三階段發(fā)展造就全球數控機床產業(yè)
全球數控機床產業(yè)的發(fā)展大致可以分為起步、產業(yè)應用和深入推廣三個階段。數控機床的起步階段開始于20世紀50年代。1952年，為滿足軍方需求，美國麻省理工學院研制出世界上第一臺數控機床。其后，日本、德國、英國相繼開始研發(fā)，但由于電子和計算機技術的限制，當時的數控系統(tǒng)體積龐大、昂貴，整個行業(yè)發(fā)展緩慢，一直延續(xù)到70年代末。
20世紀80年代，隨著集成電路和計算機技術的廣泛應用，數控機床才有了新突破，整個產業(yè)也隨之進入了產業(yè)應用新階段。除了數控系統(tǒng)運算速度和可靠性提高，機床刀具和外圍設備品種全面增加，機床品種也迅速增加。進入21世紀，數控機床產業(yè)進入深入推廣階段，此階段以CAD/CAM與數控系統(tǒng)的綜合集成為主要標志，而且，2010年以后，隨著智能控制技術和網絡化技術的深度融合，全球數控機床產業(yè)呈現出新的發(fā)展態(tài)勢。
產業(yè)發(fā)展呈現技術多樣化和區(qū)域集聚態(tài)勢
數控機床已成為爭奪裝備工業(yè)技術優(yōu)勢的制高點。從20世紀60年代開始，發(fā)達國家就競相投入巨資進行研發(fā)，技術水平在國際上遙遙領先。目前，工業(yè)發(fā)達國家機床產業(yè)的數控化率至少超過50%，日本和德國超過70%，在航空航天、汽車、機械工具制造等高端制造技術密集的行業(yè)，更是高達80%以上。由于數控機床產業(yè)專業(yè)化程度高、技術集成度高和產品種類繁多，即使是發(fā)達國家，一個國家的機床工業(yè)也不可能供應所有的數控機床零部件。因此行業(yè)內部分工高度細化，且國際化程度高。由于關鍵功能部件，如數控系統(tǒng)、進給系統(tǒng)等，技術含量高，各國在技術方面的競爭愈加激烈。而且，隨著電子技術的迅猛發(fā)展，開發(fā)周期加快，數控機床技術不斷創(chuàng)新，新產品陸續(xù)問世。
由于數控機床涉及機械、電子、材料等多個學科領域，技術高度集成，目前國際數控機床市場被少數大型集團所壟斷，并呈現出向歐洲和東亞兩個區(qū)域高度集聚的發(fā)展態(tài)勢。
高速、精密、集成、綠色化成為數控機床發(fā)展方向
高速化一直是數控機床追求的目標。1990年以來，歐美各國應用新的機床運動學理論和先進的驅動技術，優(yōu)化機床結構，提高功能部件性能，輕量化移動型部件，減少運動摩擦。高速加工技術的應用縮短了切削時間和輔助時間，實現了加工制造的高質量和高效率。
精密化已成為數控機床的重要性能參數。通過優(yōu)化機床的結構，提高了制造和裝配的精度，減少了數控和伺服系統(tǒng)的反應時間。
采用溫度、振動誤差補償等技術，提高了數控機床的幾何精度、運動精度等。目前，普通數控機床的加工精度可達5到10微米，精密級加工中心可達1到1.5微米；超精密加工中心的精度可達納米級。
集成化也是數控機床技術最重要的發(fā)展趨勢之一。2010年以后，數控機床與智能技術和網絡技術緊密結合，并可通過互聯(lián)網進行遠程控制與診斷，為數控機床融入物聯(lián)網時代奠定了基礎。
綠色化成為數控機床設計、制造和使用的新方向。各國逐漸將綠色化納入研發(fā)范疇，如設計過程中大量使用可再生材料；工作過程中，采用變頻技術降低怠速及能耗；使數控機床使用過程中減少廢物排放50%以上等。
高速化、精密化、集成化和綠色化已經成為數控機床產業(yè)技術發(fā)展方向。在裝備水平、加工范圍、加工質量和生產效率方面，全球數控機床產業(yè)獲得了革命性的進展，對高端制造業(yè)水平的提高起到了關鍵性的作用。
