数控机床行业现状与转型探索

胡绍军

摘 要：数控机床解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，代表了现代机床控制技术的发展方向。高档数控机床集成了高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等多功能于一体，是装备制造的工作母机，是衡量一个国家装备制造业发展水平和产品质量的重要标志。

关键词：数控;机床;现状;转型

引言

智能机床是高档数控机床发展的高级形态，是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物，具有自感知、自决策、自诊断、自调节、自适应和即时网络通讯功能。

1数控机床工作原理及组成

实现数控机床的运转工作需要以下几个步骤，首先应了解数控机床加工零件最终的相关尺寸和对应标准，将实现的目标和相关的变量进行系统的控制，因此通过计算机信息系统进行加工零件工序的编程，形成具有较好逻辑的加工程序。通过这一程序，相当于对数控机床提供了加工指引，然后对机床的加工状况和控制模式进行调整，检查机床的工作环境以及具体设备运行状况，确保冷却系统润滑系统、夹具系统、运动系统等多个系统能够正常工作。最后通过不同部件的协调配合，实现相应加工順序和轨迹的移动，从而得到图纸中设计的零件。想要实现上述多个系统的联动，应该对数控机床的组成进行具体探究。

2数控机床的发展现状

我国数控机床自2003年以来，一直保持上升的趋势，08年数控产值高达800亿美元，08年后随着我国数控技术的不断发展，我国进口数控机床数量急剧减少，目前我国的机床数量仍居世界第一，但我国的数控机床与欧美国家相比，还存在很大的差距，主要体现在机床的核心技术上，我国自主研发的机床的关键部位以及高性能程序系统都需要依赖外国的技术支撑，同时我国数控机床的结构设计上面也没有很大的突破，结构设计存在老旧及不合理的地方，从而导致我国数控机床在精度上以及可靠性上面存在很大的缺陷。我国生产出的机床大多以普通机床为主，配备的刀具大多是普通刀具，机场的调试需要依靠手工来进行，同时还存在管理水平落后的问题。

3行业发展举措

3.1自主创新，大力发展中高端数控系统

在机床工具行业中，数控系统企业所占的比重并不大，但是在发展智能制造和推动智能制造技术应用上，数控系统企业始终走在前列，并将智能制造技术及应用作为企业发展的重点，助推中国机床工具产业的智能化转型。2019年华中数控发布首台搭载AI芯片的华中数控新一代人工智能数控系统工业样机（iNC），更好地实现了“感知与互联”、“学习与建模”、“优化与决策”、“控制与执行”，为机床厂家、行业用户及科研机构创新研制智能机床产品和开展智能化技术研究提供技术支撑。广州数控推出了下一代高档数控系统，在新控制器、运算处理能力、动力学算法控制等方面都有很大提升。北京计算机技术及应用研究所紧紧依托国防科技工业，围绕智能化改造、数控信息安全进行转型布局，建成了开展数字化车间的生产线建设、设备数字化改造、企业内网安全保密整体解决方案、数控系统安全防护整体解决方案等。超同步在北京密云和山东青州打造了智能装备制造产业园，以智能伺服系统、机床核心功能部件、高档数控机床、工业机器人和智能制造生产线为核心产品的智能装备垂直产业链，广泛应用于工业自动化、高端装备制造、新能源汽车等领域。

3.2增强数控机床的数字化能力

从宏观角度看，国家相关的民用机械，军用设备的制备和研发要借助数控机床进行加工，因此国家对于数控机床技术掌握的能力对国家的发展具有至关重要的意义。通过将信息技术在传统产业中的应用，能够使传统的机械工业具备新型的加工能力。如果在传统的数控机床中加入信息化控制模组，能够实现信息的管理，那么能够使加工更加高效，并且使加工的相关标准与世界接轨。比如运用信息技术使用CAD等计算机设计软件，信息化行业的不断发展，相关硬件得到快速的普及，因此在硬件之上搭建出完善的计算机辅助设计软件成为人们在多种设计行业的刚需，因此这些软件的诞生有效的填补市场的空白，加快了整个设计行业的生产效率和能力。由此可以看出，在传统机床中进行信息革命升级改造能够大幅度提高机床设备的加工能力。而我国对于信息技术相关产业发展较为滞后，在1995年数控机床占有率仅有1.9%，而同比日本在1994年数控机床的占有率已高达20%，而经过20余年的不断创新和发展，我国在数控机床信息化智能化等领域的应用也有较大的突破，这更加对传统机床进行改造提供了良好的条件，因此从宏观角度上也说明，需要加快数控机床改造的步伐。

3.3设计制作绿色化

随着环保的观念日益深入人心，各行各业开始注重生产的环保性，因此在数控机床的生产过程中也需要融入环保理念来适应时代发展的潮流，在生产过程中需要充分考虑环境保护以及资源节约等两个方面的因素，在不影响产品的性能和质量的基础上，充分考虑数控机床的设计、生产、运行对环境的影响，通过调整相应的设计方案以及选取适当的生产材料，从而使设计出的机床对环境的影响达到最小化，这样能有效的资源，达到提高我国资源的使用效率的目的，数控机床的绿色设计可以考虑的因素有机床的材料、节能、包装、可回收等方面，数控机床的生产是一个完整的制造过程，在生产时需要着重考虑数控机床绿色生产以及节能节材两个方面，当今时代，随着工业化生产给人类的居住环境带来严重污染以及人民环保意识的增强，绿色化生产已成为各行各业生产的标杆，数控机床生产作为制造业的核心，在生产过程中更应肩负起绿色生产的使命。

3.4增加技术人员培训

数控机械机床的加工效能也会受到工作人员的技术水平的影响，在数控机床的实际运行和操作中，经常会由于人为失误引起错误发生，所以，有必要根据不同岗位要求，有针对性的进行人员培训。一是规范管理标准。在开始人员培训之前，需要对数控机床操作相关联的岗位职责进行规范，通过生产加工安全管理等内容明确规定，使工人在日常操作中可以根据实际规则条例、数控机械机床加工的规范化标准进一步提高专业水平。二是对相关人员开展有针对性培训。经过对操作员的定期培训学习，使他们对数控机床的加工流程和作业方法有足够的掌握，提升他们机械加工的操作水平。

结束语

数控机床不仅实现高精度且高效率的工作，在当今发展过程中，对于数控机床也赋予了新的任务，目前需要数控机床更加智能化开放化，并且结合信息时代进行网络化，从而使控制更加便捷，管理更加高效，生产过程变得更加绿色和环保，这些发展方向均为未来数控机床的发展提供了较为清晰的目标。

参考文献

[1]张明明.数控技术发展趋势——智能化数控系统[J].黑龙江科技信息，2010（6）：47.

[2]邹哲维.当前数控技术的发展及应对策略[J].长江工程职业技术学院学报，2012，29（003）：27-28.

[3]王爱玲.适合国情的数控技术及数控装备发展战略探讨[C]//全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化，信息化技术研讨会论文集.

[4]高安生.我国数控机床计算机控制系统发展策略探讨[J].湖北汽车工业学院学报，1994（02）：68-70.

[5]叶佩青，张勇，张辉.数控技术发展状况及策略综述[J].机械工程学报，2015，51（021）：113-120.