我国数控机床产业现状及现代数控技术的发展趋势

数控机床就是在数字控制下，能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属

毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、
伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。

数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历了 30

年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场 1,500 种数控机床，

覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床
等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数
控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机
床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴(坐标)联动数控机床是数

控机床技术的制高点标志之一。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加
工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、
航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设
备。五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于 2 台三轴机床，甚至可以

完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同
制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多，
国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、
五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄

 

断局面。

由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可

靠性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可靠性还
较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻
关，尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前存在着：

 

 

核心技术严重缺乏 、民族品牌与国际品牌差距明显 、技术创新和成果转化与

 

市场脱节、缺乏先进的管理机制 等问题。

 

数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为

工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计
民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术

 

发展的趋势来看，主要有如下几个方面：

  

 

高精度、高速度的发展趋势

  尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有

止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的
极限发展。效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大
地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
为此日本先端技术研究会将其列为 5 大现代制造技术之一，国际生产工程学

会将其确定为 21 世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产 30 万辆

的生产节拍是 40 秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；

在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料
为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、
壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等

大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构
件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和

 

高柔性的要求。

5

 

轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用 5 轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，

不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1 台 5 轴联动机床的效率

可以等于 2 台 3 轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高