【正文】 義重大。這是我們保持大國(guó)地位，保持自己在國(guó)際上的自主行動(dòng)能力的技術(shù)后盾。因此，我們必須通過(guò)技術(shù)的吸收消化和研究發(fā)展，在盡可能高的技術(shù)檔次和盡可能多的品種方面，獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。一種意見(jiàn)認(rèn)為，既然尖端數(shù)控設(shè)備的需求量較少，學(xué)當(dāng)年蘇聯(lián)的樣子繞道到國(guó)外去買就可以，不必花這么大力氣去搞自己的數(shù)控機(jī)床行業(yè)。但是，任何行業(yè)質(zhì)的提高都要依靠量的增加。今天培植自己的幼小的以低端系統(tǒng)為主的數(shù)控機(jī)床行業(yè)，正是為了明天自己有強(qiáng)大的足以和國(guó)際壟斷集團(tuán)競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)?？傊?，應(yīng)該深刻認(rèn)識(shí)到，以數(shù)控化為核心的裝備工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，是優(yōu)化結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)國(guó)力、保證我國(guó)在21世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中實(shí)現(xiàn)追趕世界先進(jìn)水平的中心環(huán)節(jié)，這是應(yīng)該放到發(fā)展戰(zhàn)略高度來(lái)認(rèn)識(shí)的。 行業(yè)構(gòu)成和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控機(jī)床一般由主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)（包括伺服及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）及相關(guān)配套件三部分組成，產(chǎn)品包括數(shù)控金屬切削機(jī)床、數(shù)控鍛壓機(jī)床等。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)分為主機(jī)制造、功能部件（機(jī)械部分、電子數(shù)控部分）制造、工具制造三大企業(yè)群。見(jiàn)表63. 表63 數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的構(gòu)成 產(chǎn)品范圍舉例主機(jī)及成套工程企業(yè)群基型及變形機(jī)床，專用機(jī)床，數(shù)控機(jī)床組成的工程成套關(guān)鍵功能部件企業(yè)群機(jī)械類電主軸，測(cè)量反饋裝置，滾動(dòng)功能部件，自動(dòng)刀庫(kù)，機(jī)械手，自動(dòng)刀塔電子類數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型，普及型，高級(jí)型，專用系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)字主軸驅(qū)動(dòng)裝置及電機(jī)，數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)裝置及電機(jī)工具企業(yè)群整體或不重磨硬質(zhì)合金刀具，超硬材料工具及高效模具，復(fù)雜工具，專用工具根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)控制聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、脈沖當(dāng)量、進(jìn)給速度及CPU計(jì)算單元的時(shí)鐘頻率等指標(biāo)，可把機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)劃分為高級(jí)型、普及型、經(jīng)濟(jì)型三個(gè)檔次。見(jiàn)表64。 表64 數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的分類特點(diǎn)參考依據(jù) 類型主控器進(jìn)給驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分辯率進(jìn)給速度自動(dòng)化程度高級(jí)型32或64位微處理器交流數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)4～5軸以上24m/min有通訊聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、管理等功能普及型16或32位微處理器交流或直流伺服驅(qū)動(dòng)4軸以下1μ24m/min有人機(jī)對(duì)話接口經(jīng)濟(jì)型單板機(jī)或單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)3軸以下10μ10m/min功能簡(jiǎn)單 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心部件，其技術(shù)發(fā)展代表了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展潮流。世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床是1952誕生的。近50年來(lái)，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段六代的發(fā)展，只是發(fā)展到了第五代以后，才從根本上解決了可靠性低、價(jià)格昂貴、應(yīng)用不便等關(guān)鍵問(wèn)題。多年來(lái)，國(guó)際上數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，是與計(jì)算機(jī)不互通的專用系統(tǒng)（插板式的專用總線結(jié)構(gòu)），主板，軟件……全部自己設(shè)計(jì)制造，只是使用計(jì)算機(jī)的芯片等配件。 20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)及芯片更新?lián)Q代越來(lái)越快?，F(xiàn)在，一塊超大規(guī)模集成電路可代替過(guò)去的幾十塊集成電路，其可靠性也相應(yīng)大大提高。這就促使數(shù)控系統(tǒng)工業(yè)調(diào)整硬件結(jié)構(gòu)，以縮短更新周期，方便配件采購(gòu)，降低成本。這就出現(xiàn)了和以往專用系統(tǒng)不同的、建立在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)（PCNC）。這一思路是由美國(guó)率先提出的。我國(guó)華中理工、沈陽(yáng)數(shù)控走的也是這條路線。其優(yōu)點(diǎn)如下： 可利用成熟的計(jì)算機(jī)工業(yè)基礎(chǔ)（元器件集成度高，性能好，可靠度高），簡(jiǎn)化硬件生產(chǎn)，降低研發(fā)成本，縮短升級(jí)換代周期；為數(shù)控系統(tǒng)廠商提供了性能良好的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟硬件資源極為豐富，數(shù)控功能得到擴(kuò)展。凡在PC機(jī)上可以運(yùn)行的軟件（如CAD,CAM,CAPP，工廠、車間生產(chǎn)調(diào)度管理軟件），在新一代數(shù)控系統(tǒng)均可運(yùn)行。它的缺點(diǎn)是價(jià)格較高，一般只適用于普及型和高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)。與此有區(qū)別的另一種思路是采用和通用計(jì)算機(jī)兼容的平臺(tái)，開(kāi)發(fā)自己的系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)在有一些系統(tǒng)廠商采取這一這種路線。它的特點(diǎn)是：資源上和通用機(jī)兼容，如總線標(biāo)準(zhǔn)和通用機(jī)一致，文件管理、存儲(chǔ)區(qū)的分配等技術(shù)和計(jì)算機(jī)統(tǒng)一起來(lái)，通過(guò)最大限度借鑒通用機(jī)技術(shù)，使功能和通用計(jì)算機(jī)兼容。其所開(kāi)發(fā)的技術(shù)界面將提供一個(gè)好的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)更新速度，采購(gòu)元器件方便，便于加快研發(fā)速度，適于聯(lián)網(wǎng)。但它在體系結(jié)構(gòu)上不和通用機(jī)兼容。理由是：①數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要適應(yīng)工業(yè)環(huán)境（抗干擾性、防塵、維修等因素），要求整體性好，可靠度高；②可降低制造成本。西門子目前也在走這條路線（如840D）。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的基本情況和市場(chǎng)環(huán)境我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展歷程和當(dāng)前技術(shù)水平 我國(guó)數(shù)控技術(shù)的開(kāi)發(fā)始于1958年，幾乎與國(guó)外同時(shí)起步。但由于自身電子技術(shù)的落后，研制進(jìn)展十分緩慢。70年代末，正是國(guó)際上電子技術(shù)成熟，數(shù)控機(jī)床進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的時(shí)期。改革開(kāi)放以來(lái)的20年，國(guó)家每個(gè)五年計(jì)劃均將數(shù)控機(jī)床列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，總共約投入十多億研發(fā)資金。經(jīng)過(guò)“六五”引進(jìn)技術(shù)，“七五”消化吸收，“八五”科技攻關(guān)，“九五”產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)有了明顯進(jìn)步。 “六五”期間，機(jī)床行業(yè)開(kāi)展國(guó)際合作生產(chǎn)和技術(shù)引進(jìn)，陸續(xù)引進(jìn)日本法那克和德國(guó)西門子的數(shù)控技術(shù)。但當(dāng)時(shí)引進(jìn)的，只是屬于即將淘汰的落后產(chǎn)品的組裝技術(shù)（同時(shí)也受“巴統(tǒng)”的限制）。在主機(jī)方面，一批中檔產(chǎn)品的國(guó)際合作取得成效。 “七五”時(shí)期，配置我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床開(kāi)始登場(chǎng)。航天工業(yè)、中科院、高等院校分別參與了普及型和高級(jí)型數(shù)控系統(tǒng)自主開(kāi)發(fā)工作，取得了一些成果。1990年代轉(zhuǎn)入技術(shù)攻關(guān)階段。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心功能部件，“八五”期間國(guó)家制定了數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)“三大三小”支持政策（“三大”是航天數(shù)控、珠峰數(shù)控，東方西門子；“三小”是上海開(kāi)通、南京大方、遼寧精密機(jī)械廠。當(dāng)時(shí)規(guī)劃分工，“三大”主要搞普及型，“三小”主要搞經(jīng)濟(jì)型）。通過(guò)“八五”攻關(guān)，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)廠家已經(jīng)可向用戶提供高級(jí)型、普及型、經(jīng)濟(jì)型各個(gè)檔次的數(shù)控系統(tǒng)，并經(jīng)過(guò)了生產(chǎn)驗(yàn)證。過(guò)去對(duì)我國(guó)禁運(yùn)的高性能系統(tǒng)，基本上已被我國(guó)掌握。在此期間，我國(guó)自行成功開(kāi)發(fā)了一批數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品（配進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)），如16米超重立車、數(shù)控車床，通過(guò)國(guó)際合作引進(jìn)技術(shù)，推出若干重要產(chǎn)品（數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控落地鏜銑床、數(shù)控大型加工中心、數(shù)控回輪頭沖機(jī)等），并已有少數(shù)配置國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的重要產(chǎn)品（數(shù)控重型軋輥磨床、扇形齒輪插齒機(jī)等）進(jìn)入市場(chǎng)，獲得了用戶好評(píng)。配置我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的一些數(shù)控機(jī)床，也逐漸成熟。特別是國(guó)產(chǎn)數(shù)控電加工機(jī)床，除少量高檔品種外，基本能滿足國(guó)內(nèi)需求（年產(chǎn)幾千臺(tái)）。1992000年兩次數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)上，展出了90年代末期開(kāi)發(fā)的1300種數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品，有30多臺(tái)配置了國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)。 “九五”以來(lái)，我國(guó)機(jī)床在關(guān)鍵技術(shù)的突破上主要表現(xiàn)在以下方面： 數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、集成化。應(yīng)用PC機(jī)開(kāi)發(fā)出了8軸聯(lián)動(dòng)，可控48軸的分布式數(shù)控系統(tǒng)，以及可靠性達(dá)到15000小時(shí)的高分辨率數(shù)控系統(tǒng)。 實(shí)現(xiàn)了高速主軸、快速進(jìn)給、高速換刀機(jī)構(gòu)的“三高”技術(shù)的突破。電主軸的開(kāi)發(fā)成功，使國(guó)產(chǎn)加工中心的主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到1萬(wàn)～，快速進(jìn)給一般都達(dá)到30～40m/min。 靜壓技術(shù)、精密傳動(dòng)技術(shù)的突破，有效地提高了重型機(jī)床的主軸精度和定位精度。如武漢重型機(jī)床廠和齊齊哈爾第一機(jī)床廠開(kāi)發(fā)的精密雙齒輪條傳動(dòng)系統(tǒng)，大大消除了齒輪傳動(dòng)間隙，提高了傳動(dòng)精度。通過(guò)“八五”、“九五”的技術(shù)改造和一些關(guān)鍵技術(shù)上的突破，我國(guó)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)能力有了很大提高，基本具備了產(chǎn)業(yè)化的條件。 國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床由單機(jī)向制造單元（FMC）、制造系統(tǒng)（FMS）和承接成套生產(chǎn)線進(jìn)一步發(fā)展（多數(shù)仍配進(jìn)口系統(tǒng)）。我國(guó)主要數(shù)控機(jī)床配套企業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模。其中，數(shù)控刀架、滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌、主軸部件（包括電主軸）、刀庫(kù)、機(jī)床電器等都可為主機(jī)配套，專業(yè)化生產(chǎn)的格局已開(kāi)始建立。 國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)態(tài)勢(shì) 機(jī)床存量數(shù)控化率很低，但數(shù)控機(jī)床需求快速增長(zhǎng)，機(jī)床銷售數(shù)控化率穩(wěn)步提高。如前所述，我國(guó)約400萬(wàn)臺(tái)機(jī)床擁有量中，%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于先進(jìn)國(guó)家。機(jī)床的需求（銷售）與經(jīng)濟(jì)周期、從而與固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。我國(guó)機(jī)床的銷售在前10年中呈波浪式上升。在此期間，普通金切機(jī)床的銷售量基本沒(méi)有增長(zhǎng)，而金切數(shù)控機(jī)床需求旺盛，銷售量年均增長(zhǎng)14%。事實(shí)上，1995年以來(lái),我國(guó)已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床的世界第二大消費(fèi)國(guó)和第二大進(jìn)口國(guó)。根據(jù)有關(guān)方面分析預(yù)測(cè)，到2005年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床年消費(fèi)量為3萬(wàn)～（15億～18億美元），出口2000臺(tái)（1億美元）。金切機(jī)床銷售總量于1993年達(dá)到高潮后隨即跌入低谷，1999年才恢復(fù)到1994年水平。但其中國(guó)產(chǎn)金切數(shù)控機(jī)床的銷售，1996年即恢復(fù)到1993年水平（金額）。1999年，（），（其中國(guó)產(chǎn)4億美元）。由此，國(guó)產(chǎn)機(jī)床銷售數(shù)控化率也呈穩(wěn)步提高態(tài)勢(shì)，見(jiàn)表65. 表65 國(guó)產(chǎn)機(jī)床銷售數(shù)控化率 按臺(tái)計(jì)算% 按金額計(jì)算%1991199919911999國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 / 國(guó)產(chǎn)機(jī)床1133數(shù)控機(jī)床總銷售 / 機(jī)床總銷售10163645數(shù)控機(jī)床進(jìn)口多年來(lái)居高不下。1990年代，我國(guó)機(jī)床進(jìn)口大量增長(zhǎng)。其中，金切數(shù)控機(jī)床的進(jìn)口在1996年達(dá)到高峰，進(jìn)口金額為國(guó)產(chǎn)銷售額的4倍多。國(guó)產(chǎn)（金切）機(jī)床占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的份額，1995年降低為14%（金額）和40%（臺(tái)）近三年恢復(fù)到40%（金額）和60%（臺(tái)）。進(jìn)口機(jī)床中，進(jìn)口數(shù)控機(jī)床一直維持在60%左右（金額）。 需求層次和需求主體 多年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的需求結(jié)構(gòu)大體是：高級(jí)型10%，普及型29%，經(jīng)濟(jì)型61%左右。從發(fā)展趨勢(shì)看，普及型比重將逐漸加大。數(shù)控機(jī)床的需求幾乎涵蓋機(jī)械工業(yè)的所有部門。根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，機(jī)床行業(yè)產(chǎn)品中，50%的用戶是汽車工業(yè)，我國(guó)汽車摩托車行業(yè)產(chǎn)能和市場(chǎng)均有很大潛力，為數(shù)控機(jī)床的潛在大客戶。國(guó)防、尖端產(chǎn)品加工的需求數(shù)量小，但其地位十分重要。設(shè)備更新改造對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求是主要部分。一是每年都有相當(dāng)數(shù)量超期服役的機(jī)床退出，二是現(xiàn)有設(shè)備的改造潛力很大，把機(jī)械部分修整改動(dòng)一下，配上數(shù)控系統(tǒng)，馬上就可提高質(zhì)量。我國(guó)現(xiàn)在機(jī)床保有量在400萬(wàn)臺(tái)以上，絕大部分為傳統(tǒng)機(jī)床。原機(jī)械工業(yè)局要求2010年使我國(guó)數(shù)控化率達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家20%的水平，則10內(nèi)需要更新改造80萬(wàn)臺(tái)。如果重新購(gòu)置，需數(shù)百億投資，機(jī)械行業(yè)顯然無(wú)力承擔(dān)。 近10年來(lái)，我國(guó)已將2萬(wàn)余臺(tái)普通機(jī)床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床（主要是車床），最近5年，我國(guó)又成功地用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)將普通機(jī)床改造為普及型和高級(jí)型數(shù)控機(jī)床，并改造了部分技術(shù)已老化的進(jìn)口數(shù)控機(jī)床。例如，華中數(shù)控公司把東方電機(jī)廠（國(guó)家大型發(fā)電設(shè)備制造重點(diǎn)企業(yè)）等大中型企業(yè)約70臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備（包括重型設(shè)備），改造為普及型和高級(jí)型數(shù)控機(jī)床。若購(gòu)置一臺(tái)數(shù)控重型機(jī)床，進(jìn)口的上千萬(wàn)元，國(guó)產(chǎn)的幾百萬(wàn)人民幣，而數(shù)控化改造，只需要幾十萬(wàn)元。又如，高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心為沈陽(yáng)黎明發(fā)動(dòng)機(jī)公司、天津機(jī)車車輛廠的20余臺(tái)進(jìn)口數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改造，效益也十分顯著。由于改造機(jī)床利