數控機床技術的五大方向和三大差距
歐美和日本等國家在20世紀90年代就開始研究制定了開放式數控裝置的體系結構規範(OMAC、OSACA、OSEC)，開發了開放式數控裝置並作為發展戰略。我國於2000年也開始研究並制定了開放式數控裝置規範框架，但還很不完善。
4.2網絡化
網絡化有利於信息***享和提高生產效率。有資料介紹在多品種小批量生產中，1臺數控機床用於切削的時間只占機動時間的25%~35%，聯成網絡後，可以提高到60%~65%。
數控的網絡化技術，主要是指數控系統與外部的其他控制系統或上位機進行網絡連接和網絡控制。數控系統首先面向企業內部局域網，然後再經因特網向企業外部傳輸。這就是所謂的Internet/Intranet。網絡可使企業與企業之間進行跨地區協同設計、協同制造、信息***享、遠程監控、遠程診斷和服務等。網絡能為制造提供完整的生產數據信息，可以通過網絡將加工程序傳給遠方的機床進行加工，也可遠程診斷並發出指令調整。網絡使各地分散數控機床聯系在壹起，互相協調，統壹優化調整，使產品加工不局限於壹個工廠內而實現社會化生產。
我國的機械制造企業信息化集成的發展也比較快，實現了車間級和企業級信息網絡集成。數控的網絡化發展前景廣闊，但真正實現跨企業、跨地區的信息化網路還有很長的路要走。
5優化工藝參數提高效率
數控加工采用的工藝參數是否合理，對於提高生產效率和保證加工質量非常重要，必須逐步進行優化並建立工藝數據庫。
優化工藝參數有2種方法。壹種是通過實際試切來選擇合理的工藝參數，費時、費力、費材料;另壹種方法是應用力學動態優化仿真方法，比第壹種方法省時、省力、省材料，同樣可以獲得較合理的工藝參數。在生產實踐中，還可以對這些參數進行合理的調整。
航空行業是數控機床的大用戶，對優化工藝參數、建立工藝數據庫，並應用到生產實踐中有急切的需求。因此，由政府支持組織北京航空航天大學和中航工業北京航空制造工程研究所開展優化工藝參數技術攻關。以上單位開發了壹整套工藝參數力學動態優化仿真、預測和數字化軟硬件系統，建立了優化工藝參數數據庫，形成了優化高速切削工藝參數手冊，從根本上實現了工藝參數選擇從試切到仿真的跨越，提高了加工效率和質量。這是壹項意義重大而又深遠的工作。
陜西飛機制造公司在近100項零件加工上應用了優化的工藝參數，平均加工效率提高了2倍以上;望江工業有限公司在火炮零件加工中采用優化工藝參數，效率提高了4倍以上;昌河飛機工業(集團)公司采用優化工藝參數加工鋁合金零件，效率提高了2.8倍以上。
西門子828D數控系統具有動態工藝包(Dynmics)，含有全新的?精優曲面?功能，可以實現高效加工並獲得最佳表面質量。
我國數控設備生產企業也應該提供這方面的技術和服務。采用工藝優化參數不但可以提高生產效率和提高加工質量，而且對節省材料、節能減排，實現綠色制造有著重要意義。
追求高精度高質量
追求數控機床加工工件的高精度和高質量。首先數控機床本身必須具有這樣的性能。為此，數控機床在結構和布局上，在材料選用上必須考慮到提高剛性和承載能力，以保證實現高精度;同時數控系統、伺服驅動系統、傳動系統和測量傳感器等也必須具有高分辨率、高精度的性能，才能滿足加工工件高精度、高質量的要求。
1結構布局
為了實現功能和提高剛性，數控車床、車削中心、立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心、車銑復合加工中心等在結構布局方面發生了深刻變化。
例如，國內有些廠家生產的立式加工中心和臥式加工中心，橫向坐標采用立柱移動，這樣減少了壹層工作臺(傳統結構是雙層十字工作臺)，提高了工作臺的剛性和承載能力;龍門加工中心從工作臺不動、雙立柱移動發展成橋式結構，即工作臺固定，2個立柱做成固定式墻體，在墻體上面裝有導軌，橫梁在導軌上做縱向運動。這種結構減少了運動部件的質量和運動慣性，有利於準定位，減少了占地面積。
沈陽機床生產的GMC2590?橋式五軸加工中心、濟南二機床生產的`XHV2525?60高架式五軸聯動高速鏜銑加工中心、臺灣亞太菁英(股份)公司生產的跨軌式高速龍門加工中心，都采用了橋架式龍門框架結構。該結構布局合理、剛性好、承載能力強、受力均勻、熱平衡性好、精度穩定、占地面積小。典型結構布局形式如圖3所示。
2采用新材料提高剛性
用於數控機床的優質新材料的開發與應用，有利於提高數控機床整體剛性和精度，非常重要。
例如，寧波海天精工機械有限公司在生產的HTM-V120L數控立式車銑磨加工中心上采用了90%花崗巖成分聚合澆鑄的床身。據該廠介紹，該材料制成的床身比壹般鑄鐵床身抗震強度增加10倍。
又如，大連科德公司在生產的TG-45型六軸(或五軸)聯動數控刀具磨床的底座采用了人造石材。
據稱以上2家企業應用了這兩種新材料，因其具有吸震性好、穩定性好、耐磨等特點，為提高和保持機床精度提供了保證。
此外，還有資料顯示，蜂窩狀材料、水泥材料、天然花崗巖石材等也有用於數控設備的情況。重視新型材料的開發與應用，必然使機床結構設計和性能發生變革。
3高精度插補數控系統
高位數CPU(64位)在數控裝置上的應用，高速納米級插補運算、高分辨率伺服等功能為提高數控機床精度做出重要貢獻。
在數控機床上應用的CPU，從20世紀80年代的16位發展到現在的64位，其頻率也從原來的5MHZ、10MHZ提高到上千MHZ。CPU的發展進壹步提高了運算速度和分辨率(0.1?m、0.01?m)。國產數控系統開始采用64位CPU，可實現微米級精度插補，但與國外先進數控系統相比還有距離。
例如，發那科30i/31i/32i/35iB系列數控系統、三菱M700V數控系統、西門子的828D數控系統為都是納米級插補或納米級運算精度。
實現納米級精度插補，伺服驅動系統控制分辨率和響應能力是非常關鍵的。為此，在驅動單元之中伺服電機軸上安裝高精度傳感器(16?106線/轉)，在閉環系統中采用高分辨率(1?m)的光柵尺，可使小型數控機床的運動部件定位精度達到2~3?m。壹般情況下，國產小型數控機床還達不到這樣的水平。