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1、綠色高檔數控智能機床關鍵核心技術研究開發專利導航報告山東省知識產權事業發展中心項目實施單位:山東省機械設計研究院 濟南格源知識產權代理有限公司 二零二三年九月山東省知識產權事業發展中心1目目錄錄第一章 緒論.51.1 研究背景.51.1.1 產業發展現狀.51.1.2 產業技術現狀.221.1.3 國內外產業現狀政策.261.1.4 代表性企業概況.321.2研究對象和方法.411.2.1研究對象.411.2.2研究過程.441.2.3相關事項約定.47第二章山東省數控機床產業現狀分析.502.1 國內主要產業集群區發展.502.2 山東省產業基礎數據.512.3 山東省產業政策.572.4
2、山東省產業分布.602.5 面臨問題.612.6 本章小結.64第三章 電氣系統技術專利分析.663.1 背景介紹.663.2 全球專利分析.663.2.1 重點國家/地區專利申請態勢分析.663.2.2 全球主要申請人排名.673.2.3 全球專利地域分布情況.683.2.4 全球專利生命周期分析.693.3 中國專利分析.703.3.1 中國專利申請趨勢.703.3.2 中國專利法律狀態.713.3.3 主要申請人專利技術分布.72山東省知識產權事業發展中心23.4 山東省專利分析.743.4.1 山東省技術創新實力全球定位.743.4.2 技術創新實力國內省份定位.753.4.3 技術創
3、新實力省內城市定位.753.4.4 山東省技術創新主體實力定位.803.5 重點專利分析.823.6 本章小結.93第四章 核心功能部件技術專利分析.944.1 背景介紹.944.2 全球專利分析.944.2.1 全球專利與技術發展匹配分析.944.2.2 全球專利地域分布情況.954.2.3 全球重點申請人排名.964.2.4 全球專利生命周期分析.974.3 中國專利分析.984.3.1 中國專利法律狀態.994.3.2 主要申請人專利技術分布.1004.4 山東省專利分析.1024.4.1 山東省技術創新實力全球定位.1024.4.2 技術創新實力國內省市定位.1034.4.3 技術創新
4、實力省內城市定位.1084.4.4 山東省技術創新主體實力定位.1094.5 重點專利分析.1114.6 本章小結.118第五章 數控機床附件技術專利分析.1205.1 背景介紹.1205.2 全球專利分析.1205.2.1 全球專利與技術發展匹配分析.1205.2.2 全球專利地域分布情況.1215.2.3 全球重點企業申請態勢分析.122山東省知識產權事業發展中心35.2.4 全球專利生命周期分析.1235.3 中國專利分析.1245.3.1 中國專利法律狀態.1255.3.2 主要申請人專利技術分布.1275.4 山東省專利分析.1295.4.1 山東省技術創新實力全球定位.1295.4
5、.2 技術創新實力國內省市定位.1305.4.3 技術創新實力省內城市定位.1305.4.4 山東省技術創新主體實力定位.1355.5 重點專利分析.1305.6 本章小結.149第六章 結構件技術專利分析.1526.1 背景介紹.1526.2 全球專利分析.1526.2.1 全球專利申請趨勢.1526.2.2 全球重點申請人排名.1526.2.3 全球地域分析.1546.2.4 全球專利生命周期分析.1546.3 中國專利分析.1556.3.1 中國專利法律狀態.1556.3.2 主要申請人專利技術分布.1576.4 山東省專利分析.1596.4.1 山東省技術創新實力全球定位.1596.4
6、.2 技術創新實力國內省市定位.1606.4.3 技術創新實力省內城市定位.1606.4.4 山東省技術創新主體實力定位.1656.5 重點專利分析.1606.6 本章小結.171第七章 綠色高檔數控機床產業發展路徑導航.1747.1 產業布局結構優化路徑.174山東省知識產權事業發展中心47.2 企業整合培育引進路徑.1777.2.1 本土企業培育.1777.2.1.1 濟南二機床有限公司.1777.2.1.2 山東蒂德精密機床有限公司.1787.2.2 補全地區產業鏈,引入優質企業.1807.2.2.1 電氣系統領域.1807.2.2.2 核心功能部件領域.1827.3 技術創新引進提升路
7、徑.1837.3.1 優勢產業環節的技術提升路徑.1837.3.2 薄弱產業環節的技術提升路徑.1877.4 創新人才引進培養路徑.1887.4.1 本地人才培養.1887.4.2 外部人才引入合作.1907.5 專利運營.194第八章 關鍵核心技術研究開發產業發展建議.1988.1 根據現行國家及省發展規化提出的策略建議.1988.2 專利布局策略建議.2028.3 產業發展路徑建議.2048.4 企業創新發展建議.213山東省知識產權事業發展中心5第一章 緒論1.1 研研究究背背景景1.1.1 產產業業發發展展現現狀狀機床工具是先進制造技術的載體和裝備工業的基本生產手段,是裝備制造業的基礎
8、設備,主要為汽車、軍工、農機、工程機械、電力設備、鐵路機車、船舶等行業服務。數控機床是應用計算機控制技術和數控系統來控制機床的一種高精度、高效率、多功能的機床。數控機床是機電、計算機及信息技術等學科共同發展的產物,是現代制造業中不可缺少的基礎設備之一。數控機床與傳統機床相比,具有精度高、效率高、生產率高、質量穩定、易于操作和全自動化等特點。我國已連續幾年成為世界最大的機床消費國和機床進口國,是世界第三大機床生產國。(一一)全全球球發發展展現現狀狀根據中國機床工具工業協會資料,目前全球機床產業產值總額800 多億美元,主要有 25 個國家(地區)有體系完整、規模較大的機床產業,產值排名前 10
9、位的國家(地區)為中國、德國、日本、意大利、美國、韓國、中國臺灣、瑞士、西班牙、印度,其中德國、瑞士、日本代表了國際機床行業技術的先進水平。目前,全球機床行業處于完全競爭局面,德國、日本、美國等發達國家的跨國企業憑借著技術、規模、品牌影響力的優勢,在市場上處于領先地位,尤其是德、日占據全球約 45%市場,而我國機床行業山東省知識產權事業發展中心6高端市場國產化率僅為 6%,主要由海外企業壟斷。全球數控機床行業發展的現狀主要表現為以下幾點:1.高端數控機床市場在不斷增長:由于制造業向智能化、高精度、高效率發展的趨勢,高端數控機床的市場需求不斷增長,先進的加工技術和設備成為各國工業競爭的關鍵所在。
10、2.亞洲市場占據主導地位:亞洲各國始終在數控機床領域處于領先地位,如日本、韓國、中國等都是全球最大的數控機床生產和消費國家。3.發展趨勢向智能、高效、節能、綠色化轉變:數控機床發展趨勢不斷向高效、精準、綠色化方向轉變,通過提高設備的智能化水平和使用效率,減少能源消耗和排放對環境的影響。4.自主研發和創新日益重要:各個國家都意識到自主創新能力的重要性,開始加大投入力度,加強自主研發和創新,提升國家在數控機床領域的競爭力。5.行業整合和重組逐漸加速:全球數控機床行業競爭激烈,各家山東省知識產權事業發展中心7企業通過整合和重組來提高自己在市場競爭中的地位。(二二)中中國國發發展展現現狀狀我國數控機床
11、產業憑借全球最大的市場、研發、制造和供應體系,形成了從材料、功能部件、整機、現代服務體系到諸多領域應用覆蓋的完整產業生態鏈。但國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹、中檔進展緩慢、高檔依靠進口的局面,特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口,技術受制于人。中國數控機床高中低檔機床占比圖根據“企查貓”數據統計,截至 2022 年 9 月,全國存續/在業數控機床生產企業超過 2000 家。目前我國數控機床產業布局也呈現出從沿海地區向內陸地區轉移的趨勢,除了山東、江蘇、廣東、浙江等傳統機床制造大省之外,湖北、河南、陜西、重慶等內陸地區的數控機床產業規模不斷擴大,成為新的產業熱點。我國數控機床的龍頭企業
12、,主要分布在東部地區,其中,沈陽機床、精益數控、海格通信(BNC)智能、大連機床、長城數控、中材科技等企業就是數控機床領域的知名龍頭,這些企業在機床生產、銷售和進口替代方面,處于國內領先地位,并且在技術創新、品牌建設等方面取得了顯著成果,極大地推山東省知識產權事業發展中心8動了我國數控機床產業的發展。近年來,我國已經連續多年成為世界最大的機床裝備生產國、消費國和進口國,中高端機床市場份額進一步提升,市場對“高精尖”機床設備的需求更是發生著從無到有的變化。然而,盡管中國數控機床市場規模龐大,但高檔數控機床國產化率低,受貿易爭端的影響,目前我國不僅被限制進口高端機床和技術,國內市場也被外來企業不斷
13、蠶食。根據中國機床工具工業協會數據,2021 年,我國機床工具行業總進口額 138.4 億美元,同比增長 20.4%,其中金屬加工機床進口額74.6 億美元,同比增長 25.4%,進口替代空間巨大。山東省知識產權事業發展中心9(三三)數數控控機機床床全全球球發發展展趨趨勢勢全球機床消費量/理論最大消費量當前,數控機床技術朝著高速、高精度、高可靠、功能復合、極端制造、綠色制造、網絡化和智能化的方向發展。發展智能數控機床、提高數控機床裝備產業的智能化水平,成為機床產業強國的一致選擇。具體表現為以下幾個方向:1、智能化:隨著人工智能、大數據、物聯網等技術的發展,機床制造逐漸向智能化發展,要求機床設計
14、具備更高的智能化和數字化水平,如機器視覺檢測、智能控制系統等。具體體現在以下幾個萬面:1)加工過程自適應控制技術;2)加工參數的智能優化與選擇;3)智能故障自診斷與自修復技術;4)智能故障回放和故障仿真技術;5)智能化交流伺服驅動裝置;6)智能 4M數控系統:在制造過程中,加工、檢測一體化是實現快速制造、快速檢 測 和 快 速 響 應 的 有 效 途 徑,將 測 量(Measurement)、建 模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機器操作(Manipulator)四者山東省知識產權事業發展中心10(即 4M)融合在個系統中,實現信息共享,促進測量、建模、加工、裝夾、
15、操作的一體化。智能機床,是對制造過程能夠做出決定的機床。智能機床了解制造的整個過程,能夠監控,診斷和修正在生產過程中出現的各類偏差。并且能為生產的最優化提供方案。此外,還能計算出所使用的切削刀具,主軸,軸承和導軌的剩余壽命,讓使用者清楚其剩余使用時間和替換時間。21 世紀,數控機床將在原有技術基礎上,由機械運動的自動化向信息控制的智能化方向發展。其發展速度和高度將取決于人才、科研、創新、合作四個方面。機床技術發展的前景和目標,是能夠實現裝備制造業的全盤自動化,由單機自動化向 FMC,CIM,CIMS 發展,提高加工精度、效率,降低制造成本,為人類創造更多的財富。在實現全盤自動化過程中,需要解決
16、的技術問題異常復雜,不僅要解決代替體力勞動的問題,更要解決代替腦力勞動問題。它包括工藝、刀具、物流、聯網、信息存儲、控制等。如何用智能化代替人的手工和腦力勞動,是最關鍵的核心問題。智能機床的出現,為未來裝備制造業實現全盤生產自動化創造了條件。首先,通過自動抑制振動、減少熱變形、防止干涉、自動調節潤滑油量、減少噪音等,可提高機床的加工精度、效率。其次,對于進一步發展集成制造系統來說,單個機床自動化水平提高后,可以大大減少人在管理機床方面的工作量。人能有更多的精力和時間來解決山東省知識產權事業發展中心11機床以外的復雜問題,更能進一步發展智能機床和智能系統。第三,數控系統的開發創新,對于機床智能化
17、起到了極其重大的作用。它能夠收容大量信息,對各種信息進行儲存、分析、處理、判斷、調節、優化、控制。它還具有重要功能,如:工夾具數據庫、對話型編程、刀具路徑檢驗、工序加工時間分析、開工時間狀況解析、實際加工負荷監視、加工導航、調節、優化,以及適應控制。當前隨著新一代信息技術和新一代人工智能技術的發展,智能傳感、物聯網、大數據、數字孿生、賽博物理系統、云計算和人工智能等新技術與數控技術深度結合,數控技術將迎來一個新的拐點甚至可能是新跨越走向賽博物理融合的新一代智能數控。2、高精度和高速度:制造業對于機床精度和速度的要求越來越高,因此需要機床設計滿足高精度、高速度、高效率、高自動化等多方面的要求,來
18、提高產品的質量和效率,這也帶動了機床設計技術的不斷發展。高速度與高精度化速度和精度是數控機床的兩個重要指標。直接關系到加工效率和產品的質量,特別是在超高速切削、超精密加工技術的實施中,對機床各坐標軸位移速度和定位精度提出了更高的要求;另外,這兩項技術指標又是相互制約的,也就是說要求位移速度越高,定位精度就越難提高?,F代數控機床配備了高性能的數控系統及伺服系統,其位移分辨率(進給速度)已可達到 1m(100240m/min)、0.1m(24 m/min)、0.01m(400800 m/min)。高性能的數控機床向高速化方向發展,不但可大幅度提高加工效山東省知識產權事業發展中心12率、降低加工成本
19、,而且還可提高零件的表面加工質量和精度。超高速加工技術對制造業實現、低成本生產有廣泛的適用性。20 世紀 90年代以來,歐、美、日各國爭相開發應用新一代高速數控車床,加快車床高速化發展步伐。高速主軸單元、高速且高加/減速度的進給運動部件、高性能數控和伺服系統以及數控工具系統都出現了新的突破,達到了新的技術水平。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具,大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅動進給部件以及高性能控制系統和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解決,為開發應用新一代高速數控車床提供了技術基礎。目前,在超高速加工中,車削和銑削的切削速度已達到 50008000m/min
20、以上;主軸轉數在 30000 轉/分以上;工作臺的移動速度:在分辨率為 1 微米時,在 100m/min 以上,在分辨率為 0.1 微米時,在 24m/min 以上;自動換刀速度在 1 秒以內;小線段插補進給速度達到 12m/min。高精度,從精密加工發展到超精密加工,是世界各工業強國致力發展的方向。其精度從微米級到亞微米級,乃至納米級,其應用范圍日趨廣泛。3、環保節能:環保、能源消耗和成本控制等問題已成為制造業關注的焦點,因此研發具有高能效、低污染、低噪音的機床,將成為未來的重點。面向機床的只要是高污染問題,以此為代表的關鍵技術是微量潤滑及油霧回收技術。微量潤滑技術是金屬切削行業中的新技術,
21、其在生產時間和成本的節約方面有明顯的效果,在環境保護上更是讓人放山東省知識產權事業發展中心13心。干燥加工使得碎屑循環利用、設備清潔變得簡易。來自德國的 Bielomatik 必諾機械,隸屬于德國勞舍集團,憑借卓越的機械技術,獨立發展了潤滑系統系列產品。必諾單通道微潤滑技術主要是通過專利多噴頭油氣混合技術形成油霧從噴嘴噴出,經過回轉接頭和工具內孔接觸到加工表面,形成微量潤滑。單通道微潤滑技術適用于中低轉速的金屬加工設備,也適用于內部結構復雜的主軸。該設計適用低粘度潤滑油,典型應用于自動生產線活旋轉加工設備。如果加工工藝已知,也可用于加工中心或設備翻新。其安裝改型簡易,特別為濕加工向干燥切削轉換
22、而設計,聯接至加工工具內孔潤滑。必諾集中潤滑產品可覆蓋軸承、導軌、滑軌、齒輪、鏈條等各種潤滑點,具體包括單線潤滑系統、遞進式潤滑系統、循環潤滑系統、油氣潤滑系統和定點潤滑系列,根據設備和加工工藝的不同最多能夠為客戶節省 15%的生產成本。目前主要應用于高端領域,如航空、航天、船舶以及軍工,故價格較高。Dropsa 是一家專業從事集中潤滑系統和設備生產開發的意大利企業。Dropsa 的微量潤滑及干式和近似干式加工潤滑技術經過多年發展已經擁有眾多客戶,其中許多公司在其所在行業都擁有崇高聲望。Dropsa 微量潤滑和干式加工系統適合高速軸承,能夠使摩擦點得到持續、精確計量的潤滑油,并方便的調整到每一
23、個軸承的供油量。每一次供油過程都得到全面的監控,包括氣壓、供油狀況等。每一根油管的軸承腔的氣壓可以得到精確調控,系統的間歇時間和供油頻度也可以靈活設定,因此潤滑油的消耗極低,并絕對沒有油霧污染。同山東省知識產權事業發展中心14時,軸承腔處于正壓狀態,消除了異物污染的可能,并對軸承起到一定的冷卻作用。主要應用于切削機床、鍛壓機床、鑄造機械、數控機械。除了微潤滑技術,在保持廠房清潔,改善工人工作環境方面,油霧回收機的使用也有著重要意義,同時,油霧回收將液態油品送回機床重新使用也起到節約生產成本的作用。意大利的 Losma 公司于 1974 年開始設計制造油霧回收機,其Galileo 新型空氣油霧回
24、收機新式的機型設計,結合動態與靜態過濾程序以及獨特的排油系統,提供絕高的過濾效能。特殊的渦輪經由研究設計,避免污染物附著,即使擁有大量微粒物質也不會產生過度振動。而且維修簡易快速,只要打開后蓋將后部唯一濾材做不定時清潔或更換,5 分鐘就能輕松完成維修作業。輕巧的機型設計以及過濾器的結構有利于更換零件耗材以及易化在任何機床上的安裝程序,可直接加裝于機臺頂部或加置于立架上。綠色環保水溶性切削液水溶性切削液是要將水和油兩種不相溶的物質有機結合,是一種對生產有高技術要求的產品,要求既要具有對水的相溶性,對變質的抑制力,又要具有對材料的防腐性等各方面優秀性能。開米克株式會社(Chemic)是專業的水溶性
25、切削液、研磨液和清洗劑的特殊化生產商。開米克在同行業中率先全部廢除亞硝酸鹽和高純精油制品的使用,在開發產品時始終把使用者的安全放在第一位,主打產品 Chemicool 就是開米克創業近 40 年來的技術積累。同以前的液體內成分相對分散的油脂性潤滑劑、界面活性劑等切削液比較,Chemicool 的全合成技術對刀刃周圍和加工受熱部分形成潤滑膜,其山東省知識產權事業發展中心15他部分保持了水的特性,從而具有更高的洗凈性和冷卻性。市場上可溶性的切削液種類很多,開始使用時雖然是透明液體,但隨著其他潤滑油的混入,切削液體會逐漸渾濁并變質。開米克的持續透明技術將混入切削液的其他油脂分離,浮在液體上方便于清除
26、,使得切削液能夠長時間保持透明的新液狀態。另外,在生產中,補充新液的前一段時間液體很容易變質,因此以前的切削液會通過添加防腐劑的方法來抑制腐敗發生,而 Chemicool 不使用含氯添加劑,不以殺菌為目的,而是利用生物穩定技術在控制切削液成分不分解的基礎上來抑制細菌繁殖,可以說是從根本上解決了切削液變質腐敗問題。4、個性化和柔性化生產:隨著市場對于個性化定制需求的增加,機床設計也需要滿足個性化和柔性化生產的要求,同時還需要具備自適應和快速轉換的能力。在信息化技術的推動下,以數控機床為核心的制造技術得到了高效發展,并逐漸將傳統產業發展模式代替,實現了企業的數字化發展。數控機床以柔性自動化性能聞名
27、于世,配合其穩定的精度和多樣化功能,受到了社會各界人士的廣泛關注。因此,數控技術成為了現代化制造領域中的核心技術之一,再加上信息技術的深化,數據機床的生產效率得到了進一步提升。1)柔性制造系統:首先是柔性制造單元,簡稱 FMC,該結構的出現為人們生產和生活提供了巨大便利,它主要由 1 到 2 臺加工中心、工業機器人、數控機床等結構組成,在各種產品的加工過程中展示出較強的靈活性。FMC山東省知識產權事業發展中心16的整體規模較小,主要以小型化發展的為主要趨勢,最基本的特點為柔性化和自動化,并逐漸在數控機床加工中得到了普及應用。其次是柔性制造系統,簡稱 FMS,一般來說,該結構包含 4 臺或更多的
28、自動數控機床加工中心,并利用集中控制系統及物料搬運體系進行連接,可在整個系統不停止運行的情況下實施小批量生產。最后是柔性制造線,簡稱 FML,該結構始終處于一種或多種非柔性自動線生產,并與 FMS 生產相結合,組成全新結構的生產線。在加工設備的選擇上,主要以通用型加工中心、CNC 機床組成。也可以采用專用機床進行生產工作,在搬運系統柔性的要求上,FML 要低于FMS,但其所產生的生產效率更高。尤其是在離散性生產模式之中,主要以柔性制造系統和連續生產分散控制系統為代表,特點是柔性化生產和自動化生產,該技術在數控機床的應用上已經十分成熟,并在我國很多生產工作中得到了應用。2)柔性制造技術在數控機床
29、中的具體應用形式在數控機床自動控制系統中的應用在柔性制造系統之中,數控技術的作用顯得十分重要,在集成制造過程中,柔性技術是各項工作的開展基礎之一,更是數控機床主要的發展趨勢。在現代工業制造過程中,需要對新產品進行迅速制定,從而在更短時間內滿足新產品的研發需求,為客戶提供更加精準的數控機床構件。在此過程中,數控機床自動控制系統顯得尤為重要,相關工作人員應做到柔性技術與自動控制系統的完美結合。例如,在利用柔性制造技術進行數控產品設計時,自動控制技術可以促使傳統數山東省知識產權事業發展中心17控技術向硬件數控技術轉變,在計算機技術的配合下,柔性制造技術的作用不可替代。因此,相關技術人員還將 CAD
30、等技術引入其中,最終實現自動化加工,為數控機床生產效率的提升創造了有利條件。在計算機系統中的應用計算機系統是數控機床生產中的重要組成部分,在柔性制造技術應用時,計算機也是實現自動化的主要基礎前提。在計算機中,人們可以更加合理的對柔性制造技術進行設計和開發,利用不同模塊的應用來提高生產效率,還可以利用不同的柔性制造單元和系統對柔性網絡進行設計。另外,在具體系統操作過程中,柔性制造技術還可以對數控機器人進行驅使,在與計算機系統的配合下代替更多的人工工作。在產品信息投入過程中,可以在一定程度上降低生產成本,此時柔性制造技術需要在計算機系統中對各種信息進行收集,從而找到生產效率提升新的突破口。在數控包
31、裝中的應用隨著人們生活質量的進一步提升,對數控包裝的要求也逐漸提升。在數控機床生產中,產品包裝應該具備規?;投鄻踊攸c,將人們的個性化需求體現出來。為了實現生產目標的柔性化發展,相關工作人員應該對數控機床的功能進行完善,為后續柔性制造技術的應用提供基礎條件。例如,在電子齒輪代替機械齒輪過程中,各個軸間的連接精度需要保持同步。因此,在包裝生產線之中,不僅需要利用柔性制造技術實現聯鎖控制,還應該利用獨立的伺服控制器對相關方案進行編程和整理,從而為企業帶來更多的發展機會。整體來看,由山東省知識產權事業發展中心18于柔性化發展思路的出現,數控機床加工行業經歷了很多次變革,實現了思維模式的商業化,同時
32、也將整個行業的發展潛能充分激發出來,為數控行業的整體發展奠定了基礎條件。在數控鈑金中的應用由于柔性制造技術的出現,數控機床加工和生產工作變得越來越完善,同時讓更多的數控鈑金產品得到了廣泛應用,如電子電器、交通工具等。從目前的加工范圍來看,數控鈑金加工設備的開發出現了全新的組合形式,這也為生產線生產工作帶來了不小的壓力。隨著柔性制造技術的發展,數控沖床、數控剪板機等設備開始投入使用。這些設備在應用過程中工序較為單一,但加工柔性得到了進一步提升,只是各個工序之間的銜接工作還需要人工進行調度。當柔性制造技術得到了進一步完善之后,促使數控沖床等設備進一步完善,這也為鈑金柔性技術的形成提供了必要條件,將
33、柔性加工的意義突顯出來。5、體系開放化由于軟硬件接口都遵循公認的標準協議,只需少量的重新設計和調整,新一代的通用軟硬件資源就可能被現有系統所采納、吸收和兼容,這就意味著系統的開發費用將大大降低而系統性能與可靠性將不斷改善并處于長生命周期;2)向用戶特殊要求開放:更新產品、擴充功能、提供硬軟件產品的各種組合以滿足特殊應用要求;3)數控標準的建立:國際上正在研究和制定一種新的 CNC 系統標準 IS014649(STEP-NC),以提供一種不依賴于具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統數據模型,從而實現整個過程乃至各個工業領山東省知識產權事業發展中心19域產品信息的標準化。標準化的編程
34、語言,既方便用戶使用,又降低了和操作效率直接有關的勞動消耗。6、驅動并聯化并聯運動機床克服了傳統機床串聯機構移動部件質量大、系統剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷,在機床主軸(一般為動平臺)與機座(一般為靜平臺)之間采用多桿并聯聯接機構驅動,通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動,可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能,更能滿足復雜特種零件的加工,具有現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優點。7、極端化(大型化和微型化)國防、航空、航天事業的發展和能源等基礎產業裝備的大型化需要大型且性能良好的數控機床的支撐。而超精密加工技術和微納米技術是 21 世紀的戰略技術,需發展能適應微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備,所以微型機床包括微切削加工(車、銑、磨)機床、微電加工機床、微激光加工機床和微型壓力機等的需求量正在逐漸增大。8、信息交互網絡化對于面臨激烈競爭的企業來說,使數控機床具有雙向、高速的聯網通訊功能,以保證信息流在車間各個部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實現網絡資源共享,又能實現數控機床的遠程監視、控制、培訓、教學、管理,還可實現數控裝備的數字化服務(數控機床故障山東省知識產權事業發展中心