高档数控机床技术范文第1篇
关键词：数控技术；一体；变化；核心
数控技术是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化是当今制造业的发展方向，机械制造的竞争其实质是数控的竞争。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》将“高档数控机床与基础制造装备”确定为16个科技重大专项之一。通过国家相关计划的支持，我国在数控机床关键技术研究方面有了较大突破，创造了一批具有自主知识产权的研究成果和核心技术。这主要体现在以下几个方面：
（1）中高档数控机床的开发取得了较大进展，在五轴联动、复合加工、数字化设计以及高速加工等一批关键技术上取得了突破，自主开发了包括大型、五轴联动数控加工机床，精密及超精密数控机床以及一大批专门化高性能机床，并形成了一批中档数控机床产业化基地。
（2）关键功能部件的技术水平、制造质量逐年稳步提高，功能逐步完善，部分性能指标接近国际先进水平，形成了一批具有自主知识产权的功能部件。开发出了高速主轴单元、高速滚珠丝杠、重载直线导轨、高速导轨防护装置、直线电机、数控转台、刀库与机械手、A/C 轴数控铣头、高速工具系统、数字化量仪等高性能功能部件样机，其中有的品种已实现小批量生产。
（3）中高档数控系统开发研究与应用取得一定成果。通过自主研发或与国外开展技术合作，在中档数控系统的开发和生产上取得明显进展。初步解决了多坐标联动、远程数据传输等技术难题；为适应数控系统的配套要求，相继开发出交流伺服驱动系统和主轴交流伺服控制系统，并形成了系列化产品。
1、与国外的差距
1.1高档数控机床的国内供应能力不足。尽管我国机床行业近年来取得了长足的发展，数控化率稳步提高，但机床消费和生产的结构性矛盾仍然比较突出。目前，国内对中高档机床的需求量逐渐超过低档机床。但国产数控机床以低档为主，高档数控机床绝大部分依赖进口。
1.2自主创新能力不足。长期以来，我国机床制造业的基础、共性技术研究工作主要在行业性的研究院所进行。能力薄弱，技术创新投入不足，引进消化吸收能力差，低水平生产能力过剩，自主创新能力不高，缺乏优秀技术人才。虽然国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对基础共性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，企业的市场响应速度慢。
1.3 产品质量、可靠性及服务等能力不强。国产机床在质量、交货期和服务等方面与国外著名品牌相比存在较大的差距。在质量方面，国产数控系统的可靠性指标MTBF 与国际先进数控系统相差较大。国产数控车床、加工中心的MTBF 与国际上先进水平也有较大差距。在交货期方面，绝大多数企业由于任务重拖期交货。服务体系不健全，在市场开拓、成套技术服务、快速反应能力等方面不能满足市场快节奏和个性化的要求。
1.4 功能部件发展滞后。机床是由各种功能部件（主轴单元及主轴头、滚珠丝杠副、回转工作台和数控伺服系统等）在床身、立柱等基础机架上集装而成的，功能部件是数控机床的重要组成部分。数控机床整体技术与数控机床功能部件的发展是相互依赖、共同发展的，所以功能部件的创新也深深地影响着数控机床的发展。我国数控机床功能部件已有一定规模，电主轴、主轴单元、数控系统等也有专门的制造厂家，其中个别产品的制造水平接近国际先进水平。但整体上，我国机床功能部件发展缓慢、品种少、产业化程度低，精度指标和性能指标的综合情况还不过硬。目前，滚珠丝杠、数控刀架、电主轴等功能部件仅能满足中低档数控机床的配套需要。衡量数控机床水平的高档数控系统、高速精密电主轴、高速滚动功能部件等还依赖进口。
2、国内数控机床的发展趋势
根据2004年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：
2.1 智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率，向超高速方向发展，采用新型功能部件（如电主轴、直线电机、LM 直线滚动系统等）主轴转速达15，000r/min 以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm（ISO 标准、统计法），就是一台高精度机床，在0.005mm（ISO 标准、统计法）以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造（CAM）系统的发展，精密度已达到微米级。
2.2 设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小，资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等
2.3 复合化与系统化
高档数控机床技术范文第2篇
高档数控系统改造企业进口设备
成果介绍：该项目是针对我国国有大中型企业现状和中科院沈阳计算所高档数控技术的特点，进行的一项企业改造的系统工程。该项目投入少，产出大，符合我国国情，对促进传统产业的技术改造，加速企业的技术进步，提高生产力具有积极的意义。该项目在执行过程中，不但完成了鞍山高压容器厂的用于生产高压气瓶进口生产线的技术改造，而且完成了沈阳黎明航空发动机集团公司从日本东芝公司引进的BMC-10B(5)五坐标加工中心数控系统的改造、鞍山钢铁集团公司无缝钢管厂的进口车丝生产线的改造。
该项目控制技术，采用全新的先进的控制系统和方法，即用高档数控系统控制全液压式传动系统，其技术难度在于把传统的液压传动系统用数控系统来控制，并保证其稳定性和精度。这是一新的课题，经过努力探索出一套参数匹配与修调的规律，满足了高精度钢瓶生产的需求。这是本项目的关键技术所在。沈阳黎明航空发动机集团公司的BMC－10B(5)日本东芝五坐标加工中心数控系统更新改造，是在蓝天数控系统的基础上，针对机床工艺特点进行技术创新，解决大行程反馈控制、二轴的同步轴控制等关键技术，改造后的机床精度明显提高。该项目为黎明公司盘活企业资产，取得了明显的经济效益。因为改造的加工中心是二手设备，一台50万美元，改造费40多万元人民币，只相当数控机床现价的10％，CNC夹具模架的制作方法投入生产飞机发动机的关键部件加工，每件部件就价值几十万元人民币。
NC数控系统
成果介绍：：我国制造业正面临着“挡不住，出不去”的十分严峻的形势。国外企业正在瞄准中国这个巨大市场，大量高质量、高附加值的产品严重冲击着中国市场，我国制造业正承受着国际市场竞争的巨大压力。数控系统和机床，作为国民经济制造业的重要基础装备和基础设施，在国内和国际贸易中，是个高附加值和高利润的重要高新技术产品，它是关系到国家综合国力和国家战略地位的基础产业。沈阳计算所等单位，在多年研发的基础上，在数控系统、伺服/主轴系统等方面，已具有一定的产业化规模，并出口俄罗斯，通过进一步的攻关，使国产数控系统占领国内的主要份额，并使传统的机床行业发展成高新技术的数控机床产业。
该项目是利用各自的优势进行技术合作，合作开发面向俄罗斯市场的数控产品和用于中国市场尤其是数控化改造的系列数控产品，开发NC100―6轴高档数控系统、NC110―16轴高档数控系统和NC200―4＋1轴中高档数控系统及SFC数控滑台。采用新一代开放式体系结构。
硬件平台建立在486IPC工业标准上，采用总线转换技术，实现系统主要模板、接口的标准化；软件平台建立在实时多任务操作系统上，集成PC技术、NC成熟技术以及用户扩展功能。
近年来，俄罗斯的经济开始复苏，机械行业对数控系统的需求逐年增加。世界各国的知名数控生产厂商都纷纷瞄向俄罗斯
应用范围：广泛应用于制造业。
蓝天系列高档数控系统
成果介绍：：该系统可与有关机床生产企业的高级机床配套成高档数控机床，也可直接装备有关机械加工制造业最终用户的加工中心、车削中心、数控车/铣/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以进行高精尖产品加工，还可用于国有大中型企业的国产或进口生产设备控制装置的技术改造。
合作方式：可提品和技术，可进行技术支持与服务。
产品性能：蓝天系列高档数控系统，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四个系列十几个型号，其中LT-8500和LT-3200系列是在国家“八五”重点科技攻关和中科院重大项目中取得的重大科技成果。该系统是数控机床的控制系统，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自动实时地控制各种高级机床进行各类复杂零件的加工。该系统解决了先进的缩小化系统设计、软件自主版权和高可靠性等长期困扰我国数控机床的关键技术，不但使我国的高档数控技术从无到有，而且达到国际先进水平。系统的兼容性指标符合国家有关部门验收条例的要求，并且达到国际IEC1000-4标准。
该系统可根据需要自动生成，多过程（≤5）、多轴控制（≤17）、多轴联动（≤8）、多种工艺（T、M、G）、多CPU（主、轴、网络）配置，PMC和网络软件。具有多种先进的插补算法、丰富的编程手段和很强的网络功能。
以LT-8520/8530高档数控系统为例，其主要性能和技术指标是：1.多CPU功能分布。可多至4个（系统总线主设备），一个SYS CPU，3个 NC CPU，80286/80287芯片；2.多过程。可多至5个同时性独立加工过程，过程间可同步；3.多轴控制：按目前13槽机箱，每一过程可控制多至15个轴（8个坐标轴、6个点到点轴、1个主轴）；4.多轴联动：每一过程可多至8个联动轴（8个坐标轴）；5.最大编程尺寸：±99999.9999mm；6.最小编程分辨率：±0.0001mm；7.最大编程快速进给率：100m/min；8.最大切削进给率：48/min（当1μm时），4.8/min(当0.1μm时）。
进口机床的数控化技术改造
成果介绍：：针对引进的大型进口立式车床多年使用情况和机床本身的机械、电气、液压特点，实现数控化更新改造，用先进的CNC控制技术提高机床的质量和档次，用CNC集成编程技术开发ATC等软件提高机床的自动化程度，针对机床不同的工艺特点进行技术创新。
国内数控机床数控化市场潜力很大。机床数控化改造，能够达到少投资，见效快的目的，中国机天博床公司黄页是一项新兴起的行业，具有极大的市场前景。
合作方式：提品与技术服务。
产品性能：主要包括：基于原机床X、Z轴机械部分采用齿轮齿条传动，采用感应同步尺作为全闭环位置反馈元件，接口方式选用鉴相式动尺激励定尺反馈，脉冲当量0•25μm；手动操作和数控操作相互独立、可以任选一种方式，即手动操作可以不依赖于数控系统；开发机床刀库运动及换刀等辅助动作的软件逻辑程序，实施一次装卡多次换刀切削。改造后机床的整体技术性能改进很大，达到同类进口新机床水平。
主要技术指标：控制系统蓝天7501数控系统；CNC控制X、Z轴，控制精度0.1μm，脉冲当量0.25μm ；X轴定位精度：在全行程2100mm为0.01mm，Z轴全行程为0•01mm；12位刀库的随机交换，重复换刀精度小于0.01mm；GTL 、G代码、参数编程。
SFC系列数控滑台
成果介绍：SFC系列数控滑台，通过省部级技术成果和新产品鉴定，获国家专利授权，被列入2001年度部级重点新产品。被誉为是“填补了国内空白，处于国内领先水平”的高新技术产品。
可广泛应用于各种普通机床、钻床、六角车床和管子车床的数控化改造。普通机床安装数控滑台后，可加工圆锥表面、圆弧曲线表面、高精度锥螺纹等各种形状复杂的零部件。
产品性能：SFC系列数控滑台，是根据国内大批普通机床设备数控化更新改造的需要而开发出的新产品。该产品是一种独立的机电一体化控制装置，是用于普通机床进行数控化改造的配套设备。该产品采用模块化设计，具有淬火的钢导轨和由滚珠丝杠传动的X轴、Z轴滑板等功能，精度高，刚性好，寿命长。安装、调试和使用简便。一台普通机床安装该装置后，既是手动的普通机床，又是简易的自动数控机床，不但实现了“一机两用”，而且性能高、成本低、无风险。是机床数控改造中的一种创新设计。
SS-9501T经济型数控机床控制系统
成果介绍:SS-9501T经济型数控机床控制系统，用于控制经济型数控机床。系统处理速度快、控制精度高，具有快速定位、两轴直线/圆弧插补，公英制单头、多头螺纹加工，机械原点、相对原点/坐标变换，绝对、增量或混合编程方式，手动、自动加工方式和空运行方式，刀具补偿、丝杠间隙补偿等功能；同时具有实时倍率修调、坐标位置保持、柔性齿轮比、标准RS-232通讯和系统I/O状态显示等功能。系统硬件上的信号传递全部实现硬连接，首次采用4个CPU，设计合理可靠性高，机械结构简单，可维护性好。软件采用模块化设计，流程清晰，便于增加或裁减系统功能，以满于不同的控制需要。系统的电磁兼容性指标符合国家有关部门验收条例的要求，并且达到国际IEC1000-4标准。该系统可与经济型数控机床配套，也可直接装备工业企业的经济型数控机床。
该系统性能价格比和工程化及商品化程度较高，控制功能完全可以满足经济型数控机床的实际需要，在国内市场具有竞争力。
统及数控加工中心开发
该成果包括：(1)开放式数控系统硬件平台的系列化研究。由于国内高中档数控机床绝大部分依赖进口控制器，其中95%来自国外，这一现状限制了国内高档数控系统的发展。本开发团队数控系统的工作虽取得成效，但是产品的系列化程度远未满足市场需求，因此，我们将其列为首要的研究内容。
(2)开放式数控系统软件平台的系列化研究。软件平台的研究最重要的就是保证控制系统体系结构的平台无关性，并且要满足网络化、智能化要求。
(3）高度开放式控制器体系结构研究。追踪和研究美国开放式模块化结构控制器(OMAC)标准规范,同时参考美、日、欧的流行标准，如SOSAS和OSACA等，提出我国的开放式数控系统体系结构和标准规范，并用面向对象（OO）的理论、方法及特定领域的软件体系结构（DSSA）开发方法建立其软件参考模型。
(4)加工过程的智能控制理论与方法。采用先进的实时自适应自动调节控制技术（A3ART），实时地控制机床的进给速度与主轴速度，在最佳状态满足高速与高精度要求，防止进给率变化引起的机械振动，发挥机床的最大生产率。采用模糊控制、专家系统、神经网络、遗传算法等人工智能技术（AI）技术，在人机界面、加工过程、诊断过程等方面提高CNC系统的智能化程度，提高生产率。例如，自动生成最佳的CNC系统配置、工艺参数配置与PLC配置的关键参数；实时补偿加工过程，因机床运动、周围环境条件和各类其它因素变化引起的误差；减少机床空转，发挥最大生产效率，减少生产成本；增加自学习功能等。该成果在多家企业应用。
高速高精镗铣加工中心用数控系统及设备开发
1.开放式控制器体系结构研究
追踪和研究美国开放式模块化结构控制器(OMAC)标准规范,同时参考美、日、欧的流行标准（如SOSAS和OSACA等）以及我国正在制定的相关标准，提出开放式数控系统体系结构和标准规范，并用面向对象（OO）的理论、方法及特定领域的软件体系结构（DSSA）开发方法建立其软件参考模型。
2.开放式数控系统软硬件平台的研究开发
工业标准总线和现场总线技术研究
工业标准模板开发与配置：标准工控 CPU模板，SOC技术及基于SOC的控制模板，数控接口设备板等。
数控软件系统的模块化、组件化设计与实现方法
应用程序接口（API）及人机界面生成软件等
典型加工工艺应用软件：如M（铣），T（车）加工工艺软件，镗铣（加工中心）工艺软件，TC（车削中心）工艺软件等。
3.嵌入式实时控制系统开发环境的研究开发。基于嵌入式实时操作系统及开发环境来开发嵌入式的工业控制系统已经成为当前数控和其他工控系统的主流开发模式。
4.构建高速高精度运动控制算法库。核心算法构件化，实现算法软件的组件化，通过构件库的建立，减少传统控制器设计中的重复开发，实现软件
高档数控机床技术范文第3篇
关键词：数控机床 科技 途径 创新模式
1、我国数控机床产业科技发展现状
1.1 数控机床产业科技发展取得成绩
近年来，我国通过科技攻关，在数控机床行业取得了一批重大科技成果。处于当代超高精度加工技术前沿的纳米加工及亚微米加工技术及设备，我国已有多种产品投入市场；虚拟轴机床产品已进入实用阶段；快速成型技术也是一项材料科学和计算机软件技术、高精度硬件技术等学科有机结合的前沿技术，我国已有自主知识产权的技术和产品；机床工业造型设计技术，已专门设置了数控机床造型设计研究中心，开发出“智能化辅助网络协同造型设计系统”；计算机辅助设计、制造和管理技术应用均取得了一定成果。另外，国家在数控机床领域的研发投入不断加大，有效带动了企业自主创新能力的提升。
1.2 数控机床产业相关科技政策分析
近年来，党中央、国务院高度重视包括数控机床在内的装备制造业发展，进一步确立了数控机床产业的战略地位，出台的一系列政策措施，为行业发展创造了有利条件。各有关部门在深入研究的基础上提出了发展国产机床特别是数控机床的规划和政策，以提高我国制造业的水平。国家公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》，都将数控机床作为我国未来重点发展的对象，加大投入力度，进行重点扶持。
1.3 我国数控机床项目立项情况分析
《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》中选择“高档数控机床与基础制造装备重大专项”作为国家重点发展的十六个科技重大专项之一。专项的实施是对机床行业发展的重大支持，有助于显著提升中国机床工业的技术和制造水平，提高国产机床的竞争力。该专项规划将重点解决我国数控机床与基础制造装备行业存在的突出自主开发能力薄弱，专业化的配套体系尚未形成，功能部件发展滞后，产品自动化水平低，可靠性、精度保持性差等问题。通过专项的实施，将提升我国高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力，总体技术水平进入国际先进行列，部分产品国际领先；培养和建立一支高素质的研究开发队伍；航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%左右立足国内。
2、数控机床产业技术创新的主要途径
2.1 企业自主研发
企业自主研发是技术创新的最普遍的途径，也是企业提升核心竞争力的根本。目前，国内多数大型机床企业集团都十分重视企业自身的研发能力建设，建立企业技术研发中心，吸引高端人才，使得近年来，我国数控机床企业整体研发实力有了较大程度的提升。例如：大连机床集团近年来加强企业研发能力建设，拥有工程技术人员1000余人，从事新产品研发的专职研发人员500余人，在国内有8个研究所；在国外设有三个技术分中心，有研发人员80余人。集团技术中心聚集了国内外各类机床设计专家，具有很强的新产品机、电、液一体研发能力。
2.2 技术转移
我国在数控机床领域是生产大国，但还不是生产强国，在很多技术领域与德、日等强国差距较大，而自身原始创新能力的有限性也制约着我国数控机床技术的提升速度。因此，通过购买、合作研发等方式对发达国家的先进技术进行技术转移，然后组织优势研发力量进行二次研发，是迅速提升我国数控机床技术水平的最有效途径。
2.3 产学研合作
开展产学研合作，整合高校和科研院所的科技资源和企业的产业化资源，提升行业的创新能力，已成为各行业科技创新的重要途径。企业与大学、院所合作的形式多样，主要模式有合作研发，共建共享重点实验室、工程技术研究中心，联合申报、承担科技攻关项目等合作方式。例如：华中数控公司依托华中科技大学和国家数控系统工程技术研究中心，抢占高档数控系统的技术制高点，并与机床生产企业密切产学研合作，服务于国民经济重大装备的需求，近年来取得了重大突破，填补了国内的多项技术空白。
3、我国数控机床行业新型创新模式探索
3.1 海外并购
随着我国机床行业的快速发展，很多大型机床集团已积累了雄厚的资本，在国外机床行业不景气的背景下，主动出击，并购国外机床企业，成为许多机床企业的发展策略。例如大连机床集团先后收购了美国英格索尔生产系统公司、英格索尔曲轴加工系统公司以及德国兹默曼公司的70%股权。沈阳机床集团收购了世界著名品牌、生产数控龙门铣床、数控落地镗铣床、大型数控立式车床的德国希斯公司。海外并购不仅能提升中国企业的国际影响力，也是吸收国外先进技术的有效渠道。但随着我国机床企业海外并购行为的增多，美国、欧盟、日本都十分警惕本国技术的输出，对并购设置了重重阻碍和限制。面对国外新一轮的技术封锁，中国数控机床企业必须探索创新方式，寻找突破口。”
3.2 技术创新联盟
技术联盟的目的是信息共享、资源共享，不做重复的开发，不做无效的开发。用技术联盟的形式解决行业共性技术问题已经成为一种新趋势。通政府过实行一系列政府措施，近几年我国产业技术创新联盟的尝试。财政部、教育部、国资委、开发银行等六个部门联合推动产业技术联盟，通过联合的形式，立足在企业共同生存发展需求上，以国家的战略产业需要为导向，通过市场把分散的产业力量、要素集合起来，形成产业的联合队伍，数控机床产业因其对经济发展的重要性和技术发展的复合性非常适合成为技术创新联盟的发展方向。
3.3 紧密结合技术链与产业链
高档数控机床产业的发展是一项系统工程，不在于一两项新技术新产品的突破，而是要从数控产业的技术链和产业链角度分析和解决这个大系统存在的问题，技术链为产业链提供技术支撑，解决问题；产业链为技术链提供需求，指明方向。技术链是满足用户需求的技术开发解决办法，是从应用技术到基础共性技术不同层面的各种完善的技术路线。产业链是决定需求的，即从工艺到整机，从整机到部件，从部件到部件之间都有哪些问题需要解决，然后依托技术链解决问题。
参考文献
高档数控机床技术范文第4篇
论文摘要：文章通过多方数据分析了目前中国数控机床领域发展过程中普遍存在的三个根本性问题：缺乏核心知识产权、缺乏对引进技术的自主创新和消化吸收、缺乏专家人才和熟练技术工人。
一、引言
制造业是国家的基础性、支柱性的战略产业，是衡量参与国际竞争力的重要标志。国民经济发展计划明确提出“用高新技术和先进适用技术改造传统产业，大力振兴装备制造业”。数控机床作为装备制造业的工作母机，在全球市场从数量上看份额不足20%，从价值量上看份额超过70%，且利润通常高达50%以上，更是现代制造业重点发展的关键设备。装备制造业的振兴需要用先进数控机床来武装，它可提高装备水平，减少进口依赖。因此可以说数控机床产业既是国民经济的基础产业，又是国防安全的战略产业，它是衡量综合国力的重要标志之一。
二、现状分析
（一）缺乏数控系统的核心知识产权
数控机床是一个国家制造业水平高低的象征，数控机床是机床制造技术、微电子和计算机技术三者相结合的产物，其核心就是数控系统。据不完全统计，我们的数控系统80%以上是进口的。这些数控系统不仅价格高，进口周期也不能满足主机厂的要求。而且，使用进口的东西组装起来的机床，可靠性和质量也会受到极大的影响。
据海关统计，2009年全国金属加工机床进口金额为58.63亿美元；出口金额为13.49亿美元。其中：数控机床进口量为1.05万台，进口金额为27.33亿元；出口1.04万台，金额为2.93亿美元；加工中心进口量为8820台，金额为15.59亿美元；出口636台，出口额0.55亿美元；组合机床进口量为486台，价值2.27亿美元；出口1795台，价值919万美元。[1]
以上数据表明，我国生产的数控机床还是停留在中低档市场，极度缺乏高档产品，目前出口数控机床产品还是以中低档次廉价产品为主。这其中主要原因就是缺乏数控系统的核心知识产权，未形成数控机床的产业规模。
（二）对科研投入资金偏低，缺乏自主创新和消化吸收能力
发达国家通过在全世界吸引人才，控制知识产权来获得竞争优势，在全世界科技移民当中有40%被吸引到了美国，其中又有70%来自于发展中国家。据不完全统计，目前全世界有86%的研发收入、90%以上的发明专利都掌握在发达国家手里，这些发达国家的科技进步贡献率大约都在70%以上，对外技术的依存度都在30%以下。同时以美国为首的西方国家对科技研究、开发投入占国内生产总值的比重基本上都在2%以上，欧盟更是将2010年的科研经费提高到占GDP比重的3%，韩国则是增加到4%。这些国家凭着科技优势和建立在科技优势基础上的国际规则，形成了对世界市场的高度垄断，从而获取大量的超额利润。[2] （三）未形成产学研
结合的综合体系，极度缺乏专家人才和熟练技术工人目前，在我国中低档数控机床产业结构中还有一个很突出的问题，就是主机厂多，关键功能部件专业生产厂商少且弱。这就导致了我们的数控机床产业化程度不高，产能不足，生产成本不能得到有效降低。换句话说，就是尚未形成适应市场经济需求的以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系。这就无法有效整合相关技术、产业和资源优势，形成合力开展联合攻关，共同打造技术创新平台。导致数控机床的机械结构设计、制造的配套环节、集成技术和制造工艺等比较落后的方面长期得不到有效解决。据统计，我国大型高性能超精机床每年生产产量不足千台，不到德国、日本的1/20。
这个数据已经说明了我国的数控机床领域还是处于各自为战，未能形成资源和优势互补的产业化互利平台。再加上严重缺乏专家人才和熟练技术工人；缺乏政府相关政策的引导；未形成吸引高层次、高素质人才创新创业的环境，造成数控机床领域共性关键技术的持续创新能力不足。
三、总结
目前，我国机床制造业存在的三大问题尚未从根本上解决，还需政府继续加大对科研投入专项资金，出台相关的政策法规，加快建立以企业为主，产、学、研结合的技术创新体系，加大培养人才的力度，尽快赶上世界技术发展的步伐。发电设备、航空、航天、船舶需要的高精、大型、专门化工作母机和工艺复合化机床，汽车制造业需要的成套、高效、高精度、高可靠性及柔性制造系统等对我国机床制造业提出了新的需求，我国数控机床制造业发展之道还任重而道远。
参考文献：
高档数控机床技术范文第5篇
【关键词】数控机床；维修和改造；问题与措施
随着经济的发展，数控机床技术发展迅速，在现代企业发展中起着重要作用。数控机床在不断地改造，所以其应用范围将逐渐扩大。由于数控机床结构比较复杂，种类繁多，一旦出现故障，则面临着维修和改造的问题。因此，需要加强对数控机床维修和改造方面的研究。
1.数控机床维修改造中存在的问题
第一，数控机床缺乏安全操作的环境。数控设备缺乏齐全的安全操作功能，具体表现是：对于容易喷出液体或其他物质的数控设备，没有安装具有连锁保护功能的防护门；对于操作人员必须处于安全区才能启动的设备，没有安装双手控制的预防装置，或者没有按照规定的技术标准进行安装；对于缺相就会烧毁电器的部分，没有安装三联动断路器。滚珠丝杠副是数控机床中一种重要的精密构建，在数控机床维修改造的过程中，经常没有针对这一构件制定有效的安全保护措施，导致数控机床在工作过程中，许多粉尘、碎屑、沙粒进入到滚珠丝杠副，从而损坏这一构件。
第二，乱接中线到PE。按照相关技术要求，不能将保护接地线与电器内部的中线连接起来，在机械电柜内部，也不能安装PE兼用端子。但是在数控机床维修改造过程中，有的工作人员经常将机床中的PE接地端与三相380v中的一相连接起来，形成了AC220V，直接危害着工作人员的人身安全。
第三，非单一电源。根据相关技术标准，应该将电气设备安装在单一电源上，但是在实际工作中，为了走线方便，工作人员经常另外引线。在这种情况下，当切断设备电源开光后，由于没有及时切断设备的所有电源，从而对技术人员的人身安全产生了威胁。
第四，电气设备保护不当。电动机烧毁的主要原因是电动机的热积累，根据相关技术要求，如果电动机连续工作0.5kw以上，则必须采取热保护措施。在数控机床设备维修改造过程中，使用了“时间-电流”的保护器件经常与电动机不匹配，当被保护设备烧组的时间常数与保护器件的时间常数的差异较大时，保护作用在大大降低。
第五，数控操作人员规范意识较低。数控操作人员在安装和使用设备的过程中，规范操作意识较差，没有按照规定的操作要点进行操作，结果导致数控设备容易出现故障。尤其是对于已经维修改造过的设备，如果操作人员没有将器件标志粘贴在维修器件上，一旦设备出现问题，则很难确定故障来源，不利于设备的维修和改造。
2.改进数控设备维修改造工作的措施
2.1大型专用数控设备技术要点
对于大型数控设备主轴而言，基本都是采取齿轮变速的转动方式，这样能有效地扩大功率变速范围，即使在低速时也能传递较大的转矩。一般齿轮变速都存在挂档问题，可以利用电动瞬动解决这一问题，所以在利用大惯量部件进行延时时，可以用时间继电器进行检测。同时，挂档限位开关需要回答计算机是否挂档成功，挂档的瞬间点应该向接口输入口令，在PAL系统中很难顺利完成这一操作过程，所以PAL无法有效地处理电动机运动问题。
需要注意的是，应该在数控设备上保留手动挂档按钮开关。在进行专有数控机床改造时，可以通过参数宏调用的方式来实现零件加工程序与PLC程序间信息的传递。对于大型专用数控机床来说，应该注意夹紧和放松等问题，具体来说，坐标轴运动时应该放松，到达目的地时应该夹紧。同时，应该坐标轴划分成低夹和高夹两个程度，这样能有效地避免坐标轴夹紧时出现抖动情况。
2.2掌控数控机床结构
由于数控机床出现故障，所以需要进行维修和改造，要想有效地解决数控设备改造中的问题，需要从根源上杜绝设备故障的出现。首先，对于制造商而言，应该借鉴和吸收国外先进经验，不断完善数控机床生产技术，制造出高性能、高密度的数控设备，掌控数控机床机构，当设备出现故障时，才能及时找出故障源头，并进行维修和改造。
2.3数控设备导轨
数控设备导轨不仅需要具备普通车床导向的精度与性能，同时还需要具备较高的耐磨性。因此，需要提高数控设备的精度，避免其导轨变形影响加工精度。在操作时，可以使用导轨和防护来提高其加工精度。一般情况下，机床齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中，所以，数控机床的齿轮精度高于普通机床。在改造数控机床结构时，需要充分满足无间隙转动的技术要求。
2.4数控机床维修改造的调试和验收
在数控机床维修的过程中，需要对相关设备进行合理调试，合理验收维修标准。在调试数控机床的过程中，应该指定专人负责机械、光学、传感以及液压等操作进行科学调试，按照从简到难、从外到里、从小到大的顺序进行调试。在制定数控设备维修标准时，应该坚持实事求是的原则，结合数控设备的结构特征开展系统考核。
2.5培养专业数控设备维修改造人员
数控机床是机电一体化高科技产品的典型代表，如果维修改造人员的专业知识较差，则无法快速地找出机床故障，并制定解决措施，那么数控机床改造也就无从谈起。因此，对于数控机床行业来说，培养一批专业性强的维修和改造数控设备人才具有非常重要的意义。国家和企业应该建立专门的数控设备维修和改造机构，负责数控设备维修的人员应该具备机电一体化知识，且素质较高。以下人员可以参与到数控机床维修改造培训：电气工程师、机修钳工以及机械工程师。
为了调动数控设备维修改造人员培训的积极性，企业应该尽量为培训机构创造有利条件，对于参与培训的人员，企业需要配置技术手册、测试仪器以及工具器具，从而提高其维修改造能力。
3.总结
综上所述，数控机床维修改造中存在许多问题，数控机床缺乏安全操作的环境，乱接中线到PE，非单一电源，电气设备保护不当，数控操作人员规范意识较低。因此，企业需要制定有效措施进行改善，掌控数控机床结构，进行数控设备导轨和数控机床维修改造的调试、工作验收，培养专业数控设备维修改造人员。
参考文献
[1]孟咏梅.数控机床维修改造中的问题与对策研究[J].科技创新与应用，2014，12（3）：83-84
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