數控機床的發展趨勢是什么?數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。

數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。

數控機床行業發展趨勢

1、高速化。

隨著汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁合金等新材料的應用，對數控機床加工的高速化要求越來越高。

(1)主軸轉速：機床采用電主軸(內裝式主軸電機)，主軸*轉速達200000r/min;

(2)進給率：在分辨率為0.01μm時，*進給率達到240m/min且可獲得復雜型面的精確加工;

(3)運算速度：微處理器的迅速發展為數控系統向高速、高精度方向發展提供了保障，開發出CPU已發展到32位以及64位的數控系統，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由于運算速度的極大提高，使得當分辨率為0.1μm、0.01μm時仍能獲得高達24～240m/min的進給速度;

(4)換刀速度：目前國外先進加工中心的刀具交換時間普遍已在1s左右，高的已達0.5s。德國Chiron公司將刀庫設計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到刀的換刀時間僅0.9s。

2、高精度化 。

數控機床精度的要求現在已經不局限于靜態的幾何精度，機床的運動精度、熱變形以及對振動的監測和補償越來越獲得重視。

(1)提高CNC系統控制精度：采用高速插補技術，以微小程序段實現連續進給，使CNC控制單位精細化，并采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度(日本已開發裝有106脈沖/轉的內藏位置檢測器的交流伺服電機，其位置檢測精度可達到0.01μm/脈沖)，位置伺服系統采用前饋控制與非線性控制等方法;

(2)采用誤差補償技術：采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償等技術，對設備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。研究結果表明，綜合誤差補償技術的應用可將加工誤差減少60%～80%;

(3)采用網格檢查和提高加工中心的運動軌跡精度，并通過仿真預測機床的加工精度，以保證機床的定位精度和重復定位精度，使其性能長期穩定，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務，并保證零件的加工質量。

3、功能復合化 。

復合機床的含義是指在一臺機床上實現或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據其結構特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型機床如鏜銑鉆復合——加工中心、車銑復合——車削中心、銑鏜鉆車復合——復合加工中心等;工序復合型機床如多面多軸聯動加工的復合機床和雙主軸車削中心等。采用復合機床進行加工，減少了工件裝卸、更換和調整刀具的輔助時間以及中間過程中產生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產品制造周期，提高了生產效率和制造商的市場反應能力，相對于傳統的工序分散的生產方法具有明顯的優勢。

加工過程的復合化也導致了機床向模塊化、多軸化發展。德國Index公司*推出的車削加工中心是模塊化結構，該加工中心能夠完成車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復雜零件的全部加工。隨著現代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯動數控機床越來越受到各大企業的歡迎。在2005年中國國際機床展覽會(CIMT2005)上，國內外制造商展出了形式各異的多軸加工機床(包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等)以及可實現4～5軸聯動的五軸高速門式加工中心、五軸聯動高速銑削中心等。

4、控制智能化 。

隨著人工智能技術的發展，為了滿足制造業生產柔性化、制造自動化的發展需求，數控機床的智能化程度在不斷提高。具體體現在以下幾個方面：

(1)加工過程自適應控制技術：通過監測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，利用傳統的或現代的算法進行識別，以辯識出刀具的受力、磨損、破損狀態及機床加工的穩定性狀態，并根據這些狀態實時調整加工參數(主軸轉速、進給速度)和加工指令，使設備處于*運行狀態，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高設備運行的安全性;

(2)加工參數的智能優化與選擇：將工藝專家或技師的經驗、零件加工的一般與特殊規律，用現代智能方法，構造基于專家系統或基于模型的“加工參數的智能優化與選擇器”，利用它獲得優化的加工參數，從而達到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產準備時間的目的;

(3)智能故障自診斷與自修復技術：根據已有的故障信息，應用現代智能方法實現故障的快速準確定位;

(4)智能故障回放和故障仿真技術：能夠完整記錄系統的各種信息，對數控機床發生的各種錯誤和事故進行回放和仿真，用以確定錯誤引起的原因，找出解決問題的辦法，積累生產經驗;

(5)智能化交流伺服驅動裝置：能自動識別負載，并自動調整參數的智能化伺服系統，包括智能主軸交流驅動裝置和智能化進給伺服裝置。這種驅動裝置能自動識別電機及負載的轉動慣量，并自動對控制系統參數進行優化和調整，使驅動系統獲得*運行;

(6)智能4M數控系統：在制造過程中，加工、檢測一體化是實現快速制造、快速檢測和快速響應的有效途徑，將測量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一個系統中，實現信息共享，促進測量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。

2020年數控機床行業發展現狀和前景分析

根據中研產業研究院《2020-2025年數控機床行業市場深度分析及發展策略研究報告》分析：

*數控機床是裝備制造業智能制造的工作母機，是衡量一個國家裝備制造業發展水平和產品質量的重要標志。

近年來，我國已經連續多年成為世界*的機床裝備生產國、消費國和進口國，中高端機床市場份額進一步提升，市場對“高精尖”機床設備的需求更是發生著從無到有的變化。然而，盡管中國數控機床市場規模龐大，但*數控機床國產化率甚至不到10%，不僅高端機床和技術被限制進口，市場也被外來企業不斷蠶食。

數控系統是數控機床的大腦，在數控機床中扮演著非常重要的角色。我國數控系統雖然取得了較大的發展，但*數控機床配套的數控系統90%以上都是國外產品，特別是*數控機床。*數控系統是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素，而國外對我國至今仍進行封鎖限制，成為制約我國*數控機床發展的瓶頸。國內數控系統的中高端市場被德國西門子、日本FANUC瓜分。低端市場是國內數控系統的天下，數十家系統廠擠在這個狹小的市場區域內激烈搏殺。

目前數控機床雖然能夠實現國產，但根據機床雜志社的數據，國內客戶在購買機床時主要考慮可靠性、性價比、售后服務等，而國內數控機床的主要問題前兩位是“精度和穩定性差”、“故障多發”，與消費者的需要還有一段距離。此外，由于缺乏核心技術，大量的國產企業只能淪為*端機床的生產商，機床價格低廉、品質規范化管理方面差、故障率高。甚至有一些企業只是代表組裝機床，用戶自行購買光機、數控系統、絲桿、刀庫等部件。

高端數控機床是智能制造最重要的關鍵裝備之一，對智能制造有著重要的意義。為了促進我國數控機床行業產業升級，近幾年，國家出臺一系列政策以支持數控機床行業發展。根據工信部2016年的《智能制造工程實施指南(2016-2020)》，我國數控機床國產化率將在2020年超過50%。2015年10月，國家制造強國建設戰略咨詢委員會發布的《(中國制造2025)重點領域技術路線圖》對未來十年我國*數控機床的發展方向作出規劃。未來十年，我國數控機床將重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等產業發展的需要，開發*數控機床、先進成形裝備及成組工藝生產線。

此外，*數控機床裝備重大專項從2009年開始啟動，持續投入上百億的經費，顯示了政府對于發展*數控機床與基礎制造裝備的決心。2019年1月28日，“*數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項2019年度再次啟動，涉及數控機床的有16個課題。政策以及經費的支持大大的促進了*數控機床的發展。

《2020-2025年數控機床行業市場深度分析及發展策略研究報告》報告由中研普華咨詢公司領銜撰寫，在大量周密的市場調研基礎上，主要依據了國家統計局、國家商務部、國家發改委、國家經濟信息中心、國務院發展研究中心、國家海關總署、全國商業信息中心、中國經濟景氣監測中心、中國行業研究網、國內外相關報刊雜志的基礎信息以及數控機床專業研究單位等公布和提供的大量資料。對我國數控機床的行業現狀、市場各類經營指標的情況、重點企業狀況、區域市場發展情況等內容進行詳細的闡述和深入的分析，著重對數控機床業務的發展進行詳盡深入的分析，并根據數控機床行業的政策經濟發展環境對數控機床行業潛在的風險和防范建議進行分析。更詳實的產業研究分析請點擊中研產業研究院《2020-2025年數控機床行業市場深度分析及發展策略研究報告》