數控機床在機械加工領域的應用日益增多。其價格昂貴,對使用者要求也較高,在各個企業里一般都被列為重要設備。對這類設備價值的評估,是我們需要認真研究的課題。
一、什么是數控機床
由數字和文字代碼作控制指令實現動作順序、部件位移和其他輔助功能的機床,叫數控機床(NumericalControl Machine Tools)。它按機械零件設計的要求形狀和尺寸,將機械加工過程中的各種控制信息以代碼化的數字和文字信息輸入數控裝置,由數控裝置控制機床的動作,對機械零件進行加工。
二、數控機床的種類
數控機床的品種規格很多,一般可根據功能和結構,按下面4種方式進行分類
(一)按機床運動的控制軌跡分類
1、點位控制的數控機床
具有點位控制功能的機床主要有數控鉆床、數控鏜床、數控沖床等。隨著數控技術的發展,僅應用點位控制的數控機床已不多見。
2、直線控制數控機床
具有直線控制功能的機床主要有數控車床、數控銑床、數控磨床等。這種機床的數控系統也稱為直線控制數控系統。與點位控制的數控機床相同,僅應用直線控制的數控機床也不多見了。
3、輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床也稱連續控制數控機床,其控制特點是能夠對兩個或兩個以上的運動坐標的位移和速度同時進行控制。
這類機床主要有數控車床、數控銑床、數控線切割機、加工中心等,其相應的數控裝置稱為輪廓控制數控系統。根據機床控制的聯動坐標軸數的差異,又可以分為:
二軸聯動機床、二軸半聯動機床(主要用于三軸以上機床的控制,其中兩根軸可以聯動,而另外一根軸可以作周期性進給)、三軸聯動機床,四軸聯動機床與五軸聯動機床。
(二)按伺服控制的方式分類
1、開環控制數控機床
我國舊的數控機床中許多是這類機床。
2、閉環控制機床
這類數控機床的進給伺服驅動是按閉環反饋控制方式工作的,又分為全閉環和半閉環兩種控制方式。全閉環控制主要用于精度要求很高的數控坐標鏜床、數控精密磨床等。目前,大部分數控機床采用半閉環控制方式。
3、混合控制數控機床
將上述控制方式的特點有選擇地集中,可以組成混合控制的數控機床。由于開環控制方式穩定性好、成本低、精度差,而全閉環穩定性差,為滿足機床的控制要求,可采用混合控制方式。采用較多的混合控制數控機床有開環補償型和半閉環補償型兩種。
(三)按數控系統的功能水平分類
按數控系統的功能水平,數控機床可分為低、中、高三類。這種分類方式,在我國用的較多。但低、中、高三檔的界限是相對的,不同時期,劃分標準也會不同。目前的劃分標準見表1。
(四)按加工工藝及機床用途分類
1、金屬切削類
是指具備車、銑、鏜、鉸、鉆、磨等各種切削功能的數控機床。它又可被分為以下三類。
(1)普通型數控機床:如數控車床,數控銑床、數控磨床等。
(2)加工中心:其主要特點是具有自動換刀機構的刀具庫。工件經一次裝夾后,通過自動更換各種刀具,在同一臺機床上對工件備加工面連續進行銑(車)鏜、鉸、鉆、攻螺紋等多種工序的加工。
(3)柔性制造系統(FMS):是由各種數控機床、機械手、工件自動運輸車和物料庫等構成的綜合加工集群。在計算機的控制下,實現對工件的自動夾緊、自動加工、自動更換工件、自動轉移工序、自動存到物料庫等一系列生產過程。有的系統還有清洗、切屑削處理等輔助裝置。
2、金屬成型類
指采用擠、沖、壓、拉等成型工藝的數控機床,常用的有數控壓力機、數控折彎機、數控彎管機、數控旋壓機等。
3、特種加工類
主要有數控電火花線切割機、數控電火花成型機、數控火焰切割機、數控激光加工機等。
4、測量、繪圖類
主要有三坐標測量儀、數控對刀儀、數控繪圖儀等。
三、數控機床組成部分
1、主機,它是數控機床的主體,包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。它是用于完成各種切削加工的機械部件。
2、數控裝置,是數控機床的核心,包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盤、紙帶閱讀機等)以及相應的軟件,用于輸入數字化的零件程序,并完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
3、驅動裝置,是數控機床執行機構的驅動部件,包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。它在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時,可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
4、輔助裝置,指數控機床的一些必要的配套部件,用以保證數控機床的運行,如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作臺、數控轉臺和數控分度頭,還包括刀具及監控檢測裝置、防護和照明等各種輔助裝置。
5、編程及其他附屬設備,可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。
四、數控機床價值的評估
作為企業的重要機械設備,數控機床的價值是較高的。下面就不予以移位的數控機床采用重置成本法評估其價值時的內容進行敘述:
1、重置成本
重置成本確定中應注意以下幾項環節
(1)購置價
詢價時要按數控機床的規格型號、功能、精度、數控系統、輔助裝置和生產廠家等相關條件查詢。這些條件對數控機床的性能都是十分重要的,如數控系統不同或者精度不同,對機床的價格影響是比較大的。
(2)基礎費用
加工中心類數控機床,對基礎要求很高。如有的要求基礎很深、要隔震,有的機床甚至要求灌地腳孔用不收縮水泥等。對此費用應該采用編概預算法進行估算,不能簡單采用費用系數估算。
(3)安裝調試費
對于一些復雜和精度高的數控機床,其安裝調試十分復雜。在此情況下也應采用編概預算法進行估算。
2、成新率
由于數控機床價值較高,功能與精度不是僅與其工作年限有關系,所以其成新率不宜采用使用年限法來確定,而應對其進行技術鑒定。為說明技術鑒定的過程,下面先敘述一下數控機床的技術標準。
(1)數控機床的技術標準

數控機床存在國家標準、行業標準規定的,應根據這些標準進行技術鑒定。未列入國家標準、行業標準的機型,可參照機床出廠標準進行鑒定。
①精度
數控機床的精度包括下列項目:
幾何精度:包括綜合反映主軸和工作臺的相關和相互位置精度、主軸徑跳、端面跳動(竄動)、工作臺平面度、回轉精度等。
定位精度:即工作臺或主軸運動位置,回轉角度的設定值與實際值(實測值)之差或多次測量差值的均值。它是反映機床數控系統的控制、差補精度和機床自身設定的綜合指標。
工作精度:是指對代表性工件精加工尺寸進行檢驗,尺寸精度是對機床幾何精度,定位精度在一定切削和加工條件下的綜合考核。主要有鏜孔精度、平行孔孔距精度、調頭鏜孔同軸度、銑削四周面精度、圓弧插補銑削精度等。
數控機床精度檢驗參照《金屬切削機床精度檢驗通則JB2670—82》、《數字控制機床位置精度評定方法》或機床出廠標準進行。一些未列入國家標準、行業標準中的數控機床機型或精度標準,其鑒定標準可按機床出廠標準的1-1.25倍確定。其中,定位精度按機床出廠標準的1.5倍確定;一般項目按出廠標準的1.5-2倍確定;次要項目可不予鑒定。
②傳動系統
Ⅰ 機床運轉時,不得有明顯振動、不規則沖擊和異常噪音。
Ⅱ 主傳動和進給運動調速在規定范圍內運轉正常。
Ⅲ 機床主軸軸承達到穩定溫度時,主軸軸承的溫度和溫升均應符合標準。
③液壓、潤滑系統
Ⅰ液壓系統的運動件在所在速度下,不應發生振動。不應有異常噪音和顯著的沖擊,不應有停滯和爬行現象。
Ⅱ 液壓系統各元件動作靈敏、可靠,各部壓力符合要求。
Ⅲ 潤滑系統備裝置完整無缺,管路齊全清潔,油路暢通,潤滑部位油質油量應符合規定要求。
Ⅳ 油位的標志醒目,油位清晰,潤滑油注入顯示正常。
④數字控制裝置
Ⅰ 數字控制裝置各組成部分保持完整,功能齊全、性能穩定,工作狀態良好。
Ⅱ 裝置內部清潔,布線整齊,線路無老化,各線路標志明顯。
Ⅲ 進口設備采用國產代用元件,必須與原件功能和符、布置合理、安裝可靠,符合性能要求。
⑤驅動裝置
Ⅰ 伺服驅動裝置各元件保持完整,性能穩定,工作可靠,符合機床工作要求。
Ⅱ 裝置內部清潔,布線整齊,線路無老化,各線路標志明顯。
Ⅲ 進口設備采用國產代用元件,必須與原件功能和符、布置合理、安裝可靠,符合性能要求。
⑥執行裝置
Ⅰ 執行裝置各元件保持完整,動作靈敏,運行可靠。
Ⅱ 外部導線有完整的保護裝置,線路、外套無脫落,破損。
Ⅲ 其余可參照《設備電器完好檢查標準》考核。
⑦各滑動零部件和主軸、工作臺表面、各滑動零部件和主軸、工作臺表面應無損傷,凡拉、研、碰、切傷超過下列標準之一即為不完好。
Ⅰ 軌拉傷
A、機床導軌長度<1000mm,累積拉傷長度大于導軌長度50%;機床導軌長度>1000mm,累積拉傷長度大于導軌長度40%。
B、拉傷深度:中小型機床>0.5mm:大型機床>0.7mm;
C、拉傷寬度:中小型機床>1mm,大型機床>15mm。
Ⅱ 導軌研傷
中小型機床導軌研傷250mm2;
大型機床導軌研傷500mm2。
Ⅲ 工作臺表面碰、切傷
中小型機床工作臺表面碰、切傷傷痕最深處1mm,面積360mm2或傷痕面積合計500mm2;
大重型機床工作臺表面碰、拉,切傷傷痕最深處2mm,面積500mm2或傷痕面積合計800mm2。
Ⅳ 主軸表面和錐孔
主軸表面和錐孔參照中小型機床導軌拉、研傷鑒定。
但拉、研、碰、切傷表面經修復消除了傷痕或修復表面后平面度符合要求,且硬度、強度等同或接近于原狀材料的硬度、強度時,可視為質量完好。
⑧輔助裝置
機床輔助裝置如刀庫、機械手、對校刀裝置,排屑裝置、輔助工作臺、料車、門罩等齊全完好、功能正常、運動(轉)可靠、符合工作要求。
⑨安全防護裝置
Ⅰ 各種安全防護裝置配置齊全,固定可靠,作用良好。
Ⅱ 機床接地可靠,絕緣符合規定,其它保護裝置齊全完好。
⑩機床內處及附件
Ⅰ 機床內部及外表無積垢、銹蝕、黃袍。
Ⅱ 隨機附件齊全、保管良好,無銹蝕、損傷。
Ⅲ 機床除塵、防塵裝置完整無缺,作用良好。
Ⅳ 基本不漏氣、不漏水。80%以上結合面不漏油,每個漏油點三分鐘內滴油不超過一滴:各油箱每月實際添油量不超過消耗定額的一倍。
(2)數控機床損耗與貶值的確定
①實體性損耗
實體性損耗應進行技術鑒定。在無條件進行機床的技術檢測時,我們可以借用企業設備管理部門的定期檢查記錄,并檢查機床的運轉情況和加工工件的質量。
數控機床實體性損耗的評估可按其精度、功能和各組成部分進行評分,按對各項指標的權重,計算損耗百分比。一般情況下,數控機床實體性損耗備因素的分值權重如下:
Ⅰ、機床精度50分
Ⅱ、機床各部分完好程度50分
其中:A、傳動系統8分
B、液壓、潤滑系統8分
C、數控裝置10分
D、驅動裝置8分
E、滑動另部件和主軸、工作臺表面8分
F、輔助和安全防護裝置8分
由于各種數控機床特征不同,因此,評估人員應根據機床的具體情況確定檢查項目和每項的權重分值。
②功能性貶值
數控機床的功能貶值,是影響數控機床價值的重要因素。由于數控機床近年來發展很快,特別是數控系統在不斷升級,從穿孔紙帶方式、MDI手動數據編程方式、人機對話數據編程方式發展到DNC直接數控輸入方式。
功能貶值的計算,需要首先判斷機床哪些功能存在貶值,然后計算貶值的幅度或貶值額。如數控系統存在貶值,則可以更換該有關系統需要的費用來進行計算。如機床的切削速度存在貶值,則可根據新機床節省的加工時間折算成的加工費用進行計算。
下列為確定數控機床損耗和貶值時的現場調查記錄表。
五、評估示例
某企業數控加工中心擬轉讓,評估基準日為2004年12月31日。
(一)基本情況
規格型號:BMC-80
生產廠地:TOSHIBA MACHINECO,LTD Japan
工作臺800×800(雙)
行程:X1000 Y900 Z800
控制系統:FNAUC-600
刀庫:90把刀
啟用時間:1987年12月30日賬面原值:人民幣2.395,800.00元
(二)重置成本的計算
該機床為日本于1986年的產品,目前,該生產廠家已不生產該型號機床。根據對該設備與國產類似設備的性能比較分析,國產設備已可以替代該設備。
(1)設備購買價
按2004年機電設備報價手冊類似產品價格,并考慮實際成交的價格水平,其購置價為229710元(含刀具預調儀)。
(2)運雜費
按《機械工業建設項目概算編制辦法及各項概算指標》和運距,設備運雜費率標準取6.5%。
運雜費=2297100×6.5%=149312(元)
(3)安裝費
廠家報價為45000元。
(4)基礎費
按土建預算費用為11,902元(數控加工中心基礎土建工程費用計算略)
(5)應攤入費用(攤入系數為0.062)
應攤入費用
=(a+b+c+d)×0.062=(2.297,100+149,312+45,000+11.902)×0.062
≈155,205(元)
(6)資金成本(按貸款年利息的一半計算)
資金成本=(a+b+c+d+e)×5.58%×0.5
=(2,297,100+149,312+45,000+11,902+155,205)×0.5×5.58%
≈74,173(元)
綜上,重置成本=a+b+c+d+e+f=2,732,692(元)
(三)損耗與貶值的確定
該設備已使用了17年。從現場勘察情況看,雖然使用年限較長,但由于使用維護保養較好,各部系統均能正常工作。經調閱近期設備檢驗記錄,該機床定位精度為±0.01mm、重復定位精度為0.05/300mm,基本符合精度標準。經現場勘察,床身無損傷開裂處,但有一定程度銹蝕;傳動系統運轉正常,稍有滲漏現象,存在一定磨損,運轉噪聲偏大;工作臺導軌直線度在允許范圍內,旋轉部分工作良好,但也有一定程度的銹蝕和磨損劃傷:刀庫容量為90,刀具機械手功能正常;測量系統工作正常,但已有一定程度的磨損;控制系統為FNAUC-600,已較陳舊,存在功能性貶值。此次評估不考慮數控加工中心的經濟性貶值。
綜上,數控加工中心各部分的損耗與貶值的綜合比率計算如下:

(綜合分析計算略)。
(四)評估值
評估值=2732,692×45%≈1,230,000(元)