中国数控机床现状及发展前沿分析
中国的数控车床于20世纪70年代初进入市场。截至目前，通过各大机床制造商的不懈努力，与国外著名机床制造商的合作，合资，技术引进，样机的消化吸收等措施，我国机床制造水平有了很大提高，其产量在金属切削机床中占有很大比重。目前国产数控车床品种规格比较齐全，质量基本稳定可靠，已进入实用化全面发展阶段。根据市场定位和需求的不同，数控车床可分为经济型数控车床和全功能数控车床。
(一)数控车床的现状
1.床和导轨
(1)床
机床床身是整个机床的基本支撑，是机床的主体。一般用来放置导轨、床头箱等重要零件。床身的结构对机床的布局有很大的影响。根据床身导轨面与水平面的相对位置，床身有五种布置形式:后倾床身-倾斜滑板；立式床——立式滑板；平板-光滑平板；前斜床-光滑板；平板倾斜滑板。
一般来说，斜床身和平床身斜滑板多用于中小型数控车床，只有大型数控车床或小型精密数控车床使用平床身，立式床身使用较少。该平板床工艺性好，易于加工制造。由于刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但床身下方空间较小，排屑困难。刀架十字滑板较长，增加了机床的宽度和尺寸，影响外观。该平板床具有倾斜滑板结构和倾斜导轨防护罩，既保持了平板床工艺性好的优点，又不会使床的宽度过大。斜床和平床斜滑板结构在现代数控车床中被广泛采用，因为这种布局具有以下特点:
A.易于实现机电一体化；
B.机床外形整洁美观，占地面积小；
C.易于设置封闭的防护装置；
D.排屑容易，安装自动排屑装置；
E.从工件上切下的热切屑不会堆积在导轨上，影响导轨的精度；
F.舒适性好，易于操作；
G.便于安装机械手，实现单机自动化。
(2)导轨
车床的导轨可分为滑动导轨和滚动导轨。
该滑动导轨结构简单，制造方便，接触刚度高。而传统的滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动静摩擦系数差大，低速时容易爬行。现在的数控车床不使用传统的滑轨，而是使用带耐磨胶带的滑轨和新型塑料滑轨。摩擦性能好，使用寿命长。
导轨的刚性，制造是否简单，能否调节，摩擦损失是否最小，能否保持导轨的初始精度，很大程度上取决于导轨的截面形状。车床滑动导轨的截面形状常采用山形截面和矩形截面。这种截面的导轨导向精度高，导轨磨损后会自动靠自重补偿。下导轨的凸形有利于排污，但不容易存油。矩形截面导轨易于制造和维护，承载能力大。新导轨导向精度高，但磨损后不能自动补偿，需要用镶块调整，影响导向精度。
滚动导轨的优点是摩擦系数小，动静摩擦系数接近，无爬行现象，油脂润滑。数控车床的导轨行程一般较长，所以滚动体必须循环。根据滚动体的不同，滚动导轨可分为滚珠直线导轨和滚柱直线导轨，如图3所示。后者比前者有更高的承载力和刚度，但摩擦系数略大。宝鸡机床厂生产的CK75C系列全功能数控车床采用滚珠直线导轨，CK535D全功能数控倒立式车床X向导轨采用滚柱直线导轨。
2.主轴变速系统
大多数经济型数控车床不能自动变速。当需要改变速度时，你只能停止机器，然后手动改变速度。全功能数控车床的主传动系统大多采用无级变速。目前无级变速系统有两种:变频主轴系统和伺服主轴系统。一般采用DC或交流主轴电机，通过皮带传动，或通过主轴箱内的皮带传动和减速齿轮(以获得更大的扭矩)来驱动主轴旋转。由于主轴电机调速范围宽，无级调速，大大简化了主轴箱的结构。主轴电机可以在额定转速下输出全功率和最大扭矩。