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國內外數控機床發展現狀范文1
論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。
數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。
數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。
一、國外數控系統現狀
在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（siemens）、發那克（fanuc）、三菱電機（mitsubishi electric）、海德漢（heidenhain）、博世力士樂（bosch rexroth）、日本大隈（okuma）等。
1.納米插補與控制技術已走向實用階段
納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（imts 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-model b數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828d所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的m700v系列的數控系統也可實現納米級插補。[1]
2.機器人使用廣泛
未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到ic封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的kuka，fanuc公司的m-1ia、m-2000ia、m-710ic。[2]
3.智能化加工不斷擴展
隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。
4.cad/cam技術的應用
當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的cad/cam技術為多軸多任務數控機床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。esprit、cimatron等一些著名cam軟件公司的產品除了具備傳統的cam軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。
二、國內數控系統現狀
隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。
國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了ckx5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3]
國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。
然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。
參考文獻：
[1]彭芳喻等.從imts 2010展看我國數控系統未來發展之路[j]，金屬加工，2011第4期：8-11
[2]肖明.從emo 2009看現代數控系統技術發展[j]，機械工程師，2009第4期：13-16
國內外數控機床發展現狀范文2
關鍵詞:模具；數控機床；發展現狀
中國機械工業實現了持續的高速增長，但從2011年開始這一態勢發生了較大變化，主要表現是增速出現了較大回落。去年中國機械工業的總產值仍比2010年增長了25.06%，實現利潤比上年增長了21.14%，但上述增速分別比2010年回落了8個多百分點和30多個百分點。2011年以來中國機械工業增速出現了明顯回落，說明中國經濟總量高速增長時期已逐漸過去，今后全行業必須適應市場需求由重“量”到重“質”的轉變趨勢。在中國機械工業中，2011年我國模具出口總額從20.62億美元攀升至30.05億美元。根據海關統計，2011年我國模具進出口總額為52.40億美元，比上年增加23.06%，模具出口快速發展，總額為30.05億美元，比2010年增加36.87%。
1 模具行業的技術現狀分析
CAD／CAE／CAM技術在模具工業中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發生了重大變革。中國的模具企業大都是中小企業，從作坊式的企業成長起來，甚至目前仍有許多模具企業是作坊式的管理，在模具交貨期、成本、質量的控制方面問題層出不斷。面對激烈的市場競爭，落后的管理手段和水平，使模具企業中的管理和技術人員只有疲于奔命。因此，模具制造企業要提高管理水平，具備快速反應和及時調整的能力，沒有一套先進的管理系統實現管理的信息化是很難做到的。通過信息化建設，實現模具制造。
網絡企業的建立，總的來講是基于INTERNET技術和計算機管理技術，并融合了EPR、CRM、SCM、PM等技術，以及一些行業標準化的規范。通過INTERNET技術，模具企業可以跟國內外客戶建立聯系，開拓更廣闊的市場；進行企業與國內外客戶業務、技術的溝通；建立企業和客戶之間的接口。ERP技術幫助企業規范和管理內部業務流程，提升模具企業的管理水平；并且極大地優化和縮短了企業內部的流程，提高競爭力。把INTERNET技術和ERP技術結合起來，還可以實現遠程異地辦公，提高企業的快速反應能力，更加有效地管理企業。CRM技術可以幫助模具企業加強管理客戶關系，對客戶的需求做出快速反應和處理。SCM技術幫助模具企業加強供應商的管理，進一步降低采購成本和開拓更多的供應渠道，等等。
2 模具產業存在的問題分析
近年來，我國模具行業結構調整取得不小成績，無論是企業組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發展。目前全世界模具總產值約為680億美元，中國只占8%左右，為更新和提高裝備水平，模具企業每年都需進口幾十億元的設備。在創新開發方面的投入仍顯不足，模具行業內綜合開發能力的提升已嚴重滯后于生產能力的提高，主要問題體現在一下幾個方面。
各層次的模具技術人才資源不足，尤其是高級模具鉗工、CNC 數控機床操作工、高級模具設計人員等，需求缺口較大；模具標準化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低；模具制造的專業化程度和集中度有待進一步提高；模具修理機制不健全，因修模拖期影響生產的事時有發生；模具壽命偏低，使模具費占產品成本比率過高且長期居高不下；模具及其零部件市場價偏低，模具修理費用更低，而且沒有市場指導價，完全靠購銷雙方“議價”，地區與廠際之間價差懸殊；模具新技術、新工藝、新設備、新材料推廣應用緩慢，特別是國內自行開發的模具新材料大多至今未能推廣應用；設備老化嚴重，超期服役的情況普遍；各類模具的標準及技術指導性文件不齊全，特別是與國際市場接軌的各類模具國家標準缺口大；模具鋼的精煉和模具鍛坯的鍛造技術推廣應用問題，至今未能解決。上述一系列問題表明，中國目前的模具產業結構還需要進一步調整，增長方式也需要進一步轉變，必須從量的擴張逐漸轉變到以質為先的軌道上來。只有這樣，我國模具產品的質量與水平才能真正提升，才能擁有國際市場的競爭力，才能使模具產品的出口量的增長與質的提升相結合。
3 模具行業的發展趨勢分析
在模具行業“十二五”規劃中，模具的重點發展方向是，疊層模具、旋轉復雜高效精密塑料模具、超強鋼板熱壓成形模具超高速精密沖壓模具、集成電路及多列SOT-23高速沖壓模具、超大超薄型LED電視大型精密沖壓模具、高光注塑模具、金屬粉末注塑成形模具。中國家電工業已經確定了通過10年努力由家電大國走向家電強國的目標，家電模具無疑起到支撐家電業發展，具有實現家電零部件轉型升級、先進成型制造技術應用等工藝保障重要地位的作用。作為在家電產品創新和規模生產中起到極其重要作用的家電模具行業已具備相當能力。在為家電行業產業升級起到重要作用的同時，也得到快速發展。
2011年，中國機床行業進出口逆差高達134億美元。機床行業位居“母機”行業的特殊地位，近10年來中國機床工業的規模有了長足進步，目前中國已是世界機床的生產和消費大國。值得注意的是，“十五”和“十一五”的10年中，中國機床業實現了持續超高速發展，直到2011年上半年絕大多數機床企業依然產銷兩旺；但從去年下半年開始，行業需求增勢明顯趨緩，經濟效益逐漸趨于嚴峻。去年中國機床工業總產值增速由年初的近39%回落到年末的32.5%，實現利潤增速由年初的57.5%降至年末的29.8%。巨額的進出口逆差表明，中國高端機床工具產品的需求仍客觀存在，并仍將快速增長，中國機床行業如果能將過剩的中低端產能轉化為適應需求的“高端”產能，尤其是在功能部件和數控系統等基礎產品領域重點著力，縮短差距，那么中國機床行業的競爭力將明顯提高。只要全行業加快轉型升級，前景仍將光明，預計今年中國機床行業的產銷仍可實現平穩增長。
4 結束語
模具是生產各種工業產品的重要工藝裝備，其以特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。模具成型由于具有優質、高產、省料和低成本等特點，現已在國民經濟各個部門，特別是汽車、航空航天、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、計算機等工業部門得到極其廣泛的應用。數控機床是模具加工的主要設備，因此數控機床的性能與模具的制造水平有著直接的聯系。
參考文獻
國內外數控機床發展現狀范文3
在“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。
制造業是推動經濟發展的發動機，而數控機床作為現代制造業的關鍵核心裝備，其發展一直受到國家和相關行業的高度關注。近些年隨著我國經濟社會的快速發展，我國機床行業有了長足的進步，產業規模、產品質量和系列規格都有了很大提升，而國民經濟發展中急需的高檔數控機床過度依賴進口的局面已有所改善[1]。
受累于低迷的世界經濟形勢，我國機床行業從2011年下半年進入下行狀態[2，3]，在國產數控機床行業總產值及利潤紛紛下滑的情況下，高檔數控機床的需求卻穩步上升[2，3]，成為我國機床行業當前發展的一大亮點，高檔數控機床也成為我國機床行業推進產業結構調整、實現轉型升級的重要著力點。在“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項(04專項)的推動下，我國高檔數控機床近幾年得到快速發展，航空航天、船舶等高端制造業作為用戶企業，其在促進我國高檔數控機床發展中發揮的重要作用也得到業內專家的廣泛認可，緊密結合用戶企業的未來需求成為我國高檔數控機床產業化及批量應用的重要保障。
我國數控機床行業的發展現狀
經過多年發展，我國數控機床行業的產業規模、產品類型及應用領域等都有了長足進步，而在04專項的支持下，通過數控機床制造企業及機床用戶企業的共同努力，我國的高檔數控機床也有了較大發展，已在我國航空航天、船舶、汽車、發電等高端制造業得到初步應用。
我國機床行業近年來產業規模大幅增加?！笆晃濉逼陂g，金切機床行業工業總產值年平均增長率達23.6%，2010年達1306億元人民幣，并在2011年達到1542.9億元人民幣的歷史最高點，其中數控機床的發展速度更快，數控機床產量占金切機床總產量的比重由2005年的13.2%提高到2010年的29.6%，國產數控機床產值市場占有率也在2010年達到56.7%[1]。
在高檔數控機床方面，隨著04專項的深入實施，一大批數控機床關鍵制造技術得到突破，多種構型的國產五軸聯動及復合加工機床實現了在用戶生產現場的小批量應用，廣泛用機結構件、大型水輪機葉片等多種復雜零件的加工，加工材料涵蓋了鋁合金、鈦合金、不銹鋼、復合材料等。以國產高檔數控機床在中航工業成飛公司的應用為例，成飛公司現裝備6臺國產五軸聯動數控機床，故障率比國外同型機床稍高，但已基本滿足飛機結構件批量加工。
五坐標數控龍門機床方面，濟南二機床集團有限公司的XKV27系列龍門移動式五軸聯動鏜銑床(圖1)，配備大扭矩機械式A/C雙擺角數控萬能銑頭，工作臺面寬度可達5m，長度可達40m，已在鞍鋼重型機械有限責任公司、上海航天設備制造總廠應用。中航工業北京航空制造工程研究所的G52560ABJ五坐標數控龍門銑床配備A/B擺角式機械主軸頭，適用于鈦合金、合金鋼等復雜飛機結構件加工，目前已在中航工業成飛等多家飛機制造企業應用。
五坐標立式加工中心方面，以沈陽中捷的VMC25100U(圖2)、中航工業北京航空制造工程研究所的V51030ABJ為代表的國產五坐標立式低速加工中心(A/B擺角)已在中航工業成飛用機鈦合金零件加工，除部分指標及整機可靠性略低外，這兩款機床的零件加工能力與Rambaudi公司的1201機床接近，基本滿足鈦合金航空結構件的五軸加工需求。
五坐標橋式機床方面，中航工業北京航空制造工程研究所的B52580E橋式五坐標高速數控龍門銑床工作臺尺寸為2.5m×8m，主軸轉速達到24000r/min，已有多臺在我國航空制造企業應用。濟南二機床集團有限公司的XHSV25系列機床配備大功率、高轉速雙擺角數控萬能銑頭，工作臺面最大寬度可達5m，長度最大可達30m，已在航天二院二八三廠應用。車銑復合機床方面，北一機床的XKA28105X300超重型數控龍門車銑復合機床已在哈爾濱汽輪機有限公司投入使用。
數控系統方面，中高檔數控系統的開發和生產取得明顯進展，部分國產數控系統已配套五軸聯動數控機床。04專項通過設立國產數控系統成套裝置研制課題，已初步解決了高檔數控系統的多通道、多軸聯動、繞刀具中心旋轉、靜態誤差補償等技術難題，開發了與數控系統配套的伺服驅動及電機等硬件，形成了系列化產品。典型如華中8型、廣數GSK25i、沈陽高精GJ400數控系統等，上述數控系統已配套多臺04專項支持的中高檔數控機床，部分已投入實際現場應用。
數控機床功能部件方面，形成了一批具有自主知識產權的功能部件，部分性能指標已接近國際先進水平。在04專項支持下，國產功能部件已突破高速主軸、高速滾珠絲杠、重載直線導軌、數控轉臺、刀庫與機械手、A/C雙擺角數控銑頭等研制。尤其是作為五軸聯動數控機床關鍵功能部件的雙擺角銑頭，如濟南第二機床集團研發的A/C雙擺角數控萬能銑頭(圖3)，可配備機械主軸和電主軸，其中機械主軸扭矩達2200N·m，轉速1600r/min，電主軸扭矩73.8N·m，轉速24000r/min，這兩類銑頭已配備多種構型的數控機床。
國產高檔數控機床發展需解決的主要問題
我國數控機床行業已基本解決高端產品的有無問題，但產業結構、產品結構與市場需求的矛盾尚未得到有效緩解，仍面臨主機大而不強，高檔數控系統和關鍵功能部件發展滯后，技術服務能力不足等問題。
國內機床行業近幾年的快速發展以中低端產品的產能擴充為主，高檔數控機床的研發投入不足，導致我國機床行業存在主機大而不強的問題，這也是近兩年受全球金融危機影響，我國大部分機床企業產值、利潤不斷下滑的主要原因。推進高檔數控機床的產業化，提高國產高檔數控機床在國家重點行業的占有率，是我國機床行業擺脫當前困境，實現產業結構調整及轉型升級的關鍵，為此，我國機床企業在發展高檔數控機床的過程中需解決以下問題：
(1)國產高檔數控機床可靠性和性能穩定性較差。目前已投入實際生產應用的國產高檔數控機床一般采用國外進口的數控系統和關鍵功能部件，在加工性能方面與進口機床沒有太大差距，但機床輔助部件故障率較高，直接推高了整機的故障率。此外，由于部件裝配和調試技術水平不足，國產機床的精度、動態特性等比國外機床稍差，且上述性能在應用過程中的下降速度要高于國外機床。
(2)國產高檔數控系統及關鍵功能部件等主機配套產品還有待加強。近年來，國內數控系統廠以西門子、法拉克等國外高檔數控系統為對標，在多軸聯動加工、繞刀具中心旋轉(RTCP)、誤差補償等方面進行了大量的功能開發，但仍與國外高檔數控系統存在差距，體現為機床的加工精度無法滿足要求。功能部件方面，以高速主軸、A/C雙擺角數控銑頭為代表的關鍵功能部件已實現研發突破，但仍停留在小批生產階段，還缺乏在生產現場的批量應用。
(3)針對用戶加工工藝需求的技術服務能力不足。國外數控機床企業很早就針對用戶的具體加工對象，提供包括機床、典型工藝方案及切削參數等在內的一攬子解決方案，由于用戶采購高檔數控機床一般針對實際零件加工需求，這種圍繞產品加工需求的全套解決方案受到用戶的普遍歡迎，這也是國外高檔數控機床在國內熱銷的重要原因。目前，國內機床企業由于缺乏對用戶產品加工工藝的了解，目前還無法提供全套解決方案，提供的技術服務也只針對機床本身，影響了國產機床在用戶現場的應用效果。
航空制造業未來發展對國產高檔數控機床的需求
高檔數控機床的發展往往由被加工對象的加工工藝及用戶生產需求拉動，飛機結構件作為飛機的主承力部件，具有形狀復雜、加工精度要求高、材料利用率低等特點，需要五軸聯動加工，一直是高檔數控機床研制和應用的主要落地對象。隨著現代飛機性能的不斷提升，飛機零件正朝著整體化、大型化、復雜化、高精度、新材料大量應用等方向發展，同時，數字化制造技術在航空制造企業應用逐步深入，產品加工需求及用戶企業的技術發展對數控機床提出了新需求：
(1)大型高精度數控機床及五軸聯動臥式加工機床。當前，部分大型飛機結構件的長度已接近20m，零件表面精度達到Ra1.6，促使加工設備向著大型化、高精度方向發展。德國DST公司的FOGS系列高精度五坐標數控龍門銑床，基于西門子840Dsl系統開發了用于機床空間誤差的自動檢測及補償的KMS(KinematicManagementSystem)系統，并對機床工作區域恒溫控制，使機床在2.5m×9m×1.5m的工作空間內定位精度達到1.6μm/m3。此外，飛機結構件加工的材料去除率達95%以上，立式加工時，高速切削產生的大量切屑極易堆積在零件表面，造成零件的二次切削，影響零件加工質量，臥式機床以其排屑性好、具備FMC(柔性制造單元)功能等特點，在飛機結構件加工中的應用已越來越多，未來飛機結構件加工中臥式機床所占的比例將進一步提高。
(2)鈦合金高效及復合材料加工機床。目前，鈦合金和以碳纖維為代表的復合材料在現代飛機中所占的比例大幅提高，如A350、波音787的復合材料比例已經超過50%。在鋁合金高速加工已基本解決的情況下，鈦合金、復合材料加工將成為未來航空制造企業的主要任務。由于切削性能差，鈦合金的切削效率一直很低，如何實現鈦合金的高效加工是當前航空制造企業面臨的一大難題，需要在高效加工設備、刀具、工藝方案等多方面入手，而高效加工設備是基礎。復合材料加工主要需解決污染問題，與金屬材料不同，復合材料(如碳纖維、蜂窩等)在高速切削時會產生大量粉塵，對人體及機床造成傷害，因此，航空制造企業適于復合材料加工、防護性能良好的數控加工設備有著迫切的需求。
(3)自動化生產系統以及滿足數字化制造需求的設備新功能。為提高生產效率、降低零件加工質量風險，包含運輸、加工、清洗、烘干及測量等功能的自動化生產系統已出現。目前國外航空制造企業已大量應用柔性生產線，國外部分航空制造企業在碳纖維蒙皮加工中已采用集成傳輸、加工、清洗、烘干及測量等功能于一體的自動化生產系統，大幅提高了零件加工效率，保證了零件加工質量。此外，數字化制造需要實時監控機床狀態，從機床實時采集零件加工及機床狀態數據，這要求機床具備刀具自動測量、狀態自動監控、零件在線測量等功能，并可與用戶企業網絡互聯互通。
上述目標的實現都離不開機床企業和用戶企業的密切合作，需要繼續堅持04專項提倡的“產學研用”研發模式，尤其是示范應用的方式(圖4)。通過梳理專項前期重點成果，根據市場需求集中力量在重點用戶建立“應用示范基地”，充分發揮用戶的數控加工工藝技術優勢以及設備應用經驗，彌補我國機床企業在這些方面的不足，以在用戶實際生產現場“應用”的方式驗證并開發適應于用戶需求的新功能，最終達到完善專項成果，推進國產高檔數控機床在國家重點行業批量應用，提高國產高檔數控機床市場占有率的目的。
國內外數控機床發展現狀范文4
機械制造業是衡量一個國家工業實力的重要標志，是國民經濟的基礎。它既處于生產基礎地位，又處于科技的前言，它依靠與生產資料、生產工具、科技手段，是現代化的動力源。隨著科技的不斷進步，制造業正逐漸與計算機技術、電子信息技術、自動化技術融合，減少人的勞動力，提高生產效率。據不完全統計，近十年里，美國工人數量將減少到勞動力的10%，減少的勞動力正向高尖端人才轉化。在經濟全球化發展的背景下，只有大力發展先進制造技術，提高生產效率，才能在全球經濟競爭中處于不敗之地。
先進制造技術將設計、加工、生產、制造、銷售、售后于一體的工程學科，是當今社會提高生產效率，降低成本，低碳環保，確保生產質量的核心技術。企業要提高市場競爭力，先進制造技術、經濟實力和高素質人才是密不可分的。自改革開放以來，我國先進制造技術發展迅速，但與西方發達國家還是有一定差距，為縮小與發達國家的差距，提高國家工業實力，是我們的首要任務。
1.先進制造技術國內外發展現狀
1.1國外先進制造技術的現狀
在生產設計中，采用CAD設計、CAM分析和一些計算機仿真分析，使產品在加工前，符合理論設計要求；在制造加工中，實現車間加工的自動化，即采用數控機床加工中心，立體化自動倉庫等。近些年來，西方發達國家將研究方向主要放在制造系統自動化上，提出并設計出很多自動化制造系統，如計算機制造系統、集成制造系統等。下面對這兩種種系統進行簡要分析：
計算機制造系統是將模糊控制、神經網絡、PID、專家系統的人工智能控制理論應用到先進制造技術中，應對在設計加工中遇到的問題，提高系統的加工精度。計算機制造系統是將實際生產中積累的經驗進行保存并處理，應用到實際生產中，進而取代人力勞動。
集成制造系統是用計算機軟件將制造技術、自動化技術、信息技術集成到一起，其優點是試用與批量生產、效率高，含蓋生產中的全部過程。因此系統相對復雜，是工業自動化發展的方向。CAD/CAM技術是集成制造系統的核心技術。
1.2我國先進制造技術的現狀
近些年來，我國多次對先進制造技術進行研究與規劃，探討先進制造技術的發展方向。國家863計劃中涉及的計算機現代集成制造技術的研究，以掌握相關技術，建立制造技術中心，形成先進制造技術產業鏈，生產的產品質量大幅提高。
但目前我國生產還應用落后的生產設備，加工精度較低、能耗高等問題依然存在，高精密數控機床主要來自進口，國內生產產品占市場份額不足50%。
在企業管理方面，屬于粗放式管理，專業化管理低，人才利用率低。在高尖端技術的應用中還相對落后，如微機電系統、數字集成系統的核心技術只能引進國外設備，國內只能生產和應用一般技術。
2.我國先進制造技術目前存在的問題
近些年來，我國在機械制造領域經歷了從無到有，并且逐步發展進步的階段。與過去相比，我國在先進制造技術方面已經有了很大的提升，但是同很多工業比較發達的國家相比，還存在著很多問題，主要有以下幾點：一是我國生產的產品檔次比較低，高水平產品的市場占有率極低；二是我國在產品的開發以及創新上能力還比較缺乏；三是我國在產品生產的專業化方面水平不高四是我國企業的生產管理技術比較落后。
3.先進制造技術的發展策略
3.1現代制造業信息化
隨著科學技術的發展，尤其是網絡的發展，產品信息化已經成為了制造業的必然發展趨勢。信息化使得先進制造技術能夠充分利用網絡的便利來加快其發展，從而提高制造業的水平。具體的做法就是利用網絡來提高企業的管理水平，對我國企業現有的產業結構進行改革，提高資源的利用率，優化企業運行模式，從而使得企業的生產制造能力得到整體的提高。
3.2倡導科技創新，帶動先進制造技術發展
不管是國家還是企業，創新都是推動其發展的不竭動力。唯有不斷創新，才能促使企業不斷向前發展，才能保證先進制造技術水平的不斷提高。很多西方發達國家掌握著產品制造的核心技術，卻把創造利潤較少而對資源環境等影響較大的零部件制造業轉移動別的國家。只有不斷進行科技創新，才能夠提高資源利用率并降低生產成本，使得利潤最大化并能夠提高先進制造技術水平。值得一提的是，要想創新，就要注重人才的培養。
3.3大力支持綠色制造技術
綠色制造技術作為一種新興的科學技術，受到了特別是一些發達國家在內的很多國家的重視。隨著各國對于環境保護的重視，綠色制造將逐漸成為制造業的發展趨勢。對于綠色制造技術、節能技術已經不可再生資源的替代技術加以研究，有利于我國的可持續發展。
4.先進制造技術的展望與預測
我國先進制造技術的研究主要集中在各大高校和研究所，但只停留在理論研究階段，不能很好的與實踐相結合。要想加速發展先進制造技術，應由企業根據具體生產項目，由高校相互參與，發揮各自長處。
目前，先進制造技術主要應用在航空航天、交通汽車、機床制造、能源開采等支柱產業。先進制造技術研究應全方面、多方位，不同規模企業應按各自規模進行研究，以提高我國裝備制造業的競爭力，發揮國家支柱產業的重要作用。
目前先進制造技術的發展方向應面向大型加工中心、數控機床的應用，大力推廣計算機輔助技術，改進加工工藝，建立完善的數據庫，培養年輕人才，提高技術水平，采用領先的管理方案。同時，必須學習國外先進技術，把握機遇，使我國先進制造技術早日與世界接軌。
5.結束語
先進制造技術作為國家制造業水平的重要指標，對國家工業的發展起著至關重要的作用。隨著社會的不斷發展進步，人們對于產品的要求也越來越高，提高先進制造技術水平勢在必行。我們應對先進制造技術的國內外現狀有一個全面的了解，把握其發展趨勢，努力提高我國的先進制造技術水平。
參考文獻
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國內外數控機床發展現狀范文5
摘 要 通過對機械設計、制造及其自動化專業課程的學習，總結大學所學的知識，對工業機械手各部分機械結構和功能的論述和分析，以及實際操作中的應用情況，設計了一種圓柱坐標形式的數控機床上下料機械手。重點針對機械手的手爪、手腕、手臂、腰座等各部分機械結構以及機械手控制系統（傳動系統、驅動系統）進行了詳細的設計。同時對其控制系統和液壓系統進行了理論分析和設計計算。基于PLC對機械手的控制系統進行了深入細致的設計，通過對機械手作業的工藝過程和控制要求的分析，設計了控制系統的硬件電路，同時編制了機械手的控制程序。設計達到了預期目標。
關鍵詞 機械手 PLC 液壓伺服定位 電液系統
由于工業自動化的全面發展和科學技術的不斷提高，對工作效率的提高迫在眉睫。單純的手工勞作以滿足不了工業自動化的要求，因此，必須利用先進設備生產自動化機械以取代人的勞動，滿足工業自動化的需求。其中機械手是其發展過程中的重要產物之一，它不僅提高了勞動生產的效率，還能代替人類完成高強度、危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，可以說是一舉兩得。在機械行業中，機械手越來越廣泛的得到應用，它可用于零部件的組裝，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數控機床、組合機床上使用更為普遍。目前，機械手已發展成為柔性制造系統FMS和柔性制造單元FMC中一個重要組成部分。把機床設備和機械手共同構成一個柔性加工系統或柔性制造單元，可以節省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊，而且適應性很強。但目前我國的工業機械手技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規模和產業化水平低，機械手的研究和開發直接影響到我國機械行業自動化生產水平的提高，從經濟上、技術上考慮都是十分必要的。因此，進行機械手的研究設計具有重要意義。
一、設計目的
目前，我國大多數工廠的生產線上數控機床裝卸工件仍由人工完成，其勞動強度大、生產效率低，而且具有一定的危險性，已經滿足不了生產自動化的發展趨勢。為了提高工作效率，降低成本，并使生產線發展成為柔性制造系統，適應現代機械行業自動化生產的要求，針對具體生產工藝，結合機床的實際結構，利用機械手技術，設計用一臺上下料機械手代替人工工作，以提高勞動生產率。本機械手主要與數控機床組合最終形成生產線，實現加工過程的自動化和無人化。
二、發展現狀和趨勢
目前，國內外各種機械手和機械手的研究成為科研的熱點，其研究的現狀和大體趨勢如下：
1．機械結構向模塊化、可重構化發展。
2．工業機械手控制系統向基于PC機的開放型控制器方向發展，便于標準化、網絡化；器件集成度提高，結構小巧，且采用模塊化結構；大大提高了系統的可靠性、易操作性，而且維修方便。
3．機械手中的傳感器作用日益重要，除采用傳統的位置、速度、加速度等傳感器外，還引進了視覺、聽覺、接觸覺傳感器，使其向智能化方向發展。
4．關節式、側噴式、頂噴式、龍門式噴涂機械手產品標準化、通用化、模塊化、系列化設計；柔性仿形噴涂機械手開發，柔性仿形復合機構開發，仿形伺服軸軌跡規劃研究，控制系統開發。
5．焊接、搬運、裝配、切割等作業的工業機械手產品的標準化、通用化、模塊化、系列化研究；以及離線示教編程和系統動態仿真。
三、具體設計方案
由于機械手手臂運動為直線運動，且考慮到搬運工件的重量較大（質量達30KG），以及機械手的動態性能及運動的穩定性，安全性和較高的剛度要求，因此選擇液壓驅動方式。通過液壓缸的直接驅動，液壓缸既是驅動元件，又是執行運動件，因此不用再額外設計執行件；而且液壓缸實現直線運動，控制簡單，易于實現計算機的控制。
由于液壓系統能提供很大的驅動力，因此驅動力和結構的強度都較容易實現，其關鍵在于機械手運動的穩定性和剛度的設計。因此手臂液壓缸的設計原則是液壓缸的直徑取得大一點（在整體結構允許的情況下），再進行強度的較核。
同時，因為控制和具體工作的要求，機械手的手臂的結構不能太大，若僅僅通過增大液壓缸的直徑來增大剛度，是不能滿足系統剛度要求的。因此，在設計時另外增設了導桿機構，小臂增設了兩個導桿，與活塞桿一起構成等邊三角形的截面形式，盡量增加其剛度；大臂增設了四個導桿，成正四邊形布置，為減小質量，各個導桿均采用空心結構。通過增設導桿，能顯著提高機械手的運動剛度和穩定性，比較好的解決了結構、穩定性的問題。
總的來說，大體是兩個方向：其一是機械手的智能化，多傳感器、多控制器，先進的控制算法，復雜的機電控制系統；其二是與生產加工相聯系，性價比高，在滿足工作要求的基礎上，追求系統的經濟、簡潔、可靠，大量采用工業控制器，市場化、模塊化的元件。
參考文獻：
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國內外數控機床發展現狀范文6
一、遼陽縣新興產業發展現狀
我縣按照高起點布局、高標準推進、高水平建設的要求，大力引進項目，積極推進工業集中區建設。經幾年建設，我縣先進裝備制造業、電子信息產業和精細化工產業等新興產業逐漸興起，并已形成初步規模，為下步發展奠定了良好基礎。
（一）先進裝備制造產業
我縣的先進裝備制造產業萌芽于上世紀末期，近些年不斷發展壯大，2011年，規模以上先進裝備制造業企業達9家以上，總產值達100億元，占整個工業總產值的25%以上。
（1） 高壓共軌系統及其零部件制造。新風高壓共軌項目被列為國家、遼寧省“十二五”重大發展項目，是我省重點推進的100個新興產業項目之一。
遼寧新風企業集團年產200萬套高壓共軌項目，總投資40億元，一期投資2.4億元，已于2008年竣工，可實現年產5萬套高壓共軌系統。二期已完成投資11億元，可實現年產40萬套高壓共軌系統，目前已投入生產。三期規劃已完成，廠房基礎設施建設已著手建設。我縣著力打造以新風集團為依托、由幾十家企業配套、以向陽工業集中區為載體的高壓共軌及其零部件制造產業基地‘規劃總面積1255.8畝。
（2）無錫西姆萊斯石油專用管項目。主導產品為石油專用管，關鍵生產設備從加拿大、美國引進，產品達到國際先進水平，主要應用于國家重點油田建設，達到同行業領先水平。年產30萬噸石油專用鋼管項目，總投資7億元，目前已生產，實現產值30億元，利稅3億元。
（3）數控機床和基礎制造裝備產業。目前我縣有代表性的項目主要是遼陽三三機床有限公司大型數控機床項目。遼陽三三機床有限公司年產200臺大型數控機床項目，總投資5億元，目前正在建設中，項目達產后可實現產值20億元，利稅2億元。
（4）遼寧三川電氣設備有限公司風力發電箱式變壓器和特種變壓器生產線項目?？偼顿Y1億元，目前正在建設中，項目達產后可實現產值4億元，利稅4000萬元。
（二）電子信息產業
我縣有電子信息產業規模以上企業4家，2011年產值65億元，占整個工業總產值的18%以上。
（1）遼陽銅業集團年產20萬噸高精度銅及銅合金板帶項目，總投資10億元，目前以生產，可實現產值30億元，利稅3億元；
（2）遼寧新鑫集團10萬噸銅板帶材項目，總投資5億元，目前已生產，實現產值15億元，利稅1.5億元；
（3）遼寧萬興達有限公司手機線圈項目，總投資2億元，目前已生產，可實現產值6億元，利稅5000萬元。
（4）遼寧博際電氣技術有限公司500kv高壓干式電流互感器項目。該項目總投資2億元，目前已開工建設。隨著國內外輸變電設備的投資改造，該產品市場容量將在較長時期內保持20%的增速，市場前景廣闊。
（三）精細化工產業
我縣精細化工產規模以上企業1家，遼寧聯港染料化工有限公司高檔紅產品節能及資源再利用項目，總投資2億元，目前已生產，可實現產值5億元，利稅5000萬元。
二、存在的主要問題
在我縣新興產業發展迅速的同時，我們還存在著一些問題和不足：
一是新興產業規模偏小，對經濟發展貢獻份額不高。新興產業在經濟主體中所占地位還不突出，新興產業整體素質不高，有些企業剛剛接近新興產業的邊緣地帶。企業數量不多，對經濟發展的貢獻不大，影響不強。
二是高級人才缺乏，企業技術創新支撐不夠。缺乏關鍵人才，真正學歷高、具有高層次、復合型的技術帶頭人和技能型人才相當短缺，尚未形成產、學、研結合人才培養有效機制。在技術創新、人才隊伍建設、企業管理等方面還有一定的差距，科技自主創新能力不強，研發投入不足。
三是創業融資體系脆弱，加快發展后勁不足。新興產業發展，需要有相應的金融機制支撐，近年來，為了扶持新興產業的發展，我國相繼出臺了一大批鼓勵發展創業投資的政策，但我市乃至我縣都沒有相應的措施和融資體系做保障。
我縣目前還沒有上市公司，小額貸款公司數量和規模偏小，這些都制約了我縣工業產業的發展壯大。
三、發展新興產業的思路及措施
根據國家、省加快發展新興產業的要求，借鑒外地先進地區經驗，結合實際，我縣發展新興產業的主要思路是：以科學發展觀為指導，以改革創新為動力，以轉變發展方式為主線，在“十二五”期間，通過實施“倍增計劃”，推進重點項目建設，壯大產業規模，建設創新平臺和特色載體，引進高層次人才，加快新興產業發展，實現千億級產業目標。即到2015年，新興產業實現銷售收入突破400億元，是2012年的2.8倍，年均增速超過25%。
（一）加大工業集中區規劃建設力度。
結合沈陽經濟區連結帶首山新城和劉二堡新市鎮建設，更高起點、更高標準、更大手筆科學規劃建設與新城、新市鎮相適應的工業園區和現代產業體系，加大基礎設施投入，強力推進高壓共軌、鋼鐵深加工等工業集中區建設，為工業結構調整和大力發展新興產業提供載體和發展空間。
（二）明確產業發展重點，加大項目推進力度。
按照市場前景廣闊、資源消耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好等要求，加快培育新興產業鏈。先進裝備制造產業，重點發展高壓共軌、汽車零部件等產業。電子信息產業，發展新型信息用銅板帶材、手機線圈、特種漆包線等產業。節能環保產業，重點發展資源節約利用、環保等產業。高技術產業，重點發展銅產品的深加工。
（三）加大招商引資力度，促進新興產業的全面推進。
全力招引新興產業大項目，瞄準世界、國內、行業先進企業，著力引進關聯度大的龍頭型項目、帶動力強的基地型項目、產業鏈長的綜合性項目，注重引進投資強度大、稅收貢獻額大、科技附加值高的項目。圍繞要素互補、生產營銷環節互補、上下游產業配套，實現引來一個、帶來一串，輻射一片。
