1高速化

随着汽车、国防、航空、航天等产业的高速发展以及铝合金等新质料的应用，对非标数控液压车床加工的高速化要求越来越高。

（1）主轴转速：机床接纳电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；

（2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率到达240m/min且可获得复杂型面的精确加工；

（3）运算速度：微处理器的快发展为数控体系向高速、高精度偏向发展供应了保证，开辟出CPU已发展到32位以及64位的数控体系，频率进步到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大进步，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度；

（4）换刀速度：目前国际先进加工中心的刀具互换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子风格，以主轴为轴心，刀具在圆周安插，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。

2高精度化

数控机床精度的要求当今已经不范围于静态的几多精度，机床的行动精度、热变形以及对振动的监测和赔偿越来越获得正视。非标数控液压车床

（1）进步CNC体系控制精度：接纳高速插补技术，以细小法式段实现连续进给，使CNC控制单位邃密化，并接纳高分辨率地位检验装置，进步地位检验精度（日本已开辟装有106脉冲/转的内藏地位检验器的交流伺服电机，其地位检验精度可到达0.01μm/脉冲），地位伺服体系接纳前馈控制与非线性控制等技巧；

（2）接纳误差赔偿技术：接纳反向间隙赔偿、丝杆螺距误差赔偿和刀具误差赔偿等技术，对装备的热变形误差和空间误差进行概括赔偿。钻研结果表明，概括误差赔偿技术的应用可将加工误差削减60%～80%；

（3）接纳网格检查和进步加工中心的行动轨迹精度，并通过仿真展望机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重叠定位精度，使其机能永远稳定，能够在不同运行条件下实现多种加工任务，并保证零件的加工品质。

3功效复合化

复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能实现从毛坯至制品的多种要素加工。根据其结构特色可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。接纳复合机床进行加工，削减了工件装卸、更换和调解刀具的辅助时间以及中心过程当中产生的误差，进步了零件加工精度，收缩了产品制造周期，进步了制造效率和制造商的环境趋势反馈才气，比较于传统的工序疏散的制造技巧具备彰着的优势。

加工过程的复合化也造成了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够实现车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序，可实现复杂零件的一切加工。随着当代机器加工要求的接续进步，大批的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的迎接。在2005年中国国际机床博览会（CIMT2005）上，国表里制造商展出了形式各异的多轴加工机床（包含双主轴、双刀架、9轴控制等）以及可实现4～5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。

4控制智能化

随着人工智能技术的发展，为了满足制造业制造柔性化、制造主动化的发展需要，数控机床的智能化水平在接续进步。详细体当今以下几个方面：

（1）加工过程自适应控制技术：通过监测加工过程当中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等消息，行使传统的或当代的算法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损、破坏状况及机床加工的稳定性状况，并根据这些状况及时调解加工参数（主轴转速、进给速度）和加工指令，使装备处于最好运行状况，以进步加工精度、降低加工表面粗糙度并进步装备运行的安全性；

（2）加工参数的智能优化与选定：将工艺专家或技师的履历、零件加工的普通与分外规律，用当代智能技巧，组织基于专家体系或基于模子的“加工参数的智能优化与选定器”，行使它获得优化的加工参数，从而到达进步编程效率和加工工艺水平、收缩制造筹办时间的目标；

（3）智能妨碍自诊断与自修复技术：根据已有的妨碍消息，应用当代智能技巧实现妨碍的疾速准断定位；

（4）智能妨碍回放和妨碍仿真技术：能够完整纪录体系的种种消息，对数控机床发生的种种毛病和变乱进行回放和仿真，用以断定毛病惹起的原因，找出办理疑问的设施，蕴蓄堆积制造履历；

（5）智能化交流伺服驱动装置：能主动识别负载，并主动调解参数的智能化伺服体系，包含智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能主动识别电机及负载的滚动惯量，并主动对控制体系参数进行优化和调解，使驱动体系获得最好运行；

（6）智能4M数控体系：在制造过程当中，加工、检验一体化是实现疾速制造、疾速检验和疾速响应的有效路子，将丈量（Measurement）、建模（Modelling）、加工（Manufacturing）、机器操纵（Manipulator）四者（即4M）配备在一个体系中，实现消息共享，激动丈量、建模、加工、装夹、操纵的一体化。

5德体系开放化

（1）向来日技术开放：由于软硬件接口都遵照公认的标准和谈，只需少量的从新设计和调解，新一代的通用软硬件资源就可能被现有体系所采取、吸收和兼容，这就意味着体系的开辟费用将大大降低而体系机能与靠得住性将接续改善并处于长生命周期；

（2）向用户分外要求开放：更新产品、扩充功效、供应硬应用产品的种种组合以满足分外应用要求；

（3）数控标准的建立：国际上正在钻研和订定一种新的CNC体系标准ISO14649（STEP-NC），以供应一种不依附于具体系统的中性机制，能够形貌产品整个生命周期内的统一数据模子，从而实现整个制造过程甚至各个产业平台产品消息的标准化。标准化的编程语言，既利便用户应用，又降低了和操纵效率直接有关的劳动消耗。

6驱动并联化

并联行念头床克服了传统机床串联机构挪动部件品质大、体系刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、功课解放度偏低、装备加工灵活性和机动性不敷等固有缺陷，在机床主轴（普通为动平台）与机座（普通为静平台）之间接纳多杆并联结合机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支持的平台获得相应解放度的行动，可实现多坐标联动数控加工、装置和丈量多种功效，更能满足复杂特种零件的加工，具备当代机器人的模块化水平高、分量轻和速度快等好处。并联机床作为一种新型的加工装备，已成为目前机床技术的一个紧张钻研偏向，受到了国际机床行业的高度正视，被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工装备”。

7极端化（大型化和微型化）

国防、航空、航天奇迹的发展和动力等基础家当装备的大型化需要大型且机能优越的数控机床的支持。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的计谋技术，需发展能适应细小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，因此微型机床包含微切削加工（车、铣、磨）机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需要量正在渐渐增大。

8消息交互网页化

关于面临猛烈竞争的企业来说，使数控机床具备双向、高速的联网通讯功效，以保证消息流在车间各个部分间畅通无阻是非常紧张的。既能够实现网页资源共享，又能实现数控机床的长途监督、控制、培训、资源网、经管，还可实现数控装备的数字化服无（数控机床妨碍的长途诊断、保护等）。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为消息塔（e-Tower）的外部装备，包含计算机、手机、机外和机内录像甲第，能够实现语音、图形、视像和文本的通信妨碍报警显示、在线赞助破除妨碍等功效，是自力的、自立经管的制造单位。

9新型功效部件

为了进步数控机床各方面的机能，具备高精度和高靠得住性的新型功效部件的应用成为势必。具备代表性的新型功效部件包含：

（1）高频电主轴：高频电主轴是高频电念头与主轴部件的集成，具备体积小、转速高、可无级调速等一系列好处，在种种新型数控机床中已经获得宽泛的应用；

（2）直线电念头：比年来，直线电念头的应用日益宽泛，固然其费用高于传统的伺服体系，但由于负载变更扰动、热变形赔偿、隔磁和防护等环节技术的应用，机器传动结构获得简化，机床的动静机能有了进步。如：西门子公司制造的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电念头已开始宽泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动静机能和行动精度要求高的机床等；德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均接纳两个直线电念头；

（3）电滚珠丝杆：电滚珠丝杆是伺服电念头与滚珠丝杆的集成，能够大大简化数控机床的结构，具备传动关节少、结构紧凑等一系列好处。

10高靠得住性

数控机床与传统机床相比，增长了数控体系和相应的监控装置等，应用了大批的电气、液压和机电装置，易于造成发现无效的概率增大；产业电网电压的颠簸和搅扰对数控机床的靠得住性极为晦气，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无妨碍时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的靠得住性，就要精心设计体系、严格制造和明白靠得住性目标以及通过维修剖析妨碍模式并找出微弱关节。国际数控体系平均无妨碍时间在7～10万小时以上，国产数控体系平均无妨碍时间仅为10000小时左右，国际整机平均无妨碍工作时间达800小时以上，而国内最高惟有300小时。

11加工过程绿色化

随着日趋严格的环境与资源限制，制造加工的绿色化越来越紧张，而中国的资源、环境疑问尤为突出。因此，比年来不消或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床接续发现，并在接续发展中心。在21世纪，绿色制造的大趋势将使种种节能环保机床加快发展，霸占更多的天下环境趋势。

12多媒体技术的应用

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具备概括处理声响、文字、图像和视频消息的才气，因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人道化的用户界面极大地利便了非专业用户的应用，人们能够通过窗口和菜单进行操纵，便于远景编程和疾速编程、三维彩色立体动静图形显示、图形模仿、图形动静跟踪和仿真、不同偏向的视图和片面显示比例缩放功效的实现。除此以外，在数控技术平台应用多媒体技术能够做到消息处理概括化、智能化，应用于及时监控体系和制造现场装备的妨碍诊断、制造过程参数监测等，因此有着重大的应用代价。

国产数控机床缺乏核心技术，从高机能数控体系到环节功效部件基本都依附进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了本人的品牌，但其产品的功效、机能的靠得住性仍旧与国际产品有势必差异。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海表里并购重组以及国际购买等获得了少许先进数控技术，但缺乏对机床结构与精度、靠得住性、人道化设计等基础性技术的钻研，轻忽了自立开辟才气的培育，国产数控机床的技术水平、机能和品质与国际另有较大差异，一样难以获得大多数用户的承认。

少许国产数控机床制造商不敷正视整体工艺与制造水平的进步，加工手段基本以普通机床与低效刀具为主，装置调试完全靠手工，加工品质在制造进度的紧逼下不能够获得稳定与进步。别的很多国产数控机床制造商的制造经管仍然相沿原始的手工台账经管技巧，工艺水平和经管效率低下使得企业无法形成充足制造范围。如国际机床制造商能做到每周装调出产品，而国内的制造周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应留意增强本身工艺技术革新和经管水平的晋升。

由于数控机床家当发展快，一片面企业不顾久远长处，对进步本身的概括服无水平不敷正视，甚至对服无缺乏真正的理解，只看重倾销而不看重售前与维修服无。有些企业派出的职员对制造的数控机床缺乏充足打听，不会应用或应用欠好数控机床，更不能够引导用户应用好机床；有的对先进高效刀具缺乏基本打听，不能够供应较好的工艺办理计划，用户天然对制造商缺乏信念。制造商的服无应从钻研用户的加工产品、工艺、制造类型、品质要求动手，赞助用户进行装备选型，保举先进工艺与工辅具，配备专业的培训职员和优越的培训环境，赞助用户发扬机床的最大效益、加工出高品质的最终产品，这样才气慢慢获得用户的认同，进步国产数控机床的环境趋势占有率。