數(shù)控加工機(jī)床是工業(yè)和制造業(yè)加工中不可缺少的重要組成部分，能夠拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高國(guó)民生活質(zhì)量，是我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志，本文主要研究我國(guó)數(shù)控加工機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀和市場(chǎng)需求，并分析未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以推動(dòng)數(shù)控加工機(jī)床產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展。
機(jī)床制造技術(shù)經(jīng)過(guò)近十多年的發(fā)展，產(chǎn)生了很多不同結(jié)構(gòu)的機(jī)床，但從發(fā)展趨勢(shì)看，主要表現(xiàn)為兩大趨勢(shì)：
一、機(jī)床加工的尺度特征向極端方向發(fā)展
現(xiàn)代數(shù)控加工機(jī)床的加工精度始終是衡量機(jī)床技術(shù)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。體現(xiàn)加工精度的效果如今已經(jīng)不局限于尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度等方面，更體現(xiàn)在微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)方面。一方面，局部加工的形狀尺度特征向精微方向發(fā)展，另一方面加工的整體形狀向大尺寸方向發(fā)展。
在科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)下，大量帶有微結(jié)構(gòu)的零件加工是當(dāng)前精密機(jī)床發(fā)展面臨的重要任務(wù)。微結(jié)構(gòu)零件的應(yīng)用非常廣泛，比如太陽(yáng)能發(fā)電元件、手機(jī)導(dǎo)光板、液晶顯示器增亮膜、高速公路顯示板、復(fù)眼透鏡、衍射光柵、傳感器元件、二元光學(xué)元件、微型透鏡等。微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使機(jī)床的加工進(jìn)入新的領(lǐng)域。
微結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)對(duì)機(jī)床加工提出了新挑戰(zhàn)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)的平滑性、阻尼特性都有新的要求，此外加工工藝、機(jī)床刀具、機(jī)床附件也都要發(fā)生新的變化。新的光學(xué)加工技術(shù)，如快刀伺服（FTS）、刨削加工、鑿削加工、確定性磨削等在微加工技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生。用于加工大型圓柱面、圓端面、平面的微結(jié)構(gòu)機(jī)床成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。納米壓印復(fù)制工藝技術(shù)相應(yīng)也得到發(fā)展應(yīng)用。
微結(jié)構(gòu)尺寸的變化從幾百微米到幾微米不同，但微結(jié)構(gòu)的加工表面的質(zhì)量都在納米級(jí)。帶有微結(jié)構(gòu)的整體零件的尺寸從毫米級(jí)到數(shù)米不同。
在微結(jié)構(gòu)的制造設(shè)備領(lǐng)域，日本、德國(guó)、美國(guó)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了很多新機(jī)床產(chǎn)品。典型的公司包括：東芝機(jī)械、發(fā)那科、不二越、庫(kù)格勒、Precitech、Nanotechnology等。
值得一提的是微孔精密切削加工在此期間也得到了快速的發(fā)展，德國(guó)科恩公司的金字塔超精密機(jī)床，可以用同一把刀具在半導(dǎo)體陶瓷材料上加工上萬(wàn)個(gè)直徑不超過(guò)0.1mm的微孔。
二、機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用向滿足智能制造要求發(fā)展
當(dāng)前，智能制造已經(jīng)成為國(guó)際制造領(lǐng)域一種新的趨勢(shì)。德國(guó)在2011年漢諾威博覽會(huì)提出“第四次工業(yè)革命”（Industrie 4.0）以來(lái)，如今已經(jīng)進(jìn)入實(shí)施階段。“第四次工業(yè)革命”的目標(biāo)是工廠智能化Intelligente Fabrik（Smart Factory）。2013年美國(guó)以制造業(yè)回流為主題，開(kāi)啟智能時(shí)代的再工業(yè)化。日本在柔性制造的基礎(chǔ)上，形成了當(dāng)今比較成熟的智能化制造技術(shù)。中國(guó)目前制造業(yè)勞動(dòng)力成本的不斷上升，一些地區(qū)出現(xiàn)的“用工荒”也迫使制造企業(yè)向智能化方面轉(zhuǎn)型。
智能化制造技術(shù)的大趨勢(shì)，要求機(jī)床必須適應(yīng)其使用要求。從國(guó)際上智能制造技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，最典型的應(yīng)用特征是要求各種配置的高可靠性，作為智能制造最基本的組成部分，機(jī)床設(shè)備的可靠性成為最主要的考核指標(biāo)。
在智能制造技術(shù)可以看作是在前兩代柔性制造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。{dy}代柔性制造系統(tǒng)產(chǎn)生于八十年代，它的可靠性衡量特征是可連續(xù)24小時(shí)運(yùn)行，第二代產(chǎn)生于九十年代，可連續(xù)72小時(shí)運(yùn)行。當(dāng)今的智能制造系統(tǒng)，它要求可以連續(xù)720小時(shí)運(yùn)行。因此，能夠長(zhǎng)時(shí)間不間斷高可靠性運(yùn)行的機(jī)床設(shè)備成為另外一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
智能制造的發(fā)展歷程
智能制造三代發(fā)展中，人力成本不斷下降，智能化制造中人的參與很少，但機(jī)器人的復(fù)雜程度明顯提升。第二代發(fā)展中，機(jī)器人只能從事固定路徑的搬運(yùn)，但第三代機(jī)器人不僅可以通過(guò)視覺(jué)傳感器感知無(wú)序擺放的工件，通過(guò)判斷做出不同路徑的抓取動(dòng)作，還可以感知裝配過(guò)程的零件對(duì)中狀態(tài)，并配合智能夾具代替過(guò)去只能由人才能完成的工作。
智能制造同樣對(duì)機(jī)床適應(yīng)性的其它方面提出了要求，比如：能夠配合帶傳感器及感知對(duì)位裝配的機(jī)器人協(xié)同工作、能夠遠(yuǎn)程通訊等。
機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)還有很多，比如多功能復(fù)合化趨勢(shì)、可重構(gòu)趨勢(shì)、低能耗環(huán)保趨勢(shì)等，不再這里介紹。
上述兩大趨勢(shì)呈現(xiàn)了不同技術(shù)特色，{dy}大趨勢(shì)主要的突出特色是技術(shù)的前沿性和創(chuàng)新性，重點(diǎn)體現(xiàn)技術(shù)的高精尖；第二大趨勢(shì)主要特色是技術(shù)的成熟性、體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的基礎(chǔ)。這兩大特色能夠比較充分反映國(guó)家制造業(yè)的強(qiáng)大程度。 http://www.gdphd.com.cn/