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国内外数控机床的发展情况分析论文

国内外数控机床的发展情况分析论文

当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一

体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发

展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成

一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20

世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国

际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场

的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，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。

数控机床的技术特点及其发展条件

1948年美国空军部门为制造飞机杂零件，提供设备研经费，由

GL公司与MIT合作研究四年，于1952年试制出世界第一台数控铣

床，立即生产100台交付军工使用。在成果上显示了它是社会需求、

科技水平、人员素质三者的结晶；在技术上则显示出机电一体化机床

在控制方面的巨大创新。

数控机床的技术特点

数控机床具有以下三大突出的特点：

利用二进制数学方式输入，加工过程可任意编程，主轴及进给速

度可按加工工艺需要变化，且能实现多座标联动，易加工杂曲面。对

于加工对象具有“易变、多变、善变”的特点，换批调整方便，可实

现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。但价

格较昂贵，需要正确分析其使用的经济合理性；

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；

是以电子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。

数控机床发展的条件

任何事物都有其特点与发展条件，人们掌握后才能加速其发展。

数控机床的发展条件主要包括：

它是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合，特别

是以电子、计算机等现代先进技术为基石，必须具有巩固的技术基础，

互相配套，缺一不可。如不齐备，则数控机床难以顺利发展；

数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组

成，还需先进的自动化刀具配合，才能实现加工，各个环节在技术上、

质量上必须切实过关，确保工作可靠、稳定，才能保数控机床工作的

精度、效率和自动化，否则，难以在生产实际中使用；

它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合，缺一不成。如

果人员素质差、科技水平达不到，则难以满足社会需求。人是一切活

动的主体，需要各种精通业务的专家、人才和熟练技术工人，互相配

合，共同完成。否则，数控机床难以顺利发展。

工业发达国家发展数控机床的主要经验

数控机床出现至今的50年，随科技、特别是微电子、计算机技术

的进步而不断发展。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，各有特点。

美国的特点是，***重视机床工业，美国国防部等部门不断提出

机床的发展方向、科研任务和提供充足的经费，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。由于美

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。当今美国不仅生产宇航等

使用的高性能数控机床，也为中小企业生产廉价实用的数控机床(如

Haas、Fadal公司等)。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***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***一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。

特别讲究“实际”与“实效”，坚持“以人为本”，师徒相传，不