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进入21世纪,我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲,加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。
数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。
我国数控机床现况
从上世纪80年代起，机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。经过“九五”数控车床和加工中心（包括数控铣床）的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比，仍存在较大差距，这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发，引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展，日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发，以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合加工的推进等等。相比之下，我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。表3 以40号刀柄的中型加工中心为例，列出国内外先进产品主要技术指标，由此可以看到效率、精度和可靠性等方面均有明显差距。
表1 中型加工中心主要技术指标对比
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项目 |
国内 |
外国 |
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主轴最高转速/r.min-1 |
6000～10000 |
10000～40000 |
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快移速度/m.min-1 |
24～30 |
60～90 |
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金属切除率
45钢(cm3.min-1) |
200～300 |
400～600 |
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定位精度/mm(全行程) |
0.01～0.016 |
0.004～0.006 |
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重复定位精度/mm |
0.005～0.008 |
0.002～0.003 |
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平均无故障运行时间MTBF/h |
500～600 |
>1000 |
开展可靠性设计，加强全面质量管理，保证数控机床的可靠性增
因此，为了保证数控机床有高的可靠性，设计时不仅要考虑其功能和力学特性，还要进行可靠性设计，根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标，在配套件采购和制造过程中重视质量要求，加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。
精心设计、严格制造和明确的可靠性目标以及通过维修分析故障模式和找出薄弱环节是推进数控技术的重要措施。例如我国机床行业经5年的努力已使加工中心和数控车床的MTBF增长了50%；又有如日本FANUC公司的数控系统在1985年时无鼓掌时间仅为8.7个月，公司领导提出了增长至50个月的目标，至1991年基本实现，到1994年已达125个月，在可靠性方面位居世界前列。这些事实充分说明了维修和产品质量之间的互动关系。 | 
