控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入和对外开放进步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。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，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业如信息技术及其产业生物技术及其产业航空航天等国防工业产业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，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。此外世界上各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，不仅采取重大措施来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。总之，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体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域机械制造技术信息处理加工传输技术自动控制技术伺服驱动技术传感器技术软件技术等。数控技术的发展趋势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，他对国计民生的些重要行业汽车轻工意料等的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。．高速高精加工技术及装备的新趋势效率质量是先进制造技术的主体。高速高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为大现代制造技术之，国际生产工程学会将其确定为世纪的中心研究方向之。在轿车工业领域，年产万辆的生产节拍是秒辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速高精和高柔性的要求。从展会情况来看，高速加工中心进给速度可达，甚至更高，空运行速度可达左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国公司的机床进给速度最大达，快速为，加速度达，主轴转速已达。加工薄壁飞机零件，只用，而同样的零件在般高速铣床加工需，在普通铣床加工需德国公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达!和。在加工精度方面，近年来，普通级数控机床的加工精度已由提高到，精密级加工中心则从，提高到.，并且超精密加工精度已开始进入纳米级.。在可靠性方面，国外数控装置的值已达以上，伺服系统的值达到以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速高精加工，与之配套的功能部件如电主轴直线电机得到了快速的发展，应用领域进步扩大。.轴联动加工和复合加工机床快速发展采用轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。般认为，台轴联动机床的效率可以等于台轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，轴联动加工可比轴联动加工发挥更高的效益。但过去因轴联动数控系统主机结构复杂等原因，其价格要比轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型轴联动机床和复合加工机床含面加工机床的发展。在展会上，新日本工机的面加工机床采用复合主轴头，可实现个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得面加工和轴加工可在同台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国公司展出系列加工中心，可在次装夹下面加工和轴联动加工，可由系统控制或直接或间接控制。.智能化开放式网络化成为当代数控系统发展的主要趋势世纪的数控装备将是具有定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制电机参数的自适应运算自动识别负载自动选定模型自整定等简化编程简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程智能化的人机界面等还有智能诊断智能监控方面的内容方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的欧共体的日本的，中国的等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变增加或剪裁结构对象数控功能，形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范通信规范配置规范运行平台数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线制造系统制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造虚拟企业全球制造的基础单元。国内外些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在展中，日本山崎马扎克公司展出的“”智能生产控制中心，简称日本大隈机床公司展出“”信息技术广场，简称广场德国西门子公司展出的开放制造环境，简称等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。.重视新技术标准规范的建立关于数控系统设计开发规范如前所述，开放式数控系统有更好的通用性柔性适应性扩展性，美国欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范的研究和制定，世界个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的个新的变革时期的来临。我国在年也开始进行中国的数控系统的规范框架的研究和制定。关于数控标准数控标准是制造业信息化发展的种趋势。数控技术诞生后的年间的信息交换都是基于标准，即采用，代码描述如何加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定种新的系统标准，其目的是提供种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。的出现可能是数控技术领域的次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，提出种崭新的制造理念，传统的制造理念中，加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式网络化发展的方向。其次，数控系统还可大大减少加工图纸约加工程序编制时间约和加工时间约。目前，欧美国家非常重视的研究，欧洲发起了的计划。参加这项计划的有来自欧洲和日本的个用户厂商和学术机构。美国的公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型，其目标是用统的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了以及欧洲数控系统的原型样机上进行了验证。对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于年，近年的发展历程大致可分为个阶段第阶段从年到年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达，配国产数控系统普及型也达到了。纵观我国数控技术近年的发展历程，特别是经过个年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统伺服驱动数控主机专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化产业化。.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂华中数控等批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第机床厂济南第机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。.建立了支数控研究开发管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比与国外对比不仅技术水平有差距，在些方面发展速度也有差距，即些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。.技术水平上，与国外先进水平大约落后年，在高精尖技术方面则更大。.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产功能部件专业化生产水平及成套能力较低外观质量相对差可靠性不高，商品化程度不足国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发工程化能力较弱数控技术应用领域拓展力度不强相关标准规范的研究制定滞后。分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性复杂性和长期性的特点认识不足对市场的不规范国外的封锁加扼杀体制等困难估计不足对我国数控技术应用水平及能力分析不够。.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少没有建立完整的高质量的配套体系完善的培训服务网络等支撑体系。.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。对我国数控技术和产业化发展的战略思考.战略考虑我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新轮国际产业结构调整中，我国制造业将进步“空芯”。我们以资源环境市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和