数控机床行业前景模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数控机床行业前景，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

The first class of the numerical control machine

Wang Yurong

【Abstract】The first lesson of the numerical control machine should be started from cultivating students’ interest, how to learn well the numerical control and the future foreground of the numerical control machine, elucidated the developing course of the numerical control machine and the wide use of the numerical controlling technology. Teachers should lead students to master the knowledge on the machine, know about the electric control technology, to be good at the operating skill, to do some simple programme and to apply the computer office technology. Collecting knowledge can prepare for learning well the numerical control machining and look into the future of it.

【Keywords】Numerical control machine Cultivating interest Future foreground

随着我国机加工业向大规模集约化的发展,数控技术越来越多的运用到机床,这样就需要大批数控加工的技术人员、编程的技术人员以及数控机床的操作人员,技工学校就是培养这些技术人员的摇篮。

如何为技工学校的学生上好数控机床第一课?我从以下三个方面入手:

1.培养学生学习兴趣。

1.1 数控机床的发展过程。什么是数控机床?数字控制机床(Numerical Control Machine Tools)简称数控机床,这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。

数控机床综合应用了自动控制、计算机、微电子、精密测量和机床结构等方面的最新成就。

从1952年至今,数控机床按照控制机的发展,已经历了五代。

1959年,由于在计算机行业中研制出晶体管元件,因而在数控系统中广泛采用晶体管和印刷电路板,从而跨入了第二代。

1965年,出现小规模集成电路,由于它体积小、功耗低,使数控系统的可靠性得以进一步提高,数控系统发展到第三代。

以上三代系统,都是采用专用控制计算机的硬接线数控系统,我们称之为硬线系统,统称为普通数控系统(NC)。

随着计算技术的发展,小型计算机的价格急剧下降,激烈地冲击着市场。数控系统的生产厂家认识到,采用小型计算机来取代专用控制计算机,经济上是合算的,许多功能可以依靠编制专用程序存在计算机的存储器中,构成所谓控制软件而加以实现,提高了系统的可靠性和功能特色。这种数控系统,称为第四代系统,即计算机数控系统(CNC)。

计算机技术的发展是日新月异的,就在1970年前后,美国英特尔(Intel)公司开发和使用了四位微处理器,微处理芯片渗透到各个行业,数控技术也不例外。我们把以微处理机技术为特征的数控系统称为第五代系统(MNC)。

1.2 数控技术的广泛运用。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床等。其技术涉及多个领域:①机械制造技术;②信息处理、加工、传输技术;③自动控制技术;④伺服驱动技术;⑥传感器技术;⑥软件技术等。

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,对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用,这些行业装备数字化已是现展的大趋势,如:桥式三、五坐标高速数控龙门铣床、龙门移动式五座标AC摆角数控龙门铣床、龙门移动式三座标数控龙门铣床等。

2.如何学好数控技术。数控专业是机械制造技术、电子技术与计算机应用技术相结合的专业,培养适应现代制造业需要,德、智、体、美全面发展,具有较扎实的基础理论知识,熟练掌握各种专业技能,职业素质优良,专业技术适用,实践能力突出,能在数控技术领域面向数控加工、模具设计与制造、CAD/CAM技术等多个不同方向发展,在生产第一线从事数控设备的操作、编程维护以及生产组织和管理等方面工作的高等技术应用型人才。

在学习数控机床前,先积累一些必备的知识,要求较系统地掌握本专业领域的基本理论知识,主要包括机械制图、工程力学、机械基础、车工工艺学、工件的装夹与定位、机械设计理论与制造技术、电工电子技术、计算机应用技术、数控技术、CAD/CAM技术等学科的基础理论和应用知识。

2.1 要掌握机加工知识。在学习时应初步掌握普通机床的加工工艺,装夹、定位,加工工序的安排等。这样对普通的技工学校学生要求就高了很多,要想学好数控机床的加工,在理论和实践两方面都要有大量的积累。建议同学先多了解数控机床的信息知识,增加兴趣。

2.2 要了解电气控制技术。数控机床是电气自动化程度非常高的设备,如进刀量、加工量等全部依靠的是编码器控制,各种定位等主要依靠光、电、磁等各种传感器控制。不掌握足够的电气控制技术不仅难以正确操作设备,就是一些简单的故障也难以排除,因此更谈不上利用数控机床加工出合格的工件。

2.3 要熟练计算机操作技术。目前,最新的数控机床都是利用微型计算机控制和操作的。其操作系统使用的就是计算机操作系统,不掌握一定的计算机操作技术根本谈不上去学习和使用数控机床。因此学习和使用数控机床首先必须具备的条件就是会熟练使用计算机操作系统。

2.4 要会简单计算机编程。数控机床所加工的工件形状和工件的加工步骤以及加工顺序全部依靠给计算机输入指令来进行操作的,这些指令就是通过编写操作程序来完成的。因此学习数控机床首先要熟记各种操作指令,然后根据加工工件的要求和加工的顺序将指令编写成操作程序,这些操作程序就是通过计算机来指挥机床进行机加工作业的。不懂得指令的含义或不会把指令变成程序就无法指挥数控机床进行机加工。

2.5 要能运用计算机办公技术(CAD/CAM)。数控机床的出现主要是为了适应越来越复杂的加工工件要求的,而目前很多工件用常规的人工设计已无法完成,即使设计出来,它的图纸也难以识别。如飞机发动机、各种汽轮机等。这些复杂的工件都需要使用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助加工(CAM)。如果不了解CAD/CAM等常规的知识也无法熟练操作数控机床。

3.数控加工未来前景。

3.1 人才缺乏,人才宝贵(我国材料科学研究领先,但机加工技术落后)。目前,我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术,但掌握数控技术的机电复台型人才奇缺,其中仅数控机床的操作、编程、维修人员就短缺60多万人。我国数控技术人才不仅数量上奇缺,数控技术是集机械、电子、信息和管理等学科于一体的新兴交叉学科,数控技术的发展对人才的知识、能力、素质结构提出了新的要求,高起点地培养从事数控加工、模具制造、CAD/CAM技术的机电复合型人才,以满足制造业发展对人才的需求。

3.2 未来普通机床逐步向数控机床发展。未来的机加工技术将越来越向高效、复杂化、高精度方向发展。普通机床已无法完成其加工要求,这样一来,普通机床将逐步被数控机床所取代。

数控机床与普通机床相比较,有以下优点:

①自动化程度高,具有很高的生产效率,而且可以大大降低工人的劳动强度。

②对加工对象的适应性强,可以适合加工普通机床无法完成的复杂工件。

③加工精度高,质量稳定,不受操作工人的情绪影响,对人员的依赖性小。

④易于建立与计算机间的通信联络,容易实现群控。

篇2

机床是装备制造业中的基础性产品。我国机床业技术附加值较低，尤其自主研发的高端数控机床成果寥寥，这与“中国制造”以往在国际分工中的低端定位有关。而近年来，中国产业升级步伐加快，高端数控机床需求大增，但市场却主要被进口货占据，国产高端数控机床发展仍步履艰难。

种种迹象显示，这与国内该领域高端技术人才缺失有关。数控机床市场规模发展越快，人才短缺的瓶颈效应越凸显。对国内数控机床行业而言，这仿佛是个难以自拔的尴尬境地。

发展陷入怪圈

在此次展会上，当各展台的业务人员都在热切期待自己的客户时，记者却在大连机床集团展台旁，看到一个小伙子和一位白发苍苍的老人为了机床行业人才缺失的问题展开热烈的讨论。小伙子就是张成，老者是中国机床工具工业协会高级工程师、原高级顾问陈循介。

“我国机床行业之所以会出现今天这个现状，很重要的原因是人才缺失。”作为老一辈机床专家，陈循介忧虑地对记者说，国内机床行业的高端技术人才中，比他年轻一点的有不少，可再年轻点的就很少见了。机床行业在人才上出现了断代。

张成也认为，我国大量高端机床领域的技术人才流失，关键是用什么来吸引人才的问题。国内机床企业还不能给高精尖人才提供一个良好的环境。

记者注意到，和其他装备制造业一样，目前我国数控机床行业处于难得的战略机遇期。传统工业，如汽车、机械、家电、纺织、农机、环保等行业的技术改造，对数控机床的需求继续攀升；电子信息、生物工程、新能源新材料等高新技术产业的发展又为精密、高效、专用数控机床开辟了新的需求市场。

另一方面，我国东部产业的升级、东北等老工业基地的振兴和中西部开发步伐的加快，为数控机床产业发展提供了潜力巨大的国内市场；国际金融危机以来，国际资本和产业向中国的转移、国际技术和人才的交流，又为我国数控机床产业的发展提供了外部环境。

有数据显示，10年前国内数控机床年产量只有2万台左右，如今已经达到年产量20多万台；国产机床数控化率由“十五”末的35.5％，提高到“十一五”末的51.9％。然而，这些数据却不能反映目前机床行业发展面临的诸多深层次矛盾。

“大而不强、广而不精是国产数控机床的通病，重点行业需要的高档机床日前仍需靠进口。”齐齐哈尔二机床总工程师程凤兰说。

武汉重型机床集团有限公司(下称武重机床)总工艺师、副总工程师张文桥也指出：“我们采取的是先做大、再做强的策略。目前，机床的功能是达到了，可精度还远远不够。”

“从某种程度上说，机床业的发展陷入了一个怪圈。”湖南杰克数控有限公司董事长、湖南大学随动磨削研究所所长胡惜时对记者说，机床业相当于制造业中的“农业”，利润低导致技术人才待遇低，待遇低又导致机床业人才缺失，人才缺失又影响产品的创新，这又进一步制约了企业的利润空间。

人才待遇不高

杰克机床是杰克控股集团旗下的第二大企业，现在在浙江、江西和湖南拥有3家机床制造工厂=其在湖南工厂的高级技术员自加入企业第二年后就基本上能拿到3000多块钱。虽然也有年薪十几万的工程师，但公司对用人成本有严格控制，基本上不会超过总成本的15％。

胡惜时告诉记者，技术人才流失，跟这个行业的工资待遇不高确实有很大关系。“现在哪怕一个洗脚妹也能拿到3000块钱工资。一个技术员才拿3000块钱，他就感觉吃亏了。”

加拿大的ICAM公司是数控机床行业的国际知名公司。该公司工程师李荣华向本刊记者介绍，跟中国比，该公司给技术人才的待遇确实要高出一大截，尽管中国一些机床企业已经在给员工涨薪水。

然而，国内机床企业目前还是无法满足工程师们的迫切愿望。这其中的一个很重要原因是国产数控机床卖不出好价钱。同样型号的产品，国产的价钱要比国外企业的产品便宜很多，以至于业内人士不看产品参数，只看价钱就能判断出是国产货还是进口货。

另一方面，国内企业管理层似乎没有深刻意识到高端技术工程人员的重要性。工程师做销售

张成在大连机床搞技术研发已经5年。不过，从今年开始，他要开始跑销售。记者注意到，在CIMT2011展会上，很多“销售经理”名片的头衔后面都跟着三个字――工程师。

对此现象，浙江天通吉成机器技术有限公司销售二部部长张亚宁解释说：“我们国家的机床行业是市场导向性非常突出的行业，只有市场需要的，机床企业才去研发生产，市场不需要的就一定不会有哪家企业会去研发生产。”

武重机床是国内生产重型、超重型机床规格最大、品种最全的大型骨干企业。该公司总工艺师、副总工程师张文桥表示，从他们机床厂家来说，也想用国产数控系统，但这最终还是取决于用户的选择，一般用户不愿意使用国产数控系统。沈阳机床党委宣传部的一位杨姓副部长也曾向记者表示，如果企业一心研发新产品，到头来却卖不出去，那企业怎么生存?

来自中国机床工具工业协会的数据显示：2010年我国机床工具产品进口总额为157.2亿美元，同比增长62.0％，超过历史最高的2008年的27.8％。其中，普通机床超过90亿美元，数控机床接近80亿美元。

对此，有机床行业专家分析指出，进口大幅增长的原因，一方面是国家鼓励先进技术和先进装备进口，进一步扩大高档机床工具产品的进口，另一方面也说明，国产中、高档机床工具与国外还有较明显差距，还不能完全满足国内市场需求。

篇3

中国作为全球的制造业大国，装备制造业在国民经济中占有很大的比重。伴随中国的工业化、城镇化进程，装备工业有了迅猛发展，作为装备制造业的核心和基础，机床行业备受重视，机床工业无论地位、产值、技术、市场等各个方面均有了飞速发展，但和国际机床行业强国德国、日本比较还有一定差距，伴随我国科学、技术进步和工业化、城镇化的发展，机床行业具有光辉的发展前景。本文主要从中国机床工业的发展规律及驱动因素上分析机床工业的发展前景。

一、国际机床行业的发展规律和现状

1、机床工业的生产状况

全球28个主要机床生产国家和地区2012年产值为932亿美元，中国约占30%，位居第一位。机床生产前8位国家和地区依次是中国、日本、德国、意大利、瑞士、美国、韩国和中国台湾。进入世界机床产值最大20家企业中，日本和德国最多，分别达6家，中国、美国和韩国排在其后，分别有2家，瑞士1家排在第6位。美、德 、日仍然是美、欧、亚三洲机床生产强国。

2、全球机床行业的消费情况

中、德、日、美、意是世界机床重点消费大国，占全球消费总量的73%。2013年中国机床消费381亿美元，涨幅近12%，占全球消费量的30%，仍然居世界第一，其中中国金属加工机床消费则占据全球市场的45%。美国、德国、日本机床消费增长已成定势，而且以中高档数控机床为消费主流。以欧元计算，各地区占比基本未变，亚洲占全球机床产值的57.7%，欧洲占比为34.7%，美洲占比为7.6%。其中2012年前十位机床消费国占全球市场80%。

3、全球机床行业的特点和分布格局

欧美机床企业集团化趋势加强，控制着机床行业高端技术。美国企业重点发展高精尖机床技术，生产飞机、宇航、汽车工业所需高精度、高效、高自动化、高性能机床。德国企业对加工工艺研究投资不遗余力，尤以重型机床、大型精密机床著称，精度及使用寿命最好。瑞士机床企业以中小精密机床技术著称于世，擅长将现代电子技术应用于机床系统。意大利机床企业擅长生产单台定制，个性化显著的机床，机床的柔性化程度高。韩国、日本、台湾擅长生产经济实用性较强的中高档机床，其中日本企业对机床寿命设计有特别的独到技术。

4、机床行业在全球进行技术转移

产业转移的重要理论依据是比较优势，由于各个国家的劳动力成本、产业配套、法律法规、教育体系等各个方面的不同，同样的产品在各个国家中成本有明显差异，而发展中国家在制造业和一些低端产品具有明显优势，成为产业转移的理想目的地。发达国家将传统成熟产业有计划、有步骤地向发展中国家转移。造船行业、港口机械、工程机械等劳动密集型产业由于技术含量较低、运输成本高、环保压力大等因素成为发达国家的主要转移领域。中国机床行业由于中国的第一消费大国地位和生产成本、人员工资、工业配套等因素成为机床产业转移的第一大国。高端制造主要集中在发达国家，高端装备制造不但体现在技术档次高、系统复杂成套、大型重型化、高速精密等科技水平和技术参数，更体现在售后服务复杂和更新换代快。总体表现为：投入巨大、成套复杂，规模庞大、研发周期长等方面。所以国内在重型设备等方面进步明显，比如港口机械、船舶、发电设备等，而精密机械等方面突破较慢。

二、我国机床行业的现状和发展趋势

在国家经济增长的拉动和国内市场国际化促动下，中国机床行业从2002年（入关后）起，机床消费总量呈加速增长趋势，“十五”以来，我国市场机床消费总额、进口额已连续居世界第一，数控机床更是以两位数以上的增长速度快速发展，成为排名第一的机床消费大国。2012年机床全行业总产值为8000亿元。预计2015年年消费额将近8500亿元左右。国内机床消费市场竞争国际化，世界机床制造基地移地中国化成为大趋势，国家建立装备制造业基地如上海、沈阳、大连、浙江等。目前我国机床行业产品覆盖国民经济的各个领域，满足各个行业的基本需求，在我国经济发展中需要的装备制造业机床，我国均能自行生产，基本没有空白。

1、我国机床工业的历史发展规律

中国机床消费总量呈加速增长趋势，消费的增长导致了进口的快速增长，消费增长主要是受到固定资产投资增长、产业升级和跨国公司加大对中国投资建厂和合资生产的影响。这也是我国装备制造业的产业升级的路线图和升级进化过程，作为制造业核心的机床也经历了同样的发展历程，随着经济和科技的发展，机床行业形成了低端到高端的历史发展进程。

2、我国机床产业的技术现状及存在问题

国内机床行业面临的产品结构不合理问题突出。首先是粗加工机床占总产量的40%以上，机床产值数控化率低（32.7%），其次，数控机床低档产品所占比例高（75%），数控化水平与国际差距较大。国产数控机床高、中、低档比例为3：22：75。国产经济型数控机床基本满足了国内需求，中档数控机床具备了一定的生产能力，小批量的国产高端数控机床已投入使用。

国内机床行业存在的问题是：机床精度普遍较低，缺少刚度实验，很少采用软件补偿、温度变形补偿、高速主轴系统动平衡技术等保证定位精度，仅有少数几种产品可达欧洲标准定位精度；基础材料性能弱，很少普及高强度密烘铸铁（树脂砂技术），无重大新材料开发；机床结构开发性能差，高速机床需要强化结构刚性，减轻移动件重量，机床整体结构突破传统结构的能力差；技术差距大，国外普及的远程服务技术、交钥匙工程、高速机床硬切削、干切削及其机理研究空白，基本无切削软件包供应；关键配套件性能不足，电主轴、高速滚珠丝杠副、直线电机、高速高精度数控系统，高精度位置检测系统等普遍处于低水平状态。

3、机床行业的市场分析

（1） 普通制造业。普通机械加工业中五金、电力设备、模具加工、矿山机械、冶金设备、建材设备、石油化工设备是带动机床消费增长的主要因素。

（2）汽车行业。汽车工业对机床装备的需求具有多层次、宽领域、快节奏、高质量、数量大的特点，柔性加工生产线、各种数控专用机床将是日后国内机床工业向汽车工业领域渗透的重点。中国汽车零部件配套行业的实力与主机厂的需求差距还相当大，汽车配套企业必须扩充、提高装备能力，才能谋求其未来的生存发展。

（3）航空、航天、船舶、军工行业。航空、航天、船舶、军工产业是高端机床市场需求的大户。随着国家综合国力的增强和国防现代化的升级，国家将会加大对国防装备的投入（预计由目前占国内生产总值的2.5%提高到2025年的5%）。

（4）电子信息产业。电子信息产业是精密机床的主要市场。电子信息技术水平是国家现代化程度的重要标志。我国电子信息行业近几年固定资产投资规模以年均16%速度增长。

4、数控机床是机床发展的主流

国内数控机床可供品种超过1500余种，特别是五轴（及以上）联动数控机床已经成功开发，包括最关键的万能自动镗铣头在内，只是精度、性能与国际水平还有差距。技术差距主要体现在整体加工精度、高速运行稳定性、持续无故障运行时间、后勤远程维护等与国外产品有较大差距。核心部件数控化率不高，自动化程度低。数控机床的性能主要由关键功能件所决定，数控机床价值的60%由关键功能件所决定，国内数控机床功能件产业规模小，集中度小，产品性能水平与国外差距较大。国内数控机床产品刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口，中高档机床用的数控系统、滚珠丝杠、高速电主轴、刀库机械手、全功能数控刀架、数控回转工作台和高速防护装置等，很多是以进口为主。

三、机床行业发展的驱动因素

1、国家的产业政策支持

机床工业是装备制造业的基础和核心，2010年10月，国务院出台的《加快培育和发展战略性新兴产业的决定》也明确指出，要积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备，其中高档数控机床成为了发展的重中之重。在“十二五”规划中，明确提出要重点发展四大主机（金属切削机床、金属成型机床、铸造机械、木工机床）。高端装备制造业升级换代，和工业化、重工化的历史发展机遇将在很大程度上推动机床行业快速增长。到2020年，航空航天、船舶、汽车、发电设备制造等相关行业所需要的高档数控机床的大部分供应将立足国内，未来我国机床行业发展空间十分广阔。

2、随着装备制造业和工业化、信息化的兴起，机床行业发展后劲十足，前景广阔

经过多年的积累和技术进步，我国工业特备是装备制造业获得快速发展，中国目前已经成为世界主要的机械装备生产国和消费国家，技术含量和工艺水平大大提高，产品质量仅次于美国、日本和德国，领先于意大利和英国。我国装备制造业的快速发展和国家崛起，必然导致基础工业机床行业的快速发展。

3、机床行业高速发展具有一定稳定性

随着高速、高效、高精度机床的技术成熟和大批量生产，欧美、日本、韩国等发达国家和地区机床更新换代加速，中国经济的持续高速发展和世界制造业向中国的转移，未来国内产品方向重点是高度数控化、高效、精密、大型化、功能复合化。预计十二五期间，国内数控机床增长率保持在30%以上，国内市场占有率达到70%以上。中高档数控机床将成为市场消费的主流。机床行业的重点用户分布在电力工业、航空、航天工业、造船工业、铁路机车工业、国防工业、机械工业和汽车工业七大行业领域，随着中高档数控产量提高，该行业收益水平将进一步提高。同时随着机床行业体制改革和国家政策支持力度加大，行业赢利水平必将大幅度提高。同相关行业比较，机床行业的毛利率较高，尤其高于普通机械加工行业水平。随着机床产品数控化率的提高，该行业收益水平将进一步提高，机床用户分布广泛，各个国家工业发展的差异化、各个行业发展的差异性、机床产品的差异性和技术更新的快速性，使得机床行业的发展保持较高的稳定性。中国机床不会出现明显的行业跟随周期。目前约有30%机床提供给汽车、工程机械等相关行业，20%供给军工、轮船、IT等行业，50%供给通用机械加工行业。机床用户分布广泛，各个行业发展的差异性和不均衡性将使得中国机床行业发展保持较高的稳定性。

4、大规模的基本建设是机床工业高速发展的保证

中国大规模的港口建设，特别是集装箱港口建设推动中国的集装箱、集装箱起重机行业快速崛起，并一举奠定了全球行业的主导地位。目前国内集装箱港口吞吐量跃居全球首位。在十二五期间，中国国内投资仍然非常旺盛，主要包括：高速公路、高速铁路、城市轨道交通、机场、港口、场馆、住宅建设仍将是全球最活跃的区域，工程项目难度大，相应的消耗施工机械强度将保持稳定。超高压输变电项目、铁路提速、国油国运、航空航天领域国家采购等使得国内需求仍构成了全球需求中举足轻重的部分。固定资产投资和汽车、航空航天、模具等工业的发展是刺激机床行业起飞的主要因素。我国固定资产每投入100亿元，将会带动0.8―1.1亿元的机床市场消费额，轿车产量每增减1%，数控机床消费量就变动0.54%。发电设备、船舶、冶金等大型和重型工业也是机床的主要消费者。

【参考文献】

[1] 中国机床商务网[OL].2010-2013.http：//.

[2] 中国统计年鉴网[OB/OL].2010-2013.

篇4

引言

面对市场发生的变化、面对用户对技术进步要求的日益迫切形势，开发新型数控产品来替代普通数控产品失去的市场份额已势在必行。分析中国市场形势高档的数控产品因其价格昂贵，目前对于相当多的乡镇企业、私人企业、以及不十分景气的国有企业也是可望而不可及的。而对于国外市场，由于我们的技术相对落后、生产经验、生产能力、制造水平都存在较大差距，现在要开发高档产品与国外厂家竞争显然时机很不成熟。而大、中规格的经济型数控机床尽管有关性能指标不及高档机床，但功能类似、且价格低、操作方便使用可靠而受到广大中国用户欢迎。

1.龙门式数控机床的发展趋势

龙门式数控机床是当代机械制造业的主流装备，是市场热门商品。世界上工业发达的国家美国、日本等西方国家把该类产品作为战略物质。用于大型螺旋浆空间曲面加工的龙门式五轴联动铣床，曾引发轰动一时的美-日制裁原苏联的“东芝事件”。上世纪末，美国国会因当时我国进口16台用机制造的多轴联动旧机床，而炮制所谓要求制裁中国的考克斯报告。世界上工业发达的国家美国、日本、德国、法国、意大利、西班牙等国家的龙门式数控机床在中国销售量很大，都为本国开发、制造龙门式数控机床制定了技术创新的环境与机制和数控机床业技术创新战略。其代表性产品所具备先进技术及发展趋势。

当今世界龙门式数控机床正快速向高速、高精、复合、智能、环保的方向发展。中国的龙门式数控机床产品处于落后的地位，长期依赖进口。近年来，我国每年进口数控机床的总额中有42%是用于购买龙门式数控机床。我国为发展该类产品通过购买国外产品、合资合作引进先进技术，花费了大量的资金。根据海关统计，2004年我国机床消费94.6亿美元，消费了世界机床产值的五分之一，居世界机床消费的首位，其中进口59.2亿美元，居世界机床进口的第一位，出口5.4亿美元。我国龙门式数控机床产品的发展历程是通过购买国外产品和合资合作引进先进技术，如：北京航天与法国FOREST―LINE公司、北京第一机床厂与德国瓦特利西靠勃公司合作，与日本大隈公司合资等。目前，我国虽然在该类型数控机床方面有了长足的发展，但与美国、德国、法国、日本、意大利、西班牙发达国家相比，最少有10年左右的差距。

龙门式数控机床的开发及产业化的实施，将具有很好的国内外市场需求前景，应用领域为铁路、航空、航天、桥梁、汽车、军工、造船、化工、印刷、建筑、能源、模具、机械、纺织等行业。地处东北老工业基地沈阳的沈阳机床集团是全国最大的机床制造商，对民族工业的振兴肩负历史重任，具有开发此类机床近20年的经验，开发的GMB系列产品具有自主知识产权，填补了国家同类产品的空白。

2.国内外研究

（a）为动工作台、动横粱式加工中心；（b）为动工作台，定横粱式加工中心；（c）为定工作台、高架桥式加工中心；（d）为定工作台、动龙门式加工中心

图2.1框架结构图

随着航天、航空、汽车、模具等行业的日益发展，龙门式加工中心已成为必不可少的设备之一。目前龙门式加工中心的种类繁多，各类型产品所适用的行业也不同。行业的不同导致了适用的龙门式加工中心的类型也有所不同，因此在概念设计阶段必须正确的把握不同类型的龙门式加工中心都适用于哪些行业。

（符号注解：“”代表极好；“+”代表好；“o”代表一般；“-”代表差；“―”代表极差）

根据市场调研及对国内外同类产品的水平分析，龙门式加工中心根据框架结构的不同大体上分为如图2.1所示的4种类型。龙门式加工中心适用的行业大致分为4种：

（1）普通行业；

（2）汽车、模具行业；

（3）航天、航空行业；

（4）船用柴油机、汽轮机行业。

适用情况如表2-1所示。

通过表2-1我们看到一些行业会有多种类型的龙门式加工中心适用于该行业，但怎样确定最适用于该行业的龙门式加工中心变得尤为重要，因此必须了解各类型的龙门式加工中心在各性能指标上的优缺点。见表2-2。

对于适用于不同行业的龙门式加工中心在其性能指标上的侧重点也是不同的。

（1）普通行业：加工的工件大多数精度要求不高、批量较大。适用的龙门式加工中心应以成本较低、装卸工件方便、易排屑为主。

（2）汽车、模具行业：加工的工件要求精度高、效率高，但大多无复杂曲面。适用的龙门式加工中心应以快移速度高、换刀时间短、装卸工件方便、易排屑为主。

（3）航天、航空行业：加工的工件多以细长和复杂曲面为主，要求连续加工精度高。适用的龙门式加工中心应以加速度高、CNC五轴加工为主。

（4）船用柴油机、汽轮机行业：加工的工件体积大、重量大、高度较高，加工时切削量较大。适用的龙门式加工中心应以刚性高、Z轴行程大或有W轴为主。

结论

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(一)数控技术人才的需求分析

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，当今世界各国制造业广泛采用数控等现代制造技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。改革、开放的中国正逐渐成为世界制造业中心，重庆市在十中也明确规划：将把重庆市建成国际制造业基地，走新型工业化道路，这些新形势对技术技能型、知识技能型、复合技能型等新型的数控类人才在数量与质量上提出了新的要求。同时，劳动力市场也呈现出数控类人才的大量短缺现象。

(二)数控人才的知识结构

现在处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源：一是大学、高职和中职的机电一体化或数控技术应用等专业的毕业生，他们都很年轻，具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力，容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验，同时，由于学校教育的专业课程分工过窄，仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。

另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训，以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验，但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生，知识面较窄，特别是对计算机应用技术和计算机数控系统不太了解。

对于数控人才，有以下三个需求层次，所需掌握的知识结构也各不同：

1.蓝领层

数控操作技工：精通机械加工和数控加工工艺知识，熟练掌握数控机床的操作和手工编程，了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大，适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一，其工资待遇不会大高。

2.灰领层

(1)数控编程员：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握三维CAD/CAM软件，如uc、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职、本科学校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大，尤其在模具行业非常受欢迎;待遇也较高。

(2)数控机床维护、维修人员：掌握数控机床的机械结构和机电联调，掌握数控机床的操作与编程，熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数 设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职学校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些，但培养此类人员非常不易，知识结构要求很广，适应与数控相关的工作能力强，需要大量实际经验的积累，目前非常缺乏，其待遇也较高。

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进入新世纪以来,中国机床工具市场取得很大的发展,尤其数控设备成果喜人,特别是2008年金融危机以来,中国数控市场不冷反热,各企业及时调整产品结构,产业升级,新产品新技术层出不穷,中高档产品已成主流,大多数企业迫切希望更好地掌握国际先进的数控技术用于机床改造。我从事数控技术工作多年,深有感触,现就着重探讨普通机床的数控改造方面的问题。

一、历史回顾及现状

改革开发以来,中国大量的机械机床设备需要升级改造,机械加工领域的数控技术需要迫切,上世界80年代至今,德国西门子公司在北京等地建立工厂,着重推广数控技术。数控机床的再制造开始于20世纪90年代,作为新的经济增长行业,正处在黄金时代。我国金属加工业需求层次不同,从国防军工、精密加工等高端需求到模具制造、汽车零件加工的中高端市场,直至普通轴类零件的中低端需求,都对数控系统的改造提供了广阔的空间。

二、数控改造的内容

1.普通机床改造成数控机床。数控机床的使用寿命一般是10―12年,而对于已经到期的一些旧机床,尤其是一些进口机床,其机械刚性有可能还好于新机床,所以,再制造的价值非常大。比如使用光栅的数显钻床改造成数控钻床,一般用步进电机;旧的光显镗床改造成数控镗床,一般用半闭环交流伺服系统;普通车床的数控改造,等等。

2.原有的数控机床升级换代。随着机场的需求功能不断完善,尤其是车间信息化的发展,数控改造不只是针对单台机床,而是要提高整体效率。比如我校数控实习车间原有三台2000年前买的旧版华中数控系统立式铣床,电器系统已经老化无法使用,2010年春学期我们就新购了法拉克0i-C型系统加以全面改造,既锻炼了老师和学生的实际动手能力,又让这三台旧机床焕发了青春,为学校节约了很大的设备投入经费,取得了良好的社会效果。少数情况机床价格较高,机械基础较好,如大中型数控铣床、卧式加工中心、高精度数控磨床、数控曲轴加工机床、数控凸轮加工机床和刀具磨床等,制造周期长,技术含量高,机床原值高,但苦于数控系统老化,备件支持匮乏,电器维修成本高,或原系统市场已被淘汰,此时应及时进行新数控系统的升级改造,如同时对机械项目进行维修,其价值会更加可观。

3.在现有的数控系统基础上开发新的功能。机床保留基座主体,结构有较大的进步或改进,如龙门铣床或龙门刨床,采用直线电机或直线导轨,高速电主轴等新技术,使其成为高速铁路的导轨磨床;普通液压靠模凸轮磨床的通过二次结构设计,数控系统升级,采用数控系统高精度轮廓控制,使之变为高速高精度数控凸轮磨床,数控车床通过局部结构变化,安装上带动力头的数控刀架,并通过配置CS轴的分度定位功能,将其改造成数控车削中心;通过结构设计与采用数控系统,将普通的车床再制造成为数控旋压机,等等。上述内容多体现了如下特点:需要融入结构创新和二次设计,大量采用系统的新的功能新的技术,缺点是技术门槛高,市场应用面窄,社会需求量和供应量不大。

三、数控改造的具体措施

我国中小型城市在上世纪90年代中期逐步开展上述工作,一般机床的改装非常普遍,这是由我国国情所决定的。改革开发带来的技术进步,数控机床的高精度、高效益等优点的不断显现和人们的新的认识,促使社会积极推进数控化进程,外国西门子、法拉克,国产广数系统、华中系统等被大量采用,大多属于普及型或经济型数控系统。其伺服系统采用步进电机,具体的改造措施一般有如下几个方面:1.增加或更换滚珠丝杠。原滑台如采用液压的则拆除,选用新的滚珠丝杠及相应的机械连接工艺设计。2.增加自动刀库。现在江苏昆山产的台湾盛钰刀库应用较广。3.主轴增加交流变频器。4.PMC的应用。这种改造已经突破了原来设备的结构限制,在不增加能源和消耗的前提下,节约了成本,为社会作出了贡献。

数控改造的前提是如何真正实现有意义有价值的系统升级,而不是简单地修理和更换电路元件,通过改造融入更多的自主知识产权,将新技术用于数控改造,提高原机床的性能和精度,降低能耗。

四、数控改造的技术及人员要求

对企业或用户来说,他们希望将先进的数控系统成功地应用于终端设备上,使其发挥最大的效能,因此从事数控技术改造的人员来说就必须具备以下要求:1.熟悉机床结构,对机床结构和设备的加工工艺有较深入的了解;2.熟悉机床的生产工艺流程,了解客户的个性化需求;3.较强的就业和吃苦耐劳的精神;4.有丰富的维修经验,对机、电、液、工艺等方面有较强的理论与实践能力,精通数控系统、相关机床参数及PMC程序等。具体操作方面应注意如下几方面:1.与用户积极沟通,共同确定项目的解决方案;2.考虑方案成本提高性价比;3.应考虑项目实施的可操作性;4.知识储备多有经验能够掌握有效的资源与信息。例如,西门子数控系统对机床制造厂商和机床在制造人员来说要求是比较高的。从事二次开发的应用人员,除要了解系统之外,更多的是要了解机床,这样才能提供操作性能良好功能强大的数控机床。目前有些功能不是系统没有提供,而是机床制造厂或开发人员没有挖掘出。西门子数控系统是一个大的平台,其对环境如温度湿度和抗干扰等方面的要求较高,如果局限原来的走线、安装不规范,使用者对系统缺乏理解,理论基础不扎实,就会增加偶发性故障。

系统改造完以后,进行调试和确定合理的验收标准,也是技术准备工作的重要一环。调试工作涉及机械、液压、电气、光学、控制、传感等,因此必须由项目负责人进行,其他人员配合。调试步骤可从简到繁、从小到大、从外到里进行,也可先局部后全局、先子系统后整系统进行。验收标准是对新系统的考核,过高或过低的标准都会对改造工作产生负面影响。标准一旦确定下来,不能随便修改,因为它牵涉到整个改造工作的各个环节。

五、前景展望

低成本是推动数控改造市场迅速膨胀的关键因素,现在不少大企业原先进口的机床已经远超过了“服役期”,但这些设备价值不菲,单价在几百万元甚至上千万元,而且机械部分还可以使用,因此急需进行改造。只要正确有效地将CNC、伺服系统、机床电气系统和机械部分集成于一体,就能最终交给用户一台经过改造或等于再制造的具有个性特色的专用数控机床,使企业从中获得更大的经济效益,使资产获得有效的增值。因此该行业的前景十分远大光明。

总之,数控机床改造具有很好的发展前途,但它对数控系统制造商和数控机床改造者均提出较高的要求。我国的机床改造业也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。机床改造作为新的经济增长行业,是个“永恒”的课题,必将生机盎然。

参考文献:

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1 数控机床技术在我国的发展现状及存在的问题

社会经济的不断发展，使人们的生活水平得到了显著提高，而对于产品的质量也有了更高要求。为了满足消费者的需求，提高产品的质量，许多企业开始使用数控技术来辅助产品的生产与制造。与国外发达国家相比，我国关于数控机床技术的研究时间较短，技术也相对落后，对于数控机床技术在制造业中的应用还处在初级阶段，无法彻底的将数控机床技术的优势发挥出来，在实际的使用当中也存在一些问题，对我国制造业企业的发展造成了不利影响。

1.1 数控机床技术在我国的发展现状

从我国目前的情况来看，制造业企业的竞争越来越激烈，企业除了在质量上要满足消费者的需求以外，在生产数量上也要满足市场的需要，否则就会出现供不应求的尴尬局面，影响企业实现经济收益的最大化。因此，数控机床技术便被应用于制造业企业的生产当中。由于产品加工数量的不断增多，对于产品加工工艺的要求也越来越多，对于数控加工设备的依赖也就越来越严重。具有关数据表明，当前我国的制造业企业生产过程中，有90%以上的零件都是采用数控技术来进行加工的，甚至有的零件数控机床加工技术的使用率达到了100%。尤其是在数控机床技术逐渐被人们所熟知的今天，该项技术的使用率越来越高，有效的提高了产品的生产质量与生产效率。

1.2 数控机床技术在发展中存在的问题

1.2.1 存在着“三缺”的问题

所谓的“三缺”是指：在数控机床技术在使用的过程中，缺乏相关的数据参数；在实践的过程中，缺乏足够的理论指导；在技术创新的过程中，缺乏研究发展的平台；相关数据参数的缺乏，使得我国在使用数控机床技术进行生产制造的过程中，无法对该项技术进行更加深入的了解，无法将其的优势完全发挥出来，产生的优势效果有限，无法最大限度的提高企业的生产效率与经济收益。数控机床技术作为一项高科技技术，需要拥有强大数据库做支持。以我国目前的情况来看，数控机床加工数据库的建立还有待于完善。因此，对于数据库的使用范围也是十分的有限，制约了我国数控机床技术的发展。

1.2.2 存在着“一低”的现象

所谓的“一低”指的是数控加工技术的总体效率较低，产品加工生产的质量关系到消费者对产品的购买意向，产品加工生产的效率，则关系到企业能否最大限度的实现经济效益。数控机床技术中“一低”的现象，严重影响到企业的经济效益。目前，国家已经针对该现象展开了专项研究，并取得了一定的成果。在数控机床技术未来的发展中，必将起到良好的促进作用，进一步提升我国制造业企业的经济收益。

2 我国数控机床技术问题对策

2.1 重视数控机床理论探索

由于数控机床技术发展的时间比较短，相应的专业人才也比较短缺，使得机床技术的研究理论成果比较少，试验的环境不够完善。针对我国数控机床技术理论上的落后，我们必须提高这方面的投入，特别是人才的培养，在高校中设置这门学科，培养该学科的实践能力，并能够从实践中总结出理论经验，在实际的工作中，能够利用有限的理论资源来提高生产效率，建立一定规模的研究机构，实现对机床技术各个方面的理论探索。

2.2 提高数控机床开发设计能力

数控机床是集电机、电子、机械等多个学科为一体的高科技设备，当前我国在数控机床自主研发、设计方面还有很大的差距，主要表现在设计没有对相关零部件进行整合、以静态设计模式为主、设计没有充分的论证仅仅依靠以往的经验进行定型化设计等。这种设计往往导致零件加工同质化现象严重，缺乏创新，有关零件细分产品较少很难满足现代市场的需求。因此，在现代数控机床设计时应注重探索数控技术设计理论，提高机床性能和功能的创新意识，不断优化在数控机床方面的探究和应用，逐渐实现油静态设计到动态设计模式的转化。

2.3 加强数控机床可靠性探究

数控机床工作性能是判定机床质量的重要指标，是用户比较关心的重要内容。数控机床稳定性一般使用平均故障时间间隔来判定，该参数不但描述了产品质量时间度量值，而且还综合反映了机床生产企业的综合实力。因此，应加强数控机床可靠性方面的研究，建立和完善机床可靠性评价体系，熟悉机床故障发生的模式，在设计时采用相关措施加以避免，全面提高数控机床的可靠性能。

3 数控机床的发展趋势

随着制造业对数控机床的依赖程度越来越大，以及现代计算机技术水平的飞速发展为数控机床功能的扩展提供了坚实的技术支撑，使数控机床的应用范围不断扩大，而且逐渐向智能化、高精度化以及网络化的趋势发展。数控技术控制智能化主要通过执行相关算法对加工的产品进行识别，从而选择合理的加工参数。智能化功能的实现极大的提高零件加工的精读，提高机床的工作效率。因此，能够在同条件下完成多个零件的加工。数控机床的网络化是未来发展的主要特点之一，通过网络能够保证加工参数在各个车间进行传递，既能达到数据之间的共享还能对数控机床进行远程监控，因此大大提高了机床的操作效率。

4 总结

综上所述，数控机床技术在我国具有较大的应用市场，在未来的发展过程中，必将成为制造业企业不可获取的技术之一。虽然，数控机床技术在实际的应用中，还存在着一系列的问题有待于完善。但是，数控机床技术对于制造业企业的重要性是不言而喻的。因此，我们要抓住世界经济一体化的机遇，学习国外先进的技术理论，并将其应用到我国的数控机床技术创新中来，促进我国数控机床技术的发展，使我国不仅能成在制造数量上达到世界先进水平，在制造技术和质量上也达到世界先进的水平。

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就最近几年的发展情况看，在机床工业的下游产业中，船舶、工程机械、重型机械、军工是发展最快的行业，这些行业的企业在从产能闲置发展到满产超产的过程中，对机床设备的更新换代和小规模添置需求带动了机床工业稳定中速增长；当前各大造船公司、工程机械公司的产能利用率基本都在100％以上，尤其是造船行业，手持订单远超当前产能。生产任务已经排到了2011年，扩大产能已成为必然，扩产必须的生产设备尤其是机床设备的需求量将迎来加速增长，其他如汽车、电力设备的需求也将维持稳定增长。

二、各机械子行业交替推动机床工业发展。大型重型机床速度远快于中小型机床

机床是制造机器的机器，为汽车、船舶、军工、工程机械等各个装备制造产业提供装备，因此与宏观经济、特别是制造领域的固定资产投资密切相关。同时机床行业的直接下游是机械制造，因此机床行业与机械制造业的关系更为密切。机床工业给其下游多个机械制造子行业提品，因此不同时期，各装备制造子行业有繁荣，有衰退，而机床工业发展比其下游行业要相对稳健。在各个不同的经济发展阶段，各个子行业交替成为推动机床行业发展的主动力，机床行业将跟随发展最快的子行业增长。

在当前的经济发展阶段，船舶、工程机械，重型机械、石化生产设备等重型设备是发展最快和增长前景最为明确的下游行业，汽车工业虽然整体盈利水平增长跟不上产量增长，但产销量的增长还是比较明朗的，因此汽车工业对机床的需求仍将稳定增长。

重型工业发展是此轮中国经济繁荣的主要增长点，成为拉动我国经济的重要力量，中国目前正处于重型机械、重化工业发展阶段的中段，这一阶段还将持续很长时间，重型机械行业发展应该快于轻型、中型机械产品的发展，相对应地其所推动的大型、重型机床行业的发展速度将远快于中小型机床，因此我们更看好大型、重型机床行业的发展前景。

三、高精密机床壁垒很高

机床行业作为精密机械制造业，发展特点是循序渐进，逐步累积，产品性能很难在短时间内取得爆发式进展。如同其它制造业一样，基于亚洲国家的成本优势，近年来机床工业有向亚洲新兴国家转移的趋势，但这种趋势发展的速度比较缓慢，远远落后于其它类机械设备制造业，这主要也是因为机床工业技术和工艺提高的难度很高。当然我们认为这种转移的趋势不可逆转。

高精机床是先发优势明显的行业，技术与工艺非常严苛，每提高一步都需要很丰富的技术、工艺上的沉淀和艰苦的努力。对于后发的国家和企业来说很难弥补，这也是我国机床工业长期落后，贸易逆差居高不下的重要原因。这与我国其他行业特别是其他机械子行业发展突飞猛进，产品开始大规模出口的形势形成了鲜明对比。相对于其他机械行业来说，我国管理部门对机床行业的重视和扶持力度是相当大的，但是机床行业的逆差水平是所有机械类子行业中最高的，这充分说明了高精机床提高的难度。

正因为高精机床行业提高难度大，所以机床行业先进国家对本国机床企业保护的力度也比其他行业要大，西方国家对我国机床业不仅在技术上严格限制转让，而且基于政治原因在高精机床产品上也对我国实施限制和禁运。高精机床是当前为数不多的西方国家对我国采取限制和禁运措施的产品。

当然机床行业这种高壁垒特点确实给国内机床企业发展制造了障碍，但这也成为国内高精机床行业龙头企业的保护墙和后发企业的进入壁垒，龙头机床企业相对国内后发企业的技术优势会维持很长一段时期。

四、中国机床工业取得很大进步

机床是装备工业的基础，生产装备的装备，机床工业是关系国民经济、国防建设的基础工业和战略性产业，在发达国家无一不重视机床工业。我国机床工业经过多年艰苦努力，建立起较大的规模和较完整的体系，奠定了有利的技术基础，具备相当的竞争实力。整体上说，我国机床工业已跨入世界行列的第一方阵。2000年以来，世界机床工业由欧洲向亚洲新兴国家转移趋势，虽然缓慢但难以逆转。

“十五”以来，我国机床消费连创纪录，大陆市场机床消费总额(国内产品销售产值十进口额一出口额)和进口额已连续5年居世界第一，成为令全球瞩目的机床消费大国。2006年中国大陆市场机床消费额达131.1亿美元，同比增长约20％；机床进口72.4亿美元，同比增长11.55％，增幅比上年同期提高1.7个百分点。中国机床消费额占全球机床销售总额的比重已达到20％以上，为机床产业发展提供了难得的市场机遇。世界机床消费位列二、三、四名的日本约占15％，美国约占11.6％，德国约占10.6％。

作为一个世界上发挥重要作用的大国，我国必须从各个方面确保国家的独立自主地位。我国机床行业产品种类齐全，可生产品种已经超过3600种，基本已经无空白领域，大部分满足了我国装备制造业对机床的需求。

近年来，我国机床市场需求非常旺盛，2003年至2006年之间，销售收入增长率分别为21％、21％、17％，27％，而数控机床更是以50％以上的速度增长。机床工具行业整体销售收入连年以20％以上的复合增长率增长，从目前的情况来看，国内机床行业需求旺盛趋势还将延续。在技术含量较高的金属切削机床方面，机床产量连年上升，年复合增长率22％以上，数控金属切削机床产量上升幅度更快，数控金切机床比例稳步增长，2001年中国数控金切机床比例只有9％，到2007年上半年已经达到了20％。由于我国目前正处于工业化初期，很多金属加工产品要求的精度并不要求很高，加上我国劳动力成本低廉，因此低端普通机床仍然有一定的市场销路。

五、国产机床数控化率逐年提高

数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液)和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。

数控机床与普通机床相比有很多

无可比拟优点：1、适合于复杂异形零件的加工；2、加工精度高；3、加工稳定可靠；4、高柔性，加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，5、高生产率；6、劳动条件好，机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。

缺点是：1、投资大，使用费用高；2、生产准备工作复杂；3、维修困难，数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。欧洲、美国、日本的机床业都很重视数控化，目前欧美日的金属切削机床的产值数控化率均在80％以上，数量数控化率也在60％以上。

我国数控机床开发晚，起点低，前期发展缓慢。数控系统装置是数控机床的神经中枢，是长期阻碍中国数控领域发展的关键环节。“九五”以后国家有关部门明确发展以PC为平台的数控系统，通过“九五”的攻关，现在框架上已初步完成。解决了多坐标联动的技术难题。从过去的三坐标联动达到了最多可达入坐标联动，打破了国外对我国的技术“限制”。同时，我国国产数控系统已具备批量生产能力，市场品牌也在逐步树立，正在改变国际强手在中国市场上奇货可居的垄断局面。

经过多年的发展的我国数控机床已经取得了很大进步，远高于普通机床的发展速度，2002年国产数控金属切削机床24803台，06年达到了82024台，数量数控化率从9％提高到了20％，产值数控化率为44％。

但是总体来说我国数控金切机床还是相对比较落后，国内市场占有率低，基本依赖进口，这是导致我国金属加工、金属切削机床的贸易逆差连年上升的重要原因。我国数控金切机床消费对进口产品的依存度长期维持在70％以上，如何发展我国数控金切机床，是我国机床业界的重要任务，同时也是我国机床扩张和增长的重大机会。

六、对进口机床依存度仍然很高

长期以来我国机床工业取得了很大发展，但是相对于发达国家的机床工业我们仍然落后，主要在加工精度、稳定性、无故障时间上与国外产品有较大差距，而且数控化率偏低，虽然我国大陆机床主机的销售收入增长很快，但进口增长也很快，进出口逆差有逐年扩大趋势，只是在07年上半年，进出口逆差有稍稍缩小的迹象，总体而言，我国对进口机床的依存度较高，一直维持在50％以上。这其中，数控金切机床对国外产品的依存度很高是重要原因。我国数控金切机床对进口存度达到了70％，可以说基本依赖进口。

造成这种局面的主要原因是我国机床产品，尤其是高精机床和数控机床的性能、质量、稳定性落后，而且提高速度缓慢；另一个原因是国内对机床行业的保护力度还不到位。前些年为了吸引外资，对外商直接投资企业购买外国设备免税。近年来，政府已经对这些政策进行了修改，外商投资企业进口机床的免税条款已经废除，而且国内企业的固定资产投资购买国产设备可以抵税。这些措施有力地支持了国产机床业的发展。

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数控技术也叫做计算机数控技术，是利计算机技术利用一种数字程序来控制机械设备的技术，是当今建筑行业中一个非常重要的使用装备，也是当今社会发展中重要的产业。一个国家要想发展好工业，就必须要用先进的技术作为支撑，刚好数控机床就是先进的数控技术中的其中一种，数控机床是典型的机电一体化产品，是一种装有程序由计算机技术控制的自动化高效能机床，代表了现代数控技术控制机械机床的发展方向。

一、我国数控技术的发展

随着计算机技术日的功能越来越强大，已经成为数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，先进的数控技术却为我国原本落后的数控产业的发展提供良好的契机。我国是数控技术在经历了半个世纪的发展，现在已经掌握了自己的装备，取得了比较大的进步。此外，还建立了数控开发技术，数控机床生产基地，培养了专业的数控人才，形成了自己专有的数控产业。虽然我国的数控机床多是用旧机床进行改造的，但是就目前来说，我国在现代化数控技术上飞快的发展速度充分说明了这些年我国在数控行业中的整体实力的壮大，改变了中国依赖传统机床的的局面。

二、数控技术在建筑行业的应用

（一）数控技术的功能

在先进的数控技术的发展下，数控技术是不仅给建筑行业的机械加工带来了便利，也给其他行业在机械加工方面带来了很大的帮助。数控技术是计算机程序对机械设备进行远程控制的方法，它包含了传统的制造技术、感应检测技术、光机电技术、计算机技术等，同时它还拥有利用编好的程序对数控机械设备实现了远程控制功能，提高了机械设备的灵活性和工作效率。在先进的数控技术下，数控机械设备在不同行业的领域下得到了不同的发展需求。

（二）数控机械对施工的概念

在建筑行业的生产中，数控加工技术主要是在机器设备的生产线上工作。数控技术机械化施工是指利用三维设计图数据的模型、建筑工地的数据采集系统、数控机械控制系统等多个平台，通过建筑工地的信息资源来实现对工地的施工机械管理、控制的施工模式。数控加工技术主要是代替工作人员完成那些细密的焊接加工任务，这样在提高了生产效率的同时又保了生产的质量，同时又节省了劳动力，用低成本实现了高效率。如果机械设备在运作的时候出现了故障，数控加工技术会通过自带的检测系统将设备在工作时发生故障的信息发送给计算机系统，并且会自动停止机械设备相应的工作，减少了企业不必要的损失。

（三）数控技术机械化的施工原理

数控机械化施工采用的是智能机器人一样的动态定位技术或者GPS监测技术，通过监测技术和传感器发来的信号，用图像或者声音来指引操作员自动控制铲刀等机械准确施工。

三、数控机械设备的应用

（一）数控技术在建筑业中的应用

数控控制技术在机械设备运转中有着非常重要的作用，它是现在化机电一体化重要组成的部分，能够进一步提高机床的生产工作效率。机械机床会执行计算机数控技术发出的指令，因为数控技术利用数字化信息技术把数控机床工作时所要用的全部工件的信息以及工艺信息都进行了数字化处理，实现了对数控机床的远程加工引导，让数控机床等机械设备实现自动化生产的功能，给建筑业带来了先进的技术。数控机床最大的特点也是最大的优势就是不需要重新调动机床工作台的位置，而是操作人员只需要将控制机床的程序输入到系统中，就可以让数控机床自动工作，从而解决了建筑行业复杂的加工问题。

（二）数控技术加工系统的应用

如今，数控技术被各行各业广泛的使用，其装备的性能也在不断的被提高，与其相应的设备也发生了改变。数控机床的外壳在毛坯制造的时候开始引进焊件，采用数控气割解决了诸多容易发生安全事故的问题，并且数控技术系统利用切削加工满足了满足了机床在生产产品时的精度需求和质量要求。

四、改造数控机床对建筑行业的意义

随着科学技术的不断发展，数控技术发展的速度也越来越快，广泛使用数控技术是建筑行业发展的重要标志，而当前传统的机床已经无法满足企业的生产需求，但我国有一些中小型的建筑企业在机床这方面没有过多的了解，对此给企业造成了生产成本的不断增高，严重影响了中小型建筑企业的经济效益。而数控机床的改造恰恰解决了建筑业的这个问题，数控机床的改造不但有利于推动数控技术的现代化整体水平，还以高精密度和智能化的优势为中小型建筑企业提高了生产效率，减低运作成本，机床的性能也更加稳定，同时还解决了传统机床在作业中所遇到的困难，给作业人员减轻了工作负担。对传统机床进行数控化改造，其实就是利用先进的机损件技术对传统机床里面的元件的功能进行数字化信息处理，让其实现可以自动化生产，将其原来的性能达到像新购置的数控机床功能一样的效果。

五、结束语

当前数控机床在我国建筑行业中有很大的市场需求，能够满足我国建筑行业对数控机床等设备需求的唯一办法利用先进的计算机数控技术将传统的普通机床进行数控化的改造，对其建立相应的工作体系。旧机床的改造具有很大的意义，它将带来及巨大的市场效益，对中小型建筑行业的流动资金和降低生产成本有较大的帮助。不仅数控机床对建筑行业的发展有着重要的作用，数控技术还奠定了我国数控技术产业和数控机械设备制造业的可持续性发展，因此，大力发展先进的数控技术已经成为了国家加快速度发展经济、提高综合国力和数控地位的重要途径。

参考文献：

[1]钟良伟.建筑机械机床数控化改造方法研究.2016（03）：

篇10

2数控加工虚拟仿真在实训中的应用

基于虚拟仿真技术的数控加工实训教学方法改变了以往仅在数控机床前对学生进行教学的单一形式，通过加入虚拟仿真技术可以让学生通过仿真软件和三维模型深化对数控机床的学习，并让学生从多角度、全方位对数控机床的构造及各组成结构进行认识和学习。此外，在工件加工前学生可以对数控机床的整个操作和加工过程进行仿真和模拟。在学生对数控机床知识有一定了解后，向学生演示对刀及简单的操作加工。学生对数控机床及数控加工过程有一定认识之后，学生就可通过数控虚拟仿真软件学习和练习数控机床的开关机、换刀、对刀、工件旋转、简单的工件加工等操作过程，同时可以学习操作面板上各个功能键和输入键的用法和作用，在学习过程中。如若学生操作错误或是虚拟机床停止运行，学生可以随时返回操作或是重启软件，减少了实际中因误操作引起的设备损坏和人员伤亡。在学生熟练数控加工的操作流程后，让学生学习数控机床的加工原理及数控编程方法。数控编程的学习之所以放在学生熟悉数控机床之后，是因为这样学生更容易学习数控编程的逻辑思维、程序代码意义及各段编程的作用。在学习编程的过程中将工件加工的工艺分析和路径分析贯穿其中，让学生通过实例形象地学习数控编程。为了检验编程是否正确、合理，学生可以将所编程序输入数控虚拟仿真软件，通过仿真软件对工件加工时的走刀路径和加工后的效果进行模拟分析，从而检验编写的程序是否准确、合理。最后，在学生对数控机床的操作过程、程序的编写方法、工件加工的工艺分析等知识充分学习后，指导学生独立上机操作，将前期所学的知识点在真实数控机床环境下进行演练。通过这种数控机床与数控虚拟仿真软件的交互学习，增强学生对数控加工流程的认识，调动学生学习数控加工的积极性，让学生有充足的时间和机会，通过多种途径深入学习数控加工技术。

3数控加工虚拟仿真在实训中应用的优势

3.1增强了学生数控加工实训效果，提高了学生动手操作能力数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以实现对数控机床的各个部件及辅助工具进行立体演示，摆脱了传统教学中通过平面图或是观察数控设备外观进行想象。同时，数控加工虚拟仿真软件可以模拟出现实环境中数控操作和工件加工过程，能够对输入的数控程序进行识别和检验，其操作面板、运行系统等都可以按实际需求进行修改，学生像在真实环境下进行各项功能操作，给初学者提供大量的练习操作时间，为后续的上机实训奠定了扎实的基础，有效提高学生的数控加工操作能力。3.2提高了数控机床的有效利用率，降低了实训耗材的浪费各高校在开设数控加工课程时，由于数控设备数量及数控教学老师人员数量有限，数控加工教学模式一般是数十位学生集中在一台数控设备周围学习。由于开设数控加工的课时是固定的，所以在学习数控操作过程中，每个学生的实际上机操作时间较少、操作能力难以得到快速提高。将数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以让学生在数控加工虚拟仿真实验室内学习基本的数控机床操作知识，反复锻炼学生的数控操作能力，在学生具备数控操作能力后再分批次、分阶段进行真实环境下的上机操作，最大程度实现数控机床的利用效率，同时减少学生在初学过程中对加工耗材不合理使用，降低了实训过程中耗材浪费。3.3增强了学生实训安全性、降低了数控机床故障发生率数控加工虚拟仿真运用到实训教学中，合理地将学生的初学操作过程放到虚拟环境下，减少学生在实际初学过程中因误操作造成的人员伤害及机床损坏，在提高学生学习效率的同时增强了学生实训的安全性。同时，由于数控程序调试过程是在虚拟环境下先行完成，所以在后期上机过程中缩短了程序调试时间，降低了数控设备的消耗，在加工一些复杂零件时，有效降低了程序出错的可能性，减少刀具损害及工件破坏的几率，从而降低数控机床发生故障的概率。3.4拓宽了学生专业知识面、提高了学生创新能力虚拟制造和智能加工已经成为制造业发展的目标和方向，虚拟仿真技术在数控加工实训教学中的应用可以让学生认识到智能加工在行业应用中的前景，促进学生对未来就业方向的正确把握。同时，数控虚拟仿真软件给学生提供了一个生动、逼真的数控操作学习环境，让学生成为虚拟环境的参与者，变被动的传授为主动的交互学习，无形中培养了学生在智能加工行业的创新意识，提高了学生的创新能力。

4结语

将数控加工虚拟仿真运用到实训中是对实训教学方法的探索与改进，它通过合理地安排数控加工教学内容和授课方式来提高学生对数控加工的学习效果，为学生提供了足够的学习时间和操作空间，从而有效提升了学生的创新思维和创新意识，为学生的动手能力和创新能力培养营造了良好的学习氛围。这种探索与改进对数控加工实训教学效果和质量提升有很大的促进作用，对“新工科”背景下培养高技术综合性人才具有重要意义。

【参考文献】

[1]王吉林.数控机床虚拟仿真软件的设计与实现[J].煤炭技术,2010,29(05):28-30.

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[3]刘振东,李晓东,马建民,曲本全.虚拟仿真技术在工程训练中的应用[J].实验室研究与探索,2017,36(03):160-163.