數控機床和數控技術的發展及未來趨勢

張曉紅

（中山職業技術學院，廣東 中山 528403）

數控機床和數控技術的發展及未來趨勢

張曉紅

（中山職業技術學院，廣東 中山 528403）

近年來，數控機床與數控技術獲得了空前的發展，相應的促進了制造工業的進步。雖然我國在此方面亦已經獲取了一定的發展成果，但是與發達國家相比較仍舊存在差距。為此，本文主要了解了數控機床及其技術的產生，并且對當前國內和國外數控機床及其技術的發展情況作出了分析，在此基礎上探索了未來數控機床及其技術的發展趨勢。

數控機床；數控技術；發展趨勢

0 前言

科學技術的發展以及生產力一般均需要在制造業中有所體現，例如與人們生活相關的辦公、衣、食、住、行等。若能夠提高制造業的發展水平，則相應的能夠提高工業國家自身的綜合實力和國際地位，促使其在當前激烈的市場競爭中占據一席之地。數控機床和數控技術屬于比較先進的、典型的生產設備與技術，當前已經被諸多發達國家所重視，且列入其戰略物資發展模式中。我國在此方面卻難以與其相匹敵。基于此，我國必須要對當前的數控機床和數控技術發展狀態、未來發展趨勢等作出詳細分析，以便提高自身的工業制造水平，提高國際影響力。

1 數控機床及其技術的產生

數控機床主要將數字作為指令對機床的運行進行控制，屬于制造業生產設備不但更新發展中所產生的一種新型加工設備。最初在1940年，美國對對該新型加工設備的加工軌跡進行了設計，并且提出了數控的思想，后在1952年產生了世界上第一臺數控機床，主要應用了電子管元件，體積十分龐大，具備自動控制、綜合計算、測量、伺服驅動等特點。發展至1974年以后，數控系統不斷完善，隨著電子科技技術的不斷發展，數控機床以及數控技術已經能夠使用半導體存貯器和微處理器進行形成相應的數控系統。經歷了數十年的發展歷程，先進的數控機床以及數控技術已經能夠具有比較先進的水平，當仍舊要根據時代發展的需要作出不斷完善。

2 數控機床及其技術的發展

2.1 國內發展現狀

相對于西方發達國家而言，我國的數控機床以及數控技術發展比較晚，且進度比較緩慢，直至上世紀五十年代仍舊處于封閉式的開發階段，在“六五”和“七五”時期開始進入積極引進與消化吸收的階段，“八五”和“九五”時期方進入了生產階段，比較成熟的數控技術企業包括華中數控、廣州數控等，主要生產普及型和經濟性的數控機床與系統。雖然我國至今已經擁有了屬于自身的數控產業，并且具有相應的人才支持，但是與發達國家之間仍舊存在一定差距［1］。主要由于我國所生產的數控產品均比較低端，難以具有較高的技術含量，亦不具有較高的附加值，在我國制造業雖然得到應用，但遠不能夠與國外先進設備相匹敵，甚至只能夠進入到低端設備市場中。與此同時，我國的數控機床及其技術發展嚴重缺少自主創新，阻礙了數控技術發展水平的提高。鑒于此，我國數控機床及其技術的發展，必須要進一步作出分析和調整。

2.2 國外發展現狀

國外對數控機床與數控技術進行研究比較早，部分達到國家已經能夠應用64位的操作系統進行數控系統的生產。當前，例如德瑪吉加工中心等國外的諸多數控機床加工中心以及數控車削中心，基本上均能夠在生產加工較為復雜的零件時具有比較高的精度。例如，其數控機床擁有4-5軸聯動，在數控技術的操控下，能夠僅通過一次裝夾便完成整個較為復雜的零件加工［2］。整個加工過程通過數控編程、主軸立或臥的轉換以及自動換到，能夠輕而易舉的實現加工的自動定位與自動裝夾。在國外數控技術不斷發展的情況下，當前國外的數控機床及其技術已經能夠具有越來月強大的網絡化通訊功能，且十分智能化與柔性化。

3 數控機床及其技術的發展趨勢

3.1 開放智能化

當前諸多國家均比較重視數控機床及其技術開放智能化的研究。所謂數控機床開放性，主要是指其在同一個操作平臺上，終端用戶與生產商均能夠對其數據結構進行調整，以便滿足生產加工的不同控制系統要求，實現不同檔次、不同品種的數控機床加工，更加專業化和個性化。開放智能化可以與我國的工業4.0相結合，從數字工廠逐漸發展成為職能工程，建立獨立的網絡與服務器，實現各個層級之間的有效溝通與互聯。因此，數控機床及其技術的智能化可以體現在提高數控加工的質量與效率、增加加工自適應控制、自動生成工藝參數、簡化操作與編程等方面。與此同時，亦要能夠相應的縮短數控機床維護與檢修時間。

3.2 高速高精化

數控機床和數控技術在制造業應用時需要切削，而高速切削能夠相應的保障切削表面光滑，提高生產效率與加工質量。鑒于此，未來的數控機床及其技術發展時，需要實現高速高精化。高速需要數控機床具有較高的主軸轉速，應該達到12000-40000r/min，工作臺亦具有比較大的進給速度，應該達到40-60m/min，相關零部件則要具有較高穩定性和剛度。高精則要求機床具有熱不廠加工系統，且能夠對數據進行高速與高精的處理。

3.3 節能環保化

工業國家的發展需要將制造業作為支柱型產業，以此為國家產生較大的經濟效益。但是，與此同時卻亦會產生相應的能源消耗，增加制造生產的成本，甚至會對環境產生破壞。國外就制造業產生能源污染這一現象作出了調查分析，發現污染率已經達到了所有能源消耗污染率的30%以上［3］。由此，數控機床和數控技術作為制造業的重點機械和技術，亦要向低耗能、低污染方向發展。隨著我國近年來可持續發展戰略的不斷推進，人們已經能夠重視環境保護，制造領域亦應該充分利用先進技術改變其原本的生產加工狀態。所謂綠色機械，必須要具有高速、低耗能、無污染、使用綠色切削液、使用過程中采用無污染或低污染技術進行潤滑等特點，能夠相應的達到節能減排的目的。

4 結論

綜上所述，數控機床和數控技術對工業國家的制造業具有重要影響，亦能夠促進整個國家經濟的發展，提升國家的綜合實力。鑒于當前我國的數控機床與數控技術與西方部分發達國家仍舊存在較大差距，我國必須要加緊法方面的研究，積極借鑒國外該方面的先進研究成果并充分創新，在保證數控機床與數控技術能夠逐漸開放智能化、高速高精化、節能環保化的基礎上，爭取能夠擁有自主研發的，具有先進水平的數控機床，促進制造業進一步良好發展。

［1］劉偉平.淺析數控機床的技術特點及發展趨勢［J］.價值工程，2013，01（08）：24-25.

［2］段冶.數控機床技術發展現狀及趨勢初探［J］.科技創新與應用，2014，01（03）：120.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.258