数控机床可靠制造新范式：由“功能上的可能”升级为“性能上的可靠”

doi:10.3901/JME.2025.12.293

机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (12): 293-304.doi: 10.3901/JME.2025.12.293

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数控机床可靠制造新范式：由“功能上的可能”升级为“性能上的可靠”

刘志峰^1,2,3, 陈传海^1,2,3, 郭劲言^1,2,3, 黎志杰^1,2,3

1. 数控装备可靠性教育部重点实验室长春 130025;
2. 吉林省高端数控装备先进制造与智能技术重点实验室长春 130025;
3. 吉林大学机械与航空航天工程学院长春 130025

收稿日期:2025-01-20 修回日期:2025-04-30 发布日期:2025-08-07
作者简介:刘志峰，男，1973年出生，博士，教授，博士研究生导师。主要研究方向为高端数控装备可靠性、智能制造E-mail：lzfjlu@jlu.edu.cn;陈传海，男，1983年出生，博士，教授，博士研究生导师。主要研究方向为高端数控装备可靠性;Email：cchchina@foxmail.com;郭劲言(通信作者)，女，1993年出生，博士，副教授，博士研究生导师。主要研究方向为高端数控装备可靠性;Email：gjy_jlu@163.com;黎志杰，男，1998年出生，博士研究生。主要研究方向为高端数控装备可靠性E-mail：906140316@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(U23B20104)。

New Paradigm for Reliable Manufacturing of CNC Machine Tools：Upgrading from “Functional Possibilities” to “Performance Reliability”

LIU Zhifeng^1,2,3, CHEN Chuanhai^1,2,3, GUO Jinyan^1,2,3, LI Zhijie^1,2,3

1. Key Laboratory of CNC Equipment Reliability, Ministry of Education, Changchun 130025;
2. Jilin Provincial Key Laboratory of Advanced Manufacturing and Intelligent Technology for High-end CNC Equipment, Changchun 130025;
3. School of Mechanical and Aerospace Engineering, Jilin University, Changchun 130025

Received:2025-01-20 Revised:2025-04-30 Published:2025-08-07

摘要/Abstract

摘要： 数控机床作为高端制造的核心装备，其可靠制造是现代制造业发展的关键与基础。传统机床制造主要关注“功能上的可能”，即实现数控机床的基本功能。然而，随着智能制造和高端装备的迅速发展，单纯满足功能要求已无法应对复杂制造工况环境需求的挑战。因此，提出了一种全新的数控机床可靠制造范式，将关注重点从“功能上的可能”转向“性能上的可靠”。该范式基于可靠性正向设计、可靠性制造过程控制、可靠性试验体系优化、服役健康管理等全生命周期关键技术，通过建立多学科协同的创新机制，系统地提升机床的性能可靠性和稳定性,旨在为数控机床行业提供新的理论指导和技术路径，助力高端装备制造业的可持续发展。

关键词: 数控机床, 可靠制造, 全生命周期, 关键技术

Abstract: Numerical control machine tools, as the core equipment in high-end manufacturing, are crucial and fundamental to modern manufacturing development. Traditional machine tool manufacturing mainly focuses on the “functional possibility”, i.e., satisfying the basic functionalities of NC machine tools. However, with the rapid advancement of intelligent manufacturing and high-end equipment, simply meeting functional requirements can no longer address the challenges of increasingly complex manufacturing environments. Therefore, this paper proposes a novel paradigm for reliable manufacturing of NC machine tools, shifting the focus from “functional possibility” to “performance reliability”. Based on key life-cycle technologies, including forward reliability design, reliability process control, an optimized reliability testing system, and in-service health management, this paradigm establishes an innovative, multidisciplinary collaborative mechanism to systematically enhance the performance reliability and stability of machine tools. It aims to provide new theoretical guidance and technical pathways for the NC machine tool industry, thereby supporting the sustainable development of high-end equipment manufacturing.

Key words: CNC machine tools, reliable manufacturing, whole lifecycle, key technologies

中图分类号:

TG659

刘志峰, 陈传海, 郭劲言, 黎志杰. 数控机床可靠制造新范式：由“功能上的可能”升级为“性能上的可靠”[J]. 机械工程学报, 2025, 61(12): 293-304.

LIU Zhifeng, CHEN Chuanhai, GUO Jinyan, LI Zhijie. New Paradigm for Reliable Manufacturing of CNC Machine Tools：Upgrading from “Functional Possibilities” to “Performance Reliability”[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2025, 61(12): 293-304.

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