數控機床跨越式發展 產業化成為可能
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數控機床是電子信息技術與傳統機床技術相融合的機電一體化產品，其中"五軸聯動數控"是數控技術中難度最大、應用范圍最廣的技術。它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體，應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工。五軸聯動數控機床是發電、船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業和軍工部門迫切需要的關鍵加工設備。國際上把五軸聯動數控技術作為一個國家工業化水平的標志。
我國數控機床產業起步階段
工業發達國家數控機床的發展大體上經歷了緩慢、快速和深入發展三個階段，目前已達較高水平，其機床產值數控化率至少超過50%，產量數控化率至少超過20%。內中金切機床數控化率更高，比如號稱“數控王國”的日本，“二戰”后日本為加速經濟復蘇與起飛，制定了《機械工業振興法》并堅持實行多年。該法對機床業的發展做出了詳細、全面的規劃，在日本機床業的振興過程中發揮了關鍵作用。2000年金切機床產值數控化率為88.5%、產量數控化率為59.4%。而美國政府非常重視機床工業，特別講究“效率”和“創新”，注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新，如1952年研制出世界第一臺數控機床。上世紀80年代，為保護當時在世界上并不先進的美國本國數控機床業，迫使日、德、西班牙等國就數控機床對美出口簽訂“自動限制協議”。而在上世紀50年代末的中國，第一臺數控機床是誕生在與新中國差不多一起成長的老國企北京第一機床廠。但由於技術、市場等多方面的原因，我國數控機床產業是從“六五”起步，發展比較緩慢，到“七五”引進技術、合作生產，繼而“八五”又消化吸收并實現了自主版權的開發。
“九五”讓數控產業化成為可能
數控系統裝置是數控機床的神經中樞，是曾長期阻礙中國數控領域發展的關鍵環節。就世界范圍來說，經過多年市場激烈競爭，已形成由日本發那科公司獨占世界市場50%、德國西門子公司占據25%的壟斷局面。我國從上世紀90年代末開始，掌握了基于通用32位工業控制機開放式體系結構，一舉站在同一起跑線上。
在數控系統方面，首先解決了結構性的初步轉換。據介紹，“八五”末期，我國沒有明確技術發展的主框架，即采用專用集成電路，還是以PC為基礎的平臺結構。“九五”期間，國家有關部門明確發展以PC為平臺的數控系統，通過“九五”的攻關，現在框架上已初步完成。其次，提高了數控系統的可靠性指標，MTBF由5000小時達到20000小時，這一指標使國產數控系統達到國際先進水平，基本解決了國內用戶生產企業的高標準要求。同時，解決了多坐標聯動的技術難題。從過去的三坐標聯動達到了最多可達八坐標聯動，打破了國外對我國的技術“限制”。同時，我國國產數控系統已具備批量生產能力，市場品牌也在逐步樹立。目前，批量投入市場的國產數控系統，具有性能價格比優勢，正在改變國際強手在中國市場上奇貨可居的壟斷局面；經濟型數控系統先于外商進入市場成為一類主導產品；與之匹配的數字交流伺服電機及主軸電機已有自主版權的商品問世。
在數控機床方面，首先解決了可靠性指標的認定方法問題。“八五”末期我國數控機床的MTBF只有200小時，經過這幾年的努力，現在已達到400小時，增長幅度達100％。第二，加工中心主軸轉速由每分鐘4000轉達到10000轉，解決了由于這一關鍵技術指標低，造成大量國外數控機床進口的問題。目前，這一技術的關鍵產品也已小批量生產，如內裝式電主軸等。第三，坐標進給速度由“八五”末期的每分鐘15米增加到40米，達到了國際水平。第四，加工中心換刀速度由“八五”末期5～8秒減少到1.5～3秒，也接近了世界先進水平。1990年數控成形機床產量僅26臺。進入“九五”后，由于國產機電產品普遍升級換代，加上高起點外商投資企業的大量興辦，帶動了數控機床的普及應用。
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