三階段發(fā)展造就全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)
全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可以分為起步、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和深入推廣三個(gè)階段。數(shù)控機(jī)床的起步階段開(kāi)始于20世紀(jì)50年代。1952年，為滿足軍方需求，美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。其后，日本、德國(guó)、英國(guó)相繼開(kāi)始研發(fā)，但由于電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，當(dāng)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)體積龐大、昂貴，整個(gè)行業(yè)發(fā)展緩慢，一直延續(xù)到70年代末。
20世紀(jì)80年代，隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床才有了新突破，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也隨之進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用新階段。除了數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)算速度和可靠性提高，機(jī)床刀具和外圍設(shè)備品種全面增加，機(jī)床品種也迅速增加。進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深入推廣階段，此階段以CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)的綜合集成為主要標(biāo)志，而且，2010年以后，隨著智能控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的深度融合，全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)多樣化和區(qū)域集聚態(tài)勢(shì)
數(shù)控機(jī)床已成為爭(zhēng)奪裝備工業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)的制高點(diǎn)。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)國(guó)家就競(jìng)相投入巨資進(jìn)行研發(fā)，技術(shù)水平在國(guó)際上遙遙領(lǐng)先。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床產(chǎn)業(yè)的數(shù)控化率至少超過(guò)50%，日本和德國(guó)超過(guò)70%，在航空航天、汽車、機(jī)械工具制造等高端制造技術(shù)密集的行業(yè)，更是高達(dá)80%以上。由于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)專業(yè)化程度高、技術(shù)集成度高和產(chǎn)品種類繁多，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家，一個(gè)國(guó)家的機(jī)床工業(yè)也不可能供應(yīng)所有的數(shù)控機(jī)床零部件。因此行業(yè)內(nèi)部分工高度細(xì)化，且國(guó)際化程度高。由于關(guān)鍵功能部件，如數(shù)控系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)等，技術(shù)含量高，各國(guó)在技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈。而且，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，開(kāi)發(fā)周期加快，數(shù)控機(jī)床技術(shù)不斷創(chuàng)新，新產(chǎn)品陸續(xù)問(wèn)世。
由于數(shù)控機(jī)床涉及機(jī)械、電子、材料等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，技術(shù)高度集成，目前國(guó)際數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)被少數(shù)大型集團(tuán)所壟斷，并呈現(xiàn)出向歐洲和東亞兩個(gè)區(qū)域高度集聚的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
高速、精密、集成、綠色化成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展方向
高速化一直是數(shù)控機(jī)床追求的目標(biāo)。1990年以來(lái)，歐美各國(guó)應(yīng)用新的機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，優(yōu)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高功能部件性能，輕量化移動(dòng)型部件，減少運(yùn)動(dòng)摩擦。高速加工技術(shù)的應(yīng)用縮短了切削時(shí)間和輔助時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了加工制造的高質(zhì)量和高效率。
精密化已成為數(shù)控機(jī)床的重要性能參數(shù)。通過(guò)優(yōu)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)，提高了制造和裝配的精度，減少了數(shù)控和伺服系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。
采用溫度、振動(dòng)誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，提高了數(shù)控機(jī)床的幾何精度、運(yùn)動(dòng)精度等。目前，普通數(shù)控機(jī)床的加工精度可達(dá)5到10微米，精密級(jí)加工中心可達(dá)1到1.5微米；超精密加工中心的精度可達(dá)納米級(jí)。
集成化也是數(shù)控機(jī)床技術(shù)最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。2010年以后，數(shù)控機(jī)床與智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合，并可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與診斷，為數(shù)控機(jī)床融入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。
綠色化成為數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造和使用的新方向。各國(guó)逐漸將綠色化納入研發(fā)范疇，如設(shè)計(jì)過(guò)程中大量使用可再生材料；工作過(guò)程中，采用變頻技術(shù)降低怠速及能耗；使數(shù)控機(jī)床使用過(guò)程中減少?gòu)U物排放50%以上等。
高速化、精密化、集成化和綠色化已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向。在裝備水平、加工范圍、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面，全球數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)獲得了革命性的進(jìn)展，對(duì)高端制造業(yè)水平的提高起到了關(guān)鍵性的作用。
