20世紀(jì)80年代初，國(guó)內(nèi)先后從日本、美國(guó)等國(guó)引進(jìn)了一些CNC裝置及主軸、伺服系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，并陸續(xù)投入了批量生產(chǎn)，從而結(jié)束了數(shù)控機(jī)床發(fā)展徘徊不前的局面，推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。到20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)具有了的規(guī)模，但前進(jìn)中的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)正面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)。進(jìn)入WTO后，中 國(guó) 將進(jìn)入日趨完善的相統(tǒng)一的大市場(chǎng)，大量數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)，將對(duì)發(fā)展中的數(shù)控產(chǎn)業(yè)造成巨大的沖擊。2003年開始，中 國(guó) 已成為較大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上較大的數(shù)控機(jī)床國(guó)。隨著，“數(shù)字制造”這一新理念被引入中 國(guó) 制造業(yè)，有對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)做些探討。

1數(shù)控機(jī)床的概念

數(shù)控機(jī)床就是在數(shù)字控制下，能在尺寸精度和幾何精度兩方面完成金屬毛坯零件加工成所需要形狀的工作母機(jī)的總稱。數(shù)控機(jī)床通常由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。

2國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了30年跌宕起伏，已經(jīng)由成長(zhǎng)期進(jìn)入了成熟期，可提供市場(chǎng)1500種數(shù)控機(jī)床，覆蓋超重型機(jī)床、機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓設(shè)備、前沿高技犬機(jī)床等，產(chǎn)品種類可與日、德、意、美等國(guó)并駕齊驅(qū)。特別是在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床、數(shù)控超重型機(jī)床、立式臥式加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床部分技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界水平。其中，五軸(坐標(biāo))聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床技術(shù)的制高點(diǎn)標(biāo)志之一。

它集計(jì)算機(jī)控制、伺服驅(qū)動(dòng)和加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的、、自動(dòng)化加工，是發(fā)電、船舶、航天航空、模具、高儀器等民用工業(yè)和部門迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其加工效率相當(dāng)于2臺(tái)三軸機(jī)床，甚至可以省去某些大型自動(dòng)化生產(chǎn)線的投資，節(jié)約了占地空間和工作在不同制造單元之間的周轉(zhuǎn)運(yùn)輸時(shí)間及費(fèi)用。國(guó)產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床品種日趨增多，強(qiáng)手對(duì)中 國(guó) 限制的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心、五軸數(shù)控銑床、五軸龍門銑床、五軸落地銑鎖床等均在國(guó)內(nèi)研制成功，改變了強(qiáng)手對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的壟斷局面。

3國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)

新一代數(shù)控機(jī)床為提高生產(chǎn)效率，向速方向發(fā)展，采用新型功能部件(如電主軸、直線電機(jī)）主軸轉(zhuǎn)速達(dá)15000r/min以上。計(jì)算機(jī)技術(shù)及其軟件控制技術(shù)在機(jī)床產(chǎn)品技術(shù)中占的比重越來越大，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件的復(fù)雜化，帶來了機(jī)床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，數(shù)控機(jī)床的智能化程度日趨提高。

綠色設(shè)計(jì)是一種綜合考慮了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和回收等整個(gè)生命周期的環(huán)境特性和資源效率的設(shè)計(jì)理論和方法。它在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品、制造及其活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，從而使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境的影響較小，資源利用率較高。數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮：綠色材料設(shè)計(jì)；可拆卸性設(shè)計(jì)；節(jié)能性設(shè)計(jì)；可回收性設(shè)計(jì)；模塊化設(shè)計(jì)；綠色包裝設(shè)計(jì)等。

綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源消耗的現(xiàn)代制造模式，通過綠色生產(chǎn)過程生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床在制造時(shí)要考慮：節(jié)約資源的工藝設(shè)計(jì)；節(jié)約能源的工藝設(shè)計(jì)；環(huán)保型工藝設(shè)計(jì)等。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是國(guó)內(nèi)改革開放以來工業(yè)化程度的加快，所帶來的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高，環(huán)保問題已經(jīng)成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素之一。數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的核心。能否順應(yīng)環(huán)保趨勢(shì)，加大綠色設(shè)計(jì)與制造的研制，將是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要要素之一。

工件一次裝夾，能進(jìn)行多種工序復(fù)合加工，可地提高生產(chǎn)效率和加工精度，是機(jī)床一貫追求的。由于產(chǎn)品周期愈來愈短，對(duì)制造速度的要求也相應(yīng)提高，機(jī)床也朝能發(fā)展。機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品，用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)。產(chǎn)品對(duì)外觀曲線要求的提高，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。

機(jī)床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機(jī)床，是組成自動(dòng)生產(chǎn)線式生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，不可缺的機(jī)床品種。組合機(jī)床是機(jī)床的一種，它以標(biāo)準(zhǔn)化部件為基礎(chǔ)，配以少量的部件組成。由于機(jī)床是一種《量體裁衣》產(chǎn)品，具有自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，是大批量生產(chǎn)企業(yè)的理想裝備。隨著裝備制造技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)的普及，機(jī)床的數(shù)控化發(fā)展也很快，機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)踐中占有的比重。

機(jī)床及其自動(dòng)化生產(chǎn)線的制造，與大量生產(chǎn)汽車等性質(zhì)不一樣，也與普通機(jī)床的制造性質(zhì)不一樣，它具有兩個(gè)鮮明的特征：一是集成性。用戶訂購機(jī)床都是要求交鑰匙工程，它集加工工藝(含工藝方法及工藝參數(shù))，機(jī)床、夾具、工具(包含輔助)的設(shè)計(jì)與選擇，檢驗(yàn)測(cè)量(包括進(jìn)入機(jī)床前的毛坯檢驗(yàn)、加工中及成品的檢驗(yàn)測(cè)量)物流的輸送，切屑和冷卻液的防護(hù)與處理等于一體。它不僅僅解決其中的某一問題，而是要解決好涉及較寬的技術(shù)可能遇到的每一個(gè)問題。二是單一性。機(jī)床幾乎都是單臺(tái)性生產(chǎn)，要根據(jù)用戶提出的要求，進(jìn)行一次性，一次性制造，而且還要一次性成功。

根據(jù)機(jī)床及其自動(dòng)生產(chǎn)線制造的特性，可歸納為以下幾個(gè)特點(diǎn)：

一是技術(shù)難度大。由于它是集加工工藝、機(jī)床、夾具、輔具、刀具、檢驗(yàn)測(cè)量、物流等于一體，實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程，從而涉及技術(shù)寬且復(fù)雜，又是一次性制造，要一次成功，所以技術(shù)難度大。

二是經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)率高。機(jī)床(或自動(dòng)線)根據(jù)用戶訂單“量體裁衣”制造的，不可能有試制探索過程，要一次成功，有相當(dāng)大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。由于技術(shù)方案不當(dāng)，造成局部或整體報(bào)廢的情況屢見不鮮；由于一次性制造，在制造調(diào)試過程中難保不出現(xiàn)問題，解決這些總是需要時(shí)間，從而按期交貨也有的風(fēng)險(xiǎn)；由于裝備是專門為某一用戶訂做的，當(dāng)該用戶因種種原因不能如期付款、甚至無力付款時(shí)，勢(shì)必造成制造企業(yè)的損失；產(chǎn)品無法轉(zhuǎn)讓他人，故經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)率高

三是協(xié)作困難大。由于是一次性制造，它不像汽車零部件那樣大量生產(chǎn)，也不像通用設(shè)備那樣批量生產(chǎn)，毛坯的組織，單一件的采購，找協(xié)作廠家很困難。所以企業(yè)應(yīng)具備的裝備，一次性制造出合格的產(chǎn)品。