走近木工机床数控软件

　　1952年，美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床。此后，数控机床就逐步应用于装备制造业，特别是汽车、航空航天以及军事工业等。

　　1957年，华中工学院(华中科技大学前身)开始进行数控技术研究。我国数控技术起步后，国家曾连续5个“五年计划”立项攻关。但始终没有大的突破，数控产业的发展更是裹足不前。

　　机床一直被视为装备制造业的工作母机，而数控系统则是数控机床和数控装备的“大脑”。如同CPU之于IT产业。数控系统是决定数控机床和数控装备的性能、功能和可靠性的关键因素。由于我国数控软硬件研究开发的基础薄弱，技术积累少．研发队伍的实力较弱，研发的投入力度不够。长期以来，国产数控系统在性能和功能上与国外的差距较大。

　　1993年到2000年，我国微型计算机应用技术得到了普及，数控系统的研发也取得了一定的成果．以时任华中理工大学校长周济(曾任教育部长)为首的科研团队，成功开发出基于微型机和DoS平台的华中系列高性能数控系统，并进行了产业化。此后，越来越多的国产数控系统被开发出来，发展到现在，已有华中数控、广州数控、航天数控、沈阳高精、大连大森、大连光洋、大连高金等达到一定规模的企业。

　　近年来，国产中、低档数控系统的性能、功能和可靠性已大幅提高，与国外的差距也不断缩小。从技术层面看，国产中、低档数控系统已基本能够满足国内生产数控机床的技术要求，国产高档数控系统如五轴联动数控系统也实现了零的突破。然而技术上的突破并不等于市场上的突破。特别是在数控系统正朝着智能化、开放式、网络化方向发展的今天，日本发那科(FANUC)和德国西门子等国际数控系统厂商生产的能够实现多轴、多通道、高速和高精度切削、复合化加工的数控系统已经在市场上畅销，而我国数控系统的产业化却依然无法消除国内用户对国产数控系统可靠性的疑虑。尤其是在高端数控系统领域，国产的高档数控系统只占年购买量的1．5％，大量的高性能数控系统仍然依赖进口。

　　面对经历了几十年发展的日本发那科、德国西门子、日本三菱、法国NUM、西班牙FAGO、意大利FIDIA、美国A—B等国外厂商的垄断、围堵，中国的数控系统厂商绝大多数仅能依靠“低价”这一最原始的武器与之竞争。

　　1.3 国内数控木工机床软件发展现状

　　与国外相比，中国无论在机床本体还是在数控系统的核心技术上都还处于落后地位。在这种情况下，木工机床厂家在生产数控木工机床产品时，如果仅仅依靠设备制造和组装很难获得市场地位，进而与国外厂商竞争。解决此问题的唯一出路就是发展数控木工机床专用软件，扬长避短，依靠提高产品附加值，提高产品应用服务水平来更好地满足终端用户需求，争取市场。虽然有的企业很早就认识到了这一点，但由于资金和技术原因以及计算机软件的高风险、高投入特征，到目前为止，绝大多数国内数控木工机床生产厂家的产品还停留在机床本体+数控系统的阶段，在推广自己的产品时，仅仅以有多少个轴，能达到多大加工精度和速度为卖点。而实际上用户在很多情况下考虑的只是如何更简单地生产出自己的产品，在这两者之间存在着一个巨大的鸿沟。在现实情况下，谁的产品能在这个鸿沟上架起桥梁，谁就能获得市场认可，在竞争中获胜。当然，现在市场上有很多通用的CAD、CAE、CAM和CAPP软件可以选用，但普遍价格昂贵，使用复杂，实用性较差。针对专用数控木工设备加工目标的特点j开发并为用户提供集CAD／CAE／CAM，CAPP等为一体的数控木工机床专用软件，不但可以解决这一问题，提高产品附加值，更可以缩小与国外产品的差距。相比于通用软件，这种专用数控辅助软件具有开发难度小、易于形成核心技术等特点。

　　虽然已有厂家认识到这一点并进行了努力，但还存在着很多问题。图2和图3是国内某雕刻机厂家随机提供的专用软件较早版本的截图，仅从软件实现角度来看，可以用“粗糙”两字形容，当然，这可能是由于开发时间较短和出于缩减成本的考虑。但就是这个软件，使其在激烈的竞争中获胜，并成为国产雕刻机的知名品牌。

图2某雕刻机数控软件截图之一 

图3某雕刻机数控软件截图之二

　　图4是该软件的较新版本，可以看出，软件界面由专业美工进行了设计，比以前有了长足进步。但是不难发现其中的新问题，这个版本缺少应用软件的基本要素——联机帮助系统。但即便是这样，在国产数控木工机床产品中也已经是难能可贵了。

图4某雕刻机数控软件的新面貌 

　　木工机床企业的长处在于设备的设计制造能力和熟悉用户的工艺需求，短处在于缺乏计算机软件人才，尤其缺乏了解木工机床特点的软件人才。走产学研联合的路子，以大专院校和科研院所的力量为依托，既可以规避风险、降低成本，又可以发挥各自优势，实现强强联合。最终达到共赢。近年来，东北林业大学林业与木工机械工程中心和多家木工机床厂合作开发了多个产品，取得了很多成果。