一、我國數控工具機的現狀
1、我國數控工具機業發展特點
就目前我國數控工具機產業的規模和技術研發來看，我國數控工具機行業概括來講有以下一些特點：
（1）中高檔數控工具機的開發取得了較大進展，在五軸聯動、復合加工、數位化設計以及高速加工等一批關鍵技術上取得了突破，自主開發了包括大型、五軸聯動數控加工工具機，精及超精密數控工具機以及一大批專門化高效能工具機，並形成了一批中檔數控工具機產業化基地。
（2）關鍵功能部件的技術水平、製造質量逐年穩步提高，功能逐步完善，部分效能指標接近國際先進水平，形成了一批具有自主智財權的功能部件。開發出了高速主軸單元、高速滾珠絲槓、過載直線導軌、高速導軌防護裝置、直線電機、數控轉台、刀庫與機械手、a/c 軸數控銑頭、高速t 具系統、數位化量儀等高效能功能部件樣機，其中有的品種已實現小批量生產。
（3）中高檔數控系統開發研究與應用取得一定成果。通過自主研發或與國外開展技術合作，在中檔數控系統的開發和生產上取得明顯進展。初步解決了多座標聯動、遠端資料傳輸等技術難題；為適應數控系統的配套要求，相繼開發出交流伺服驅動系統和主軸交流伺服控制系統，並形成了系列化產品。
2、國內數控工具機市場發展現狀
最新資料顯示，2009 年，儘管受到全球金融危機影響，但我國工具機工業行業全年工業總產值和銷售收入仍維持增長局面，工業總產值達到 4014 億元，同比增長16.1% ，是世界上唯一保持增長態勢的國家。現我國已超越日本和德國，成為世界第一工具機生產大國。
2009 年我國金屬切削工具機年產量達到58.0 萬台、數控工具機產量15.3 萬台，分別比2001 年的19.
2 萬台和1.8萬台增長了2.02 倍和 7 倍。
2002-2009 年，我國金屬切削工具機產量年均增14.56%；而同期數控工具機產量增長率則高達31.86%，這使得我國數控工具機在金屬加工工具機總量中的比重（工具機的數控化率）逐年上公升：
產量數控化率從 2001 年的9.38% 上公升為 2009 年的26.38%，而產值數控化率從 2023年的26.
2% 增長至2009 年的55.8%。
在產量分布方面，我國數控工具機的生產主要集中遼寧、江蘇、浙江三省，2009 年這三省數控工具機的產量分別佔總產量的29% 、23% 和19% 。按區域劃分，2009 年數控工具機產量最大的地區為華東地區，佔總產量的49% ，其次華北地區數控工具機產量佔2009 年總產量的28% 。按型級劃分，現階段我國高、中、低檔工具機的產量比例呈葫蘆型（頭輕腳重，高檔、中檔、低檔的比例分別為2%、18% 、80% ）。
3、國內數控工具機市場發展趨勢
我國中高檔數控工具機的開發也取得較大的進展。在五軸聯動、復合加工、高速加工、超精加工和數位化設計等關鍵技術上取得了突破，自主開發了包括大型多軸聯動數控工具機、超精密數控工具機和一些成套生產線。國家「十二五」期間的目標是：
建立起比較完備的數控系統自主創新體系，具有自主設計、開發和成套生產能力，使我國高檔數控系統總體技術達到國際先進水平。建立國產自主品牌產品，普及型數控系統市場占有率達70%以上，具有較強的國際競爭能力；國產高檔系統市場占有率達到50% 以上，主要品種基本實現自給，推動裝備製造業現代化。結合我國數控系統市場現狀與數控系統產業的發展目標，不難看出，經濟型數控系統市場已趨於飽和，且競爭相當激烈，而高檔數控系統目前只佔整個數控系統的約2%，市場前景相當廣闊。
因此說，加速高檔數控系統產業化步伐，增強自主創新能力，加快高檔數控工具機及其功能部件的研發和市場開拓，提高產品質量和服務質量，提高競爭力將是我國數控裝備市場未來發展的趨勢。
二、數控工具機的發展趨勢
當前世界數控工具機產業進入高速度高科技發展時代，開始向綠色生態工具機、聰明加工工具機、虛擬工具機等理想型工具機發展。本文主要對綠色工具機和虛擬工具機進行介紹。
1、綠色生態工具機
綠色工具機應具有以下幾個特點：
工具機主要零部件由再生材料製造；工具機的重量和體積減少50%以上；通過減輕移動部件質量、降低空運轉功率等措施使功率消耗減少30%～40%；使用過程中的各種廢棄物減少50%～60%，保證基本沒有汙染的工作環境；報廢後工具機的材料100%**。
綠色生態工具機提出的全新理念是：減少工具機的重量，節省材料，同時降低工具機使用時的能源消耗。工具機必須體現節能減排、以整體效益為本的評價標準。
多年來，精度、速度、功率等測度的工具機能力指標是工具機產品的主要追求目標。當前在阻止環境惡化的壓力下，工業生產需要全方位地降低對環境的負面影響，工具機的發展方向也應該從提高能力指標轉變為提高效益指標，以更少投入獲得更多產出。
工具機綠色化的主要途徑是：採用新結構和新材料，減輕移動部件質量，達到節能；採用幹切削和mql實現減排，注意排屑路徑暢通，熱移除迅速，保證不由於採用幹切削和mql而造成工具機熱變形，影響加工精度。
2、虛擬工具機
虛擬工具機應具有以下特點：
a)良好的結構：包括三個方面，即與真實工具機相似的結構、工具機各模組的顆粒性、各模組合適的顆粒度；b)完善的圖形介面；c)完全的符號資料介面；d)強大的網路支援功能；e)標準資料格式。
虛擬數控工具機的功能：
虛擬數控工具機應該能夠**不同的加工方法和不同的加工材料，能夠完成數控工具機的各項操作，逼真地顯示數控工具機的各種動作，並且能夠顯示和評估加工結果。因此系統要求具有如下功能：a)模擬加工過程：
顯示和****c控制功能、動畫加工過程，檢查刀具軌跡和干涉、過切、碰撞等並給予警告;b)評估工件品質：顯示工件3d實體表面的拓撲關係、尺寸、公差和表面品質; c)估算加工成本：通過**加工過程，能進行加工成本的估算;d)加工過程的監控：
監控加工過程的各個方面。
虛擬數控工具機的應用將給製造業帶來革命性的飛躍。由於虛擬數控工具機是數字模型，所以容易實現對數字模型進行顯示、分析、傳遞和迭代更新，為設計提供並行作業的可能，用經濟快捷的方式提高產品設計品質，縮短產品開發周期。採用虛擬數控工具機技術，可以為產品設計過程中的可製造性分析提供關鍵資料，能夠迅速完成在工具機上不方便操作的各項任務，如完成數控程式的除錯、測量產品加工誤差、評定加工效率和檢驗干涉碰撞情況等。
還可以利用虛擬工具機優化切削引數，優化刀具路徑，提高工具機裝置的生產效率。利用工具機加工的全過程與使用者的互動功能，可以為企業、學校的數控人才培訓提供快速、安全且不消耗資源的有效手段，並幫助工具機製造商向遠端客戶逼真地演示其產品。為製造業提供最佳的發展以及為加工過程的優化提供決策依據。
虛擬數控工具機的網路功能為真正實現遠端合作提供保證。
結束語：目前我國的數控工具機產業規模巨大，佔據市場廣闊，數控技術也開始進入國際先進水平，但是與歐美、日本等仍有較大差距，尤其是高新技術方面我國還很欠缺。我們應緊跟世界潮流，把握數控工具機發展趨勢，研發具有強大競爭力的新型數控工具機。
參考文獻：
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【5】 曲曉敏.**我國數控技術的發展與前景[j]. 矽谷. 2011(15)
機設前沿講座報告
課程名稱: 機設專業前沿講座
課程**: 8234251
學生所在學院: 機械工程與自動化學院
年級/專業/班
學生姓名
學號成績
開課學院: 機械工程與自動化學院
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