雜的系統工程，任何一項因素都會影響刀具的切削水平和效率，加強對高速切削機床技術要點掌握，合理的選擇相關刀具材料和刀柄等配件，這樣不僅能夠提高制造切削技術的工作效率，還能夠推進高速切削技術在數控機床中的綠色化應用，使高速切削技術能夠更好的應用于制造業中。

參考文獻：

[1]吳衛軍.數控機床中高速切削加工技術的應用探討[J].產業與科技論壇,2012,15:75-76.