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2.3 国外数控系统研究现状
目前，先进的数控技术掌握在一些欧美国家，如西班牙FAGOR、德国SIEMENS、美国A一B、法国的NUM、日本OKUMA、FANUC、MITSUBISHI。其中日本的FANUC德国的SIEMENS以优越的、稳健的数控系统功能而占据着世界机床市场。由于传统的控制系统是一种封闭式系统，相互兼容性不好，内部结构复杂，文修不便，更难于升级和二次开发而开放式控制系统结合先进 CAD/CAM/CAPP技术，是一个模块化、可重构、可扩充的软硬件控制系统，并且适应制造业的FMs/CIMS发展要求。 基于标准PC的开放式数控系统，能提供自由的设备组合、友好的操作界面、先进的通讯工具，颇受关注。这标志着对新一代数控系统的研究吐火如荼，商业应用前景非常广阔。
2.4 我国数控技术与国外的差距
我国数控机床在产品水平、技术和品种上与国外有着很大的差距, 主要体现在高速和高精度等新技术上。对于高速加工中心, 国外机床在进给驱动上, 滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上, 最高已达到90m/min。国内加工中心快速进给大多在30m/min左右, 个别达到60m/min。在加工精度上, 国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统,加工精度比较稳定, 而国内尚在研发中。
2.5 数控技术的发展趋势
2.5.1 高速、高精度、高可靠性
速度和精度是数控产品的两个重要指标，它体现着零件的加工效率和质量。提高主轴转速、和进给速度、减小换刀时间、提高数据处理速度等实现高速加工。高精度就是零件的精度等级达到了微米级、纳米级，从普通加工、精密加工到超精密加工，使产品满足现代工业的加工精度要求。
2.5.2 复合化
数控机床具有多功能复合加工能力，集车、铣、钻、锉等功能于一身，提供多轴控制和多轴联动控制，使零件加工工序或工艺集中，实现零件一次装夹后完成各种复杂曲面的全部加工，如各种机械加工中心。不仅保证了加工精度，减少了辅助时间，还提高了生产效率。
2.5.3 智能化
人工智能渗透到数控技术领域，利用自适应控制、神经网络、模糊控制、专家系统、前馈控制、等技术实现机械加工过程中数控装备动态的响应外界变化，使机床达到加工时最佳状态。
2.5.4 柔性化、集成化、网络化
产品的多样化、个性化的需求要求数控机床具有模块化、可重构、可扩充的柔性化特点，如具有统一处理任何曲线的插补技术、图形交互 CAD/CAM/CAPP自动编程系统、进行二次开发的接口等，便于技术移植、系统设计研究，提高了机床使用柔性。柔性化又要求机床装备采用高度集成化的功能模块芯片和应用数控技术的网络化。最后构成CIMS。
3 拟解决的关键问题及难点
（1） 立式数控铣床主传动方案的设计
主传动方案的选择包括：选择传动布局，选择变速、开停、制动及换向方式。应根据机床的使用要求和结构性能综合考虑，通过调查研究，参考同类型机床，拟出可行方案的主传动系统示意图。
（2） 立式数控铣床主轴部件设计
主轴的结构设计是根据主轴上零件的安装、定位以及主轴的制造工艺性等方面的要求,合理地确定主轴的结构形式和尺寸。主轴的结构不合理会影响主轴的工作能力和主轴上零件的工作可靠性,还会增加主轴的制造成本和主轴上零件装配的困难。主轴在结构上要处理好卡盘或刀具的装卡、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、主轴组件的润滑和密封等一系列问题。
4 研究方法及方案（包括技术路线和图表等）