数控机床和数控技术的发展及未来趋势

张晓红

（中山职业技术学院，广东 中山 528403）

数控机床和数控技术的发展及未来趋势

张晓红

（中山职业技术学院，广东 中山 528403）

近年来，数控机床与数控技术获得了空前的发展，相应的促进了制造工业的进步。虽然我国在此方面亦已经获取了一定的发展成果，但是与发达国家相比较仍旧存在差距。为此，本文主要了解了数控机床及其技术的产生，并且对当前国内和国外数控机床及其技术的发展情况作出了分析，在此基础上探索了未来数控机床及其技术的发展趋势。

数控机床；数控技术；发展趋势

0 前言

科学技术的发展以及生产力一般均需要在制造业中有所体现，例如与人们生活相关的办公、衣、食、住、行等。若能够提高制造业的发展水平，则相应的能够提高工业国家自身的综合实力和国际地位，促使其在当前激烈的市场竞争中占据一席之地。数控机床和数控技术属于比较先进的、典型的生产设备与技术，当前已经被诸多发达国家所重视，且列入其战略物资发展模式中。我国在此方面却难以与其相匹敌。基于此，我国必须要对当前的数控机床和数控技术发展状态、未来发展趋势等作出详细分析，以便提高自身的工业制造水平，提高国际影响力。

1 数控机床及其技术的产生

数控机床主要将数字作为指令对机床的运行进行控制，属于制造业生产设备不但更新发展中所产生的一种新型加工设备。最初在1940年，美国对对该新型加工设备的加工轨迹进行了设计，并且提出了数控的思想，后在1952年产生了世界上第一台数控机床，主要应用了电子管元件，体积十分庞大，具备自动控制、综合计算、测量、伺服驱动等特点。发展至1974年以后，数控系统不断完善，随着电子科技技术的不断发展，数控机床以及数控技术已经能够使用半导体存贮器和微处理器进行形成相应的数控系统。经历了数十年的发展历程，先进的数控机床以及数控技术已经能够具有比较先进的水平，当仍旧要根据时代发展的需要作出不断完善。

2 数控机床及其技术的发展

2.1 国内发展现状

相对于西方发达国家而言，我国的数控机床以及数控技术发展比较晚，且进度比较缓慢，直至上世纪五十年代仍旧处于封闭式的开发阶段，在“六五”和“七五”时期开始进入积极引进与消化吸收的阶段，“八五”和“九五”时期方进入了生产阶段，比较成熟的数控技术企业包括华中数控、广州数控等，主要生产普及型和经济性的数控机床与系统。虽然我国至今已经拥有了属于自身的数控产业，并且具有相应的人才支持，但是与发达国家之间仍旧存在一定差距［1］。主要由于我国所生产的数控产品均比较低端，难以具有较高的技术含量，亦不具有较高的附加值，在我国制造业虽然得到应用，但远不能够与国外先进设备相匹敌，甚至只能够进入到低端设备市场中。与此同时，我国的数控机床及其技术发展严重缺少自主创新，阻碍了数控技术发展水平的提高。鉴于此，我国数控机床及其技术的发展，必须要进一步作出分析和调整。

2.2 国外发展现状

国外对数控机床与数控技术进行研究比较早，部分达到国家已经能够应用64位的操作系统进行数控系统的生产。当前，例如德玛吉加工中心等国外的诸多数控机床加工中心以及数控车削中心，基本上均能够在生产加工较为复杂的零件时具有比较高的精度。例如，其数控机床拥有4-5轴联动，在数控技术的操控下，能够仅通过一次装夹便完成整个较为复杂的零件加工［2］。整个加工过程通过数控编程、主轴立或卧的转换以及自动换到，能够轻而易举的实现加工的自动定位与自动装夹。在国外数控技术不断发展的情况下，当前国外的数控机床及其技术已经能够具有越来月强大的网络化通讯功能，且十分智能化与柔性化。

3 数控机床及其技术的发展趋势

3.1 开放智能化

当前诸多国家均比较重视数控机床及其技术开放智能化的研究。所谓数控机床开放性，主要是指其在同一个操作平台上，终端用户与生产商均能够对其数据结构进行调整，以便满足生产加工的不同控制系统要求，实现不同档次、不同品种的数控机床加工，更加专业化和个性化。开放智能化可以与我国的工业4.0相结合，从数字工厂逐渐发展成为职能工程，建立独立的网络与服务器，实现各个层级之间的有效沟通与互联。因此，数控机床及其技术的智能化可以体现在提高数控加工的质量与效率、增加加工自适应控制、自动生成工艺参数、简化操作与编程等方面。与此同时，亦要能够相应的缩短数控机床维护与检修时间。

3.2 高速高精化

数控机床和数控技术在制造业应用时需要切削，而高速切削能够相应的保障切削表面光滑，提高生产效率与加工质量。鉴于此，未来的数控机床及其技术发展时，需要实现高速高精化。高速需要数控机床具有较高的主轴转速，应该达到12000-40000r/min，工作台亦具有比较大的进给速度，应该达到40-60m/min，相关零部件则要具有较高稳定性和刚度。高精则要求机床具有热不厂加工系统，且能够对数据进行高速与高精的处理。

3.3 节能环保化

工业国家的发展需要将制造业作为支柱型产业，以此为国家产生较大的经济效益。但是，与此同时却亦会产生相应的能源消耗，增加制造生产的成本，甚至会对环境产生破坏。国外就制造业产生能源污染这一现象作出了调查分析，发现污染率已经达到了所有能源消耗污染率的30%以上［3］。由此，数控机床和数控技术作为制造业的重点机械和技术，亦要向低耗能、低污染方向发展。随着我国近年来可持续发展战略的不断推进，人们已经能够重视环境保护，制造领域亦应该充分利用先进技术改变其原本的生产加工状态。所谓绿色机械，必须要具有高速、低耗能、无污染、使用绿色切削液、使用过程中采用无污染或低污染技术进行润滑等特点，能够相应的达到节能减排的目的。

4 结论

综上所述，数控机床和数控技术对工业国家的制造业具有重要影响，亦能够促进整个国家经济的发展，提升国家的综合实力。鉴于当前我国的数控机床与数控技术与西方部分发达国家仍旧存在较大差距，我国必须要加紧法方面的研究，积极借鉴国外该方面的先进研究成果并充分创新，在保证数控机床与数控技术能够逐渐开放智能化、高速高精化、节能环保化的基础上，争取能够拥有自主研发的，具有先进水平的数控机床，促进制造业进一步良好发展。

［1］刘伟平.浅析数控机床的技术特点及发展趋势［J］.价值工程，2013，01（08）：24-25.

［2］段冶.数控机床技术发展现状及趋势初探［J］.科技创新与应用，2014，01（03）：120.

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