1、我國數控機床專利體系正加速形成裝備制造業是衡量一個國家綜合實力的主要標志，被稱為國家的脊梁”。數控機床則被稱為裝備制造業的 工作母機”，是振興裝備制造業的關鍵設備。作為全球制造業中心，我國的工業機床消費量約占世界總消費量的1/4至1/3。由于國內制造能力不足，我國每年進口數控機床耗資數百億元。尤其大型高性能超精密數控機床，我國2004年的產量僅占國產機床總產量的1/10,不到德國、日本同類數控機床產量的1/20,該高端設備主要靠進口。近幾年來，我國數控機床行業加速發展，年產量平均遞增約30%。五軸聯動數控機床、復合機床等高檔機床已經逐步實現國產化。我國每年推出高端數控機床新品種數百個。中小型數

2、控機床用激光器產量居全球第一位，大型工業激光器產量居亞洲第一位。國產數控軟件已經占國內總銷量的 70%左右。到2010年，國產數控機床將占據一大半的國內市場。我國還涌現出了一批數控機床產業基地。依托這些基地，一批本土數控機床加工企業初步實現了跨越式發展。例如，揚州建立了亞威公司、揚力公司、金方圓公司、揚鍛公司等私營企業主導的國家級數控機床產業集群，已有4家企業進入全國數控機床企業十強。其中，亞威公司的高檔數控機床已經銷往德國、俄羅斯、西班牙、法國、荷蘭等10多個發達國家，打破了德國、日本高檔數控機床長期壟斷國際市場的舊格局。除了揚州，大連也建立了數控機床產業基地。其中，大森數控技術公司已在日本

3、、德國等地區設立研發機構，目前其高檔數控系統產量占國內市場份額約1/ 5。在北京，順義區政府近期發布了十一五工業發展規劃，建議在順義打造全國規模最大、技術最先進的數控機床產業基地。目前，該基地的北一大隈機床有限公司是我國最大的數控機床生產企業，能制造全球最先進的數控機床，年數控機床產能約1000臺。此外，滕州、桂林等地區也在積極建設數控機床產業基地。例如，山東省每年的機械裝備吞吐量約1萬億元，是我國最大的機械裝備制造、貿易中心之一。滕州建立的機床產業基地可望為本地機械裝備行業的發展打造 更多、更先進的 工作母機”。我國數控機床專利技術體系的發展目前，我國骨干企業已經出資控股數十家海外知名的機床

4、研發、制造企業，還成立了數十個國家級企業技術中心，為我國數控機床產業實現系統化技術崛起奠定了堅實的產業基礎。為了實現國家十一五規劃中振興裝備制造業”的偉大目標，進一步推進數控機床產業的發展，我國中央政府專門發布了數控機床產業發展規劃，建議通過財政、稅收、信貸等政策，大力支持數控機床產業的發展，提高數控機床的研發能力。在黨和政府的領導下，我國數控機床企業正大力開展微米級數控機床精密化工程研究，高性能、高可靠性數控機床功能部件和軟件系統研究，以及復合加工系統、可重構制造系統等先進裝備的工程化研究。 在不久的將來，我國數控機床行業將實現系統性的高新技術的飛速發 展。從目前的發展態勢看，我國數控機床專

5、利技術體系正加速形成。從使用看，相關專利文 獻主要分布在如下領域：便攜式數控機床。例如，03237661. 8號文獻涉及一種便攜式數控機床。它包括具有機架、主軸、第一工作滑臺、第二工作滑臺、輸入裝置及數控系統的機床主體，還包括一個攜帶箱。其中，輸入裝置和數控系統連接，機床主體設置在攜帶箱內。大型工業加工數控機床。例如，2. 3號文獻涉及一種大型曲線齒錐齒輪加工數控機床。它的機床床身為水平方向成t型設置；工件軸為垂直放置。它褂每傻髡占渥頌 ：勺href=target=_blank class=heiw刀具座調整機床主軸以及加工刀具和工件軸之間的夾角，實現大型曲線齒錐齒輪數控加工。電液伺伏數控機床

6、。例如，2. 3號文獻涉及一種電液伺服油缸及使用該電液伺服油缸的數控機床。該電液伺服油缸包括四邊滑閥，在四邊滑閥的閥座內左右能動地安裝有閥芯、閥座固定在油缸缸體上，油缸的活塞桿和機架固定相連，缸體和負載相連，左驅動腔通過管路和左工作腔相通， 右驅動腔通過管路和所述右工作腔相通，閥芯的一端和撥塊配合，撥塊安裝在直線運動輸出裝置的直線運動輸出件上。該數控機床包括第一軸伺服驅動系統、第二軸伺服驅動系統、第三軸伺服驅動系統和數控系統。多功能數控機床。例如，2. 0號文獻涉及一種多功能數控機床，包括床身、由數控系統控 制的可移動拖板、裝夾工件用的夾具部件，以及裝夾刀具用的刀架部件。其中，拖板上安裝 有一

7、個減速箱，裝夾工件用的夾具部件安裝在該減速箱的主軸上；刀架部件包括裝夾刀具用的刀架，刀架安裝在一個由電機驅動的刀架主軸上，電機安裝在一個主軸箱內，主軸箱傳動連接有一個可帶動其作直線運動的油缸或氣缸。2. 3號文獻涉及一種多功能數控機床。它的數控傳動系統采用多刀架、多電機驅動，還使用了機械和液壓傳動機構的組合，具有銃削和鉆削功能，能自動完成軸類零件槽、孔的加工。多數控的數控機床。例如，2. 7號文獻涉及一種多數控系統的數控機床，包括控制系統、接口、執行機構、傳感器和機械本體，控制系統通過接口向執行機構發出指令，將電信號轉 換為機械或力學量，并由機械本體做出規定的運動，完成相應的加工；傳感器將數控

8、機床內部狀況信息及外部環境信息反饋到控制系統，以備控制系統作出正確的反應。復合式數控機床。例如，99123749. 8號文獻涉及一種復合式五坐標數控機床結構，包括機床框架、工作臺、設置在工作臺上方的主軸部件，以及設置在機床框架上部相對位置的兩條平行直線導軌，每個導軌上有兩個滑塊， 導軌和滑塊內裝有驅動及傳動裝置，主軸部件通過四條腿并聯結構支撐于工作臺上方，每條腿由一根以上等長度的驅動桿組成，驅動件的一端和主軸部件相連接，另一端和滑塊相連接。高精度數控機床。例如，2. 1號文獻涉及一種高精度數控機床工作臺分度精度檢測鏡體支架。它包括鏡體支架上體、鏡體支架下體、磁力表座、下體中心孔、上體中心孔、內

9、六角圓柱頭螺釘、內六角錐端緊定螺釘； 鏡體支架下體裝在磁力表座上，鏡體支架上體裝在鏡體支架下體上，鏡體支架下體和鏡體支架上體之間設有下體中心孔和上體中心孔；鏡體支架下體和鏡體支架上體用三個內六角圓柱頭螺釘固定；鏡體支架下體和鏡體支架上體之間由三個內六角錐端緊定螺釘定位； 鏡體支架下體由四個內六角圓柱頭螺釘固定在磁力表座上。它適合制造數控立車、臥車機床?？山M合式數控機床。例如，2. X號文獻涉及一種功能可組合的數控機床。它包括模塊化的底座、滑臺、工作臺、立柱；多功能主軸箱內可安裝齒輪變速模塊，主軸箱外安裝帶傳動模塊；主軸內分別安裝吊桿拉刀模塊，氣動松拉刀模塊。多種功能模塊的組合使機床具有數控多軸

10、聯動、變頻調速傳動、氣動快速換刀、機床全罩防護等優良技術性能；可根據用戶需求， 取舍組合功能部件，形成不同價位、功能的立式或臥式數控機床。五坐標數控機床。例如，00253255. 7號文獻涉及一種基于三自由度并聯機構的五坐標數控機床。它包括三自由度并聯機構、龍門框架、安裝在床身上的工作臺等。其中，三自由度并聯機構通過滑道裝在龍門框架上，由三根傳動桿、設有刀具主軸的運動平臺、導軌等組成,傳動桿一端通過球鉸安裝在運動平臺上，另一端通過轉動副和滑塊相連，滑塊分別裝在導軌上，導軌一端分別和固定平臺傾斜安裝，另一端相互固連一起；工作臺和床身之間在X軸方向設滑道。光電聲訊式數控機床。例如，2. 0號文獻涉

11、及一種光電聲訊式數控機床裝置。它包括程控數據輸入機構、數控機床，網絡交換機、串行接口數據切換器等。其中，網絡交換機和 串行接口數據切換器之間電連接有服務器；網絡交換機和程控數據輸入機構電連接，串行接口數據切換器以星型連接線方式和數控機床電連接；服務器和程控交換機電連接，程控交換機上電連接有電話機和聲報警器，電話機和聲報警器位于數控機床一側。具有刀具信息存儲、反饋機制的數控機床。例如，2. 6號文獻涉及一種能存儲、警告刀具數據的數控機床。其中，加工中心的數控裝置設有數據存儲器， 存儲手動換刀時和刀具相關 的更換歷史記錄和數據。在更新和刀具相關的數據時，該數據存儲器還存儲更新歷史記錄。主控制單元根

12、據更換歷史記錄和更新歷史記錄中的至少任意一個來確定刀具是否變化。根據確定結果，主控制單元控制主軸頭運動單元以使刀具停止，并使顯示單元顯示和刀具相關的警口。使用于特種工業加工的數控機床。例如，03224921. 7號文獻涉及一種花崗石精密數控機床。2. 8號文獻涉及一種花紋鋼板軋輥表面扁豆形花紋槽加工數控機床。2 . 3號文獻涉及一種汽車消聲器和凈化器殼體旋壓成型數控機床。2. 4號文獻涉及一種能虛擬中心距的環面蝸桿數控機床。2. 2號文獻涉及一種泡沫板穿纖維數控機床及機針。03129519 . 3號文獻涉及一種磁懸浮軌道梁數控機床。95240552 . 0號文獻涉及一種加工螺紋鋼軋輥的多功能數

13、控機床。2 . 0號文獻涉及一種教學數控機床。02248937. 1號文獻涉及一種模具激光表面處理數控機床。數控機床的控制方法和裝置發明。例如，2 . 1號文獻涉及一種采用主軸模擬量換檔數控機床的變頻控制裝置。它包括主軸變頻器及和其聯接的微機控制器和電機。微機控制器的模擬輸出信號控制主軸變頻器的模擬輸入端，主軸變頻器控制電機。2 . 0號文獻涉及一種經濟型數控機床的控制系統及方法。它用觸摸屏代替CNC，觸摸屏含有數據輸入模塊、數據存儲模塊、數據處理計算模塊，通過通信接口和PLC通信，實現坐標軸位置控制，定位精度可達0. 002mm。2. 4號文獻涉及一種多功能的數控機床控制方法。數控機床部件運

14、動方法發明。例如，2. 2號文獻涉及一種導引數控機床或專用機床可移動機器部件運動規程的方法。它首先定義機床工作空間內的支持點，在每個支持點確定或預先給定機器部件的最大可能軌道沖量，和/或最大可能軌道加速度， 和/或最大可能軌道速度，并且機器部件在運動軌道上的運動以最大可能軌道沖量，和/或最大可能軌道加速度，和/或最大可能軌道速度進行。數控機床測量方法發明。例如，2. 2號文獻涉及一種測量數控機床的方法。其中，具有已知尺寸的測量球被安裝在加工部上。機床傳感元件移動到選擇的初始位置，位于球體頂點上方約10mm處。然后重復移動傳感元件直到其接觸到球體表面的不同點，接觸點的坐標值 被輸入到控制器中。球

15、體中心的空間位置被計算出來，并和存儲在控制器中的目標值進行比較。數控機床監控技術發明。例如，2. 3號文獻涉及一種車間局域網內分布式數控機床的實時監控系統。它包括串口擴展器或者終端服務器、數控機床控制器、主控計算機、RS- 232C串口通訊線、雙絞線電纜、分布式數控模塊等。其中，主控計算機為設有分布式數控模塊的PC機，通過雙絞線電纜和企業車間內部局域網連接，串口擴展器連接在主控計算機，主控計算機主板具有I/O接口的串口擴展卡，或者采用終端服務器，終端服務器通過雙絞線電纜和企業車間內部局域網連接， 數控機床控制器通過 RS- 232C串口通訊線和串口擴展器或 者終端服務器連接。數控機床保護技術發

16、明。例如，2. 3號文獻涉及一種高速數控機床導軌防護裝置。它包括機床機身、防火布、支撐軸、支架、壓板、配重軸、防護板。防火布通過壓板安裝在機 床機身上，一端固定在移動部件上， 一端固定在固定部件上，經過支撐軸和配重軸，形成一個圈簾，圈簾用固定防護板防護，在機床移動部件高速運動過程中，配重軸利用重力將防火布拉緊。數控機床誤差補償技術發明。例如，2. 1號文獻涉及一種基于機床外部坐標系偏置的數控機床誤差實時補償器。它包括計算處理模塊、CNC接口和運動控制模塊、傳感器及變送模塊，傳感器及變送模塊和計算處理模塊通過數據線連接，計算處理模塊和CNC接口和運動控制模塊通過數據線和通訊協議連接，計算處理模塊

17、實現信號的輸入輸出、儲存、計算，CNC接口和運動控制模塊接受從計算處理模塊中輸出的信號并根據補償值來偏置機床外部 坐標系而通過伺服系統進行機床的附加運動，傳感器及變送模塊采集機床的溫度和熱誤差信號，把信號處理后輸入計算處理模塊，計算處理模塊或者和微機相連，實現上下位機的命令、數據的傳輸和儲存。組網技術發明。例如，2. 1號文獻涉及一種基于數控機床組網工程的網絡裝置。它包括觸 摸屏、PLC、控制盤組成的中心控制柜，中心控制柜的控制盤通過 RS 232C通訊電纜分別和DNC計算機及一組數控機床連接，每臺數控機床上可均裝有 CNC數控裝置及和主控制柜相 應的組網控制按鈕板和控制盤，中心控制柜的控制盤

18、通過控制電纜和數控機床的控制盤連 接。虛擬操作技術發明。例如，2. 1號文獻涉及一種基于虛擬操作界面的數控機床。其中，控制系統包括顯示器、界面交互模塊、輸入界面和控制模塊，界面交互模塊將預先設定的一種 或多種操作界面呈現在顯示器上，用戶通過輸入界面對數控機床發出控制指令；界面交互模塊實時接收用戶的輸入操作信息，并將其過濾、轉換后轉發到控制模塊； 控制模塊通過總線和高性能DSP運動控制卡通訊，發送出運動指令，由運動控制卡控制機床作出響應；同時 將機床上的傳感器系統的信息進行收集并反饋回控制模塊。2 . 2號文獻涉及一種數控機床閉環虛擬系統。激光編碼器發明。例如，2. 1號文獻涉及一種激光編碼器，

19、采用該激光編碼器的位移測量方法以及數控機床加工方法。該激光編碼器包括一個激光光源、衍射光柵、 偏振分光棱鏡、準直透鏡、1/ 4波片、物鏡、編碼盤、凹透鏡、圓柱透鏡和光電接收器，其中編碼盤可繞一個位于中心的固定轉軸旋轉，其表面為可以反射激光的反射面，其上設置3組同心環狀的信息軌，其中每組信息軌由多個彼此間隔開的帶狀單元組成。尋位技術發明。例如，03125234. 6號文獻涉及一種數控機床半智能尋位加工方法。它將角輸入到事先按工件坐標系編制的數控程序專用語句中，如果數控機床的數控系統功能比較強大，求 角的過程可以由數控系統自動完成；通過對刀點實現坐標平移，啟動事先按工 件坐標系編制的數控程序，可按

20、程序要求加工出所要求加工的工件。03255046. 4號文獻涉及一種數控機床半智能尋位加工用的尋位器。它由固定端、過渡圓柱和尋位端組成， 固定端位于尋位器的上端部，固定端為圓錐形，其錐度和數控機床主軸孔的莫氏錐度相適應或和數 控機床主軸過度套的莫氏錐度相適應；尋位端位于尋位器的下端部， 尋位端具有圓錐形結構，固定端和尋位端之間為過渡圓柱；固定端錐面、尋位端錐面和外圓表面三者同軸。程序檢驗技術發明。例如，2. 3號文獻涉及一種數控機床程序檢驗裝置及其方法。該檢驗裝置包括一個刀架和一個光源，該刀架安裝在數控機床上，該光源安裝在刀架上， 其可發出光線。其中，該光源正對待加工的工件，啟動數控機床，光源

21、按照預設的加工程序移動，光 源的光點于工件上的路徑即刀具的加工路徑，由此可檢測出加工程序是否正確。力學分析技術發明。例如，2. 6號文獻涉及一種數控機床加工動力學特性測試分析系統。它包括硬件和軟件。硬件包括刀具、力錘、加速度傳感器、電荷放大器、數據采集器、麥克風和計算機；加速度傳感器設在刀具末端，力錘和加速度傳感器和電荷放大器相連，電荷放大器和數據采集器相連，數據采集器和計算機進行數據傳輸。軟件具有人機交互界面、 數據采集、數據回放、錘擊實驗、傳函分析、參數辨識及噪聲測試和分析等模塊?？拐駵p振技術發明。例如，2. 9號文獻涉及一種包含三支承主軸結構的數控機床。其中，機床主軸由二支承結構改為三支

22、承結構，合理分配三個支承的距離，提高主軸的剛性、承載能力、抗振性能，為減少軸承安裝時的間隙。2. 4號文獻涉及一種數控機床的傳動裝置。其中，絲桿和絲桿螺母座構成傳動裝置，軸承套在絲桿端蓋上，絲桿和軸承緊密連接，絲桿和電機用絲桿聯軸套緊密連接，其一端和電機的轉動軸連接， 另外一端通過軸承固定于床身中間，用絲桿和絲桿螺母座構成傳動裝置，絲桿和電機用絲桿聯軸套連接，固定在床身中間，構成直線傳動，使機床快速走刀時的振動減小。再如，2. 5號文獻涉及一種數控機床壓緊機。它包括底座、轉動機構、轉臂、控制裝置和液壓系統，轉動機構設在底座上； 轉動機構的上端和轉臂一端連接，轉臂另一端設有以液壓為動力的壓緊機構；控制裝置的輸出端和液壓系統的輸入端連接，通過液壓系統控制液壓壓緊機構。它可減少