（数控加工）《CNC控制软
件的研制及其在五轴联动
数控工具磨床上的应用》可
《CNC 控制软件的研制及其在五轴联动数控工具磨床上的应用》
可行性报告
壹、总论
1、概述
项目名称：
CNC控制软件的研制及其在五轴联动数控工具磨床上的应用
项目的主要内容：
我厂研制的 MKW6014五轴联动 CNC工具磨床，利用“刃点跟踪法”计算软件，实现了五
轴联动，目前国内尚无其他厂家生产，填补了国内空白。磨床采用工控机控制，广泛应
用于航空、航天、机械、模具等行业，编程加工壹次磨削完成曲面复杂的精密特型刀具。
属于本年度创新基金重点支持项目（见《2001年度科技型中小企业技术创新基金若干重
点项目指南》Ｐ44：“数控系统高性能、结构化、商品化软件包”）。
2、项目的社会经济意义、目前进展情况、申请创新基金的必要性
项目的社会经济意义
数控技术及计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的迅速发展，使传统的机械设
计和制造进入现代制造技术的行列。特别是 CNC机床、加工中心和柔性制造单元的普及
应用，大幅度缩短了产品制造周期，提高了产品竞争力，同时对所需要刀具的形状、尺
寸、精度及性能壹致性提出更高的要求。由于飞机、模具、汽车和机电壹体化等精密制
造业采用数控加工，出现了壹大批轮廓复杂的特型数控刀具。有关资料显示，在发达国
家，特型刀具实现了不经铣削直接采用数控磨削壹次加工成形的工艺，且生产出相应的
强力磨削数控工具磨床，实现了加工各种特型刀具的功能转换，为刀具制造工艺带来大
变革、大突破。
在国内，由于国产五轴联动数控工具磨床制造为壹空白，影响了特型刀具的生产
制造，使国产特型刀具性能差，质量不稳定，使用寿命低，众多企业在数控加工中为了
解决生产急需，只好花巨资购买德国 WalterX公司的五轴联动数控工具磨床。该机床每
台售价 30万美元（合人民币 240万元），价格昂贵，由于国内没有替代产品，所以 WalterX
公司的五轴联动数控工具磨床售价壹直居高不下，这对我国大力发展和促进数控技术的
应用非常不利。为了振兴民族工业，用自己生产的数控磨床替代进口设备，使国产刀具
早日走出国门迈向世界，我们和西安交通大学机械制造及自动化研究所联合开发了五轴
联动 CNC数控工具磨床。
项目的进展情况
我厂在 1999年初提出项目设想，然后收集各方面资料，向有关大专院校和研究所咨询，
查阅资料，获取国内外动态，然后详细确定方案且请专家论证，在得到肯定的情况下，1999
年下半年开始试制，2000年 3月制成样机，五月份在上海机床博览会上展出且进行现场
加工表演，得到国内外同行的壹致好评和国外专家的赞赏。后来我们进壹步完善了软件
功能，调试更换了部分硬件，使机床的机械性能和软硬件性能完全接近国外同行企业德
国 WalterX公司的工具磨床 HelitRomiMiniPower的水准。
申请创新基金的必要性
俩年来为了研制该设备，企业“以副养主”自筹资金 45万元，全部用于开发研制，生产
出样机才使这朵高科技奇葩含苞待放。当下我们集中人力、物力、财力，正在全力以赴
加快软件的开发提高机床性能的步伐，力争壹年左右时间形成小批量生产能力，但需补
充资金，故申请科技创新基金。
3、项目实施的优势及风险
项目实施的优势
咸阳台式机床厂始建于 1991年，其前身为咸阳中山通用机械厂，主导产品为台式钻铣机
床，万能刀具刃具磨床。多年来，厂领导始终把技术进步和新产品开发放在首位，每年
用于高新技术研究的经费约占销售额的 10%。从 1997年开始，我厂投入大量人力、物力
和天津大学进行厂校合作开发单片机控制的五轴四联动数控工具磨床，过度到今天的工
控机五轴联动数控工具磨床，对数控工具磨床的制造积累了丰富的经验。同时我们和西
安交通大学进行了产学研联合，转化科研成果，使项目实施的优势更加明显。更重要的
是国家对高科技产业的扶持和西部开发的政策增强了我们把该项目进行到底的决心和信
心。
项目实施的风险
投资大，科技含量高，市场营销网络不完善是该项目实施的风险。我们投入大量资金经
过俩年的努力，生产出功能齐全的样机，已经将大部分风险化解。下壹步，准备充实完
善原有的西北地区、江苏、上海、深圳营销网络，同时增设四川、华北、东北营销网，
扩大宣传，拓展销路。我们深信，经过不懈的努力，终将化险为夷，这项高科技产品壹
定会占领市场。
4、项目计划目标
总体目标：
在项目执行期间计划投资 235万元，截止目前已完成投资 45万元，需新增投资 190万元。
项目完成后可年产五轴联动数控工具磨床 10台，企业资产将达到 400万元，企业人员达
到 60人左右（项目产品需 55人，其它产品需 5人），新增就业人员 30人左右。
经济目标：
本项目完成后，累计实现的经济目标如下：
年工业总产值 600万元
工业增加值 450万元
项目产品： 400万元
销售收入
其它产品： 100万元
缴税总额 万元
净利润 万元
创汇额 万美元
技术、质量指标：
轴线测量行程
公差（mm） ISO10791-4标准
（£500mm）
检测结果
X轴
Y轴 双向定位精度
A
Z轴
X轴 X轴¯
Y轴 Y轴¯
单向定位精度
A和 A¯
Z轴 Z轴¯
X轴
Y轴 双向重复定位精度 R
Z轴
X轴 X轴¯
Y轴 Y轴¯
单向重复定位精度
R和 R¯
Z轴 Z轴¯
X轴
Y轴 反向差值 B
Z轴
双向定位系统偏差 E
单向定位系统偏差
双向平均偏差范围
行程至 360°的回转线的定位公差公差
（弧秒） ISO10791-4标准 检测结果
A轴 25
双向定位精度 A 28
C轴 28
A轴 22 A轴¯ 25单向定位精度
A和 A¯
22
C轴 28 C轴¯ 26
A轴 16双向重复定位精
度 R
16
C轴 18
A轴 6 A轴¯ 8单向重复定位精
度 R和 R¯
8
C轴 9 C轴¯ 9
A轴 12
反向差值 B 12
C轴 14
双向定位系统偏差 E 20 18
单向定位系统偏差 14 12
双向平均偏差范围 12 12
精密镗床标准
工作台面对工作台
纵向移动的平行度
磨头主轴径向跳动
砂轮轴的轴向窜动
X轴对工作台面横
向移动的平行度
Y轴对工作台面横
向移动的平行度
Z轴对工作台面的
垂直度
引用标准及参考资料：
检测依据 ISO10791-4：1998加工中心检验条件《第 4部分：线形和回转轴线的定位精度
和重复定位精度检验》国际标准最新版本。参考资料选取德国 WALTERX公司生产的
HelitromiMiniPower数控工具磨技术精度要求。
检测工具：
三坐标测量仪，万能通用量具和指示器等。
简要说明：我厂生产的数控工具磨床属专用非标准数控设备，至今未见国际上同类产品
检验条件出台，所选检测依据仅供参考对比。增设检验项目取决于用户的要求和签约双
方商定的协议。
我厂计划在 2002年 7月底前制定且完善新产品标准，和此同时使该项目产品通过国家相
关行业的许可认证。
阶段目标：
项目各阶段目标列表说明如下：单位：万元
阶段 内容 完成时间 投资金额 经济指标
完善已有软件 2001年 8月－9月 5
开发剩余软件 2001年 10月－2002年 2月 45第壹阶段
样机调试试生产 2002年 3－4月 10
第二阶段 样机鉴定 2002年 5－6月 3
产品标准制定 2002年 6－7月 4
产品质量认证 2002年 7－8月 5
小批量生产 4台 2002年 8－12月 49 销售收入 160利润
购加工中心壹台 2002年 8月 50第三阶段
小批量生产 6台 2003年 1－7月 19 销售收入 240利润
项目执行期内，我厂从往年积累和职工入股的形式自筹资金 80万元，银行贷款 30万元
投入项目的各个阶段，尚缺资金 80万元，特申请科技型中小企业“技术创新基金”无偿
资助 60万元。
资金使用计划：
项目执行期内计划投资 235万元，已完成投资 45万元，需新增投资 190万元，新增投资
情况列表说明如下：
单位：万元
企业自筹 创新基金资助 市科研发展计划 银行贷款资金
阶段
新增
投资 金额 到位时间 金额 到位时间 金额 到位时间 金额 到位时间
第壹阶段 60 25 25 10
第二阶段 12 7 5
第三阶段 118 48 30 10 30
5、主要技术经济指标对比
该产品国内生产出样机的独此壹家，无对比性，现将我厂产品主要技术经济指标和
德国 WalterX公司 MiniPower五轴联动数控工具磨床主要技术经济指标（根据资料查询）
对比如下：
性能 MKW6014 WalterMiniPower
工作台纵向最大移动量（X轴） 300mm 350mm
工作台横向最大移动量（Y轴） 150mm 200mm
垂直方向最大移动量（Z轴） 120mm 470mm
X、Y、Z轴分辨率
A轴分辨率 ° °
C轴分辨率 ° °
砂轮最大直径 80mm 150mm
价格对比 40万元 240万元
我厂完成该项目后，经济效益将大幅度提高，工厂的规模将进壹步扩大。项目实施
前后的主要经济指标对比如下：
经济指标 项目实施前 项目实施后
年销售收入 151万元 500万元
年缴税总额 14万元 万元
年净利润 6万元 万元
创汇额 0 万美元
二、申报企业情况
1、申报企业基本情况
企业名称 咸阳台式机床厂
通讯地址 陕西省咸阳市东风路 3号
注册时间 1991年 7月
注册资金 63万元
企业注册类型 集体企业
主管单位名称 咸阳市科学技术委员会
2、企业人员及开发能力
企业法定代表人基本情况
企业法定代表人兼项目技术负责人孙志立，1966年毕业于咸阳机器制造学校机械制造专
业。曾从事约 6年的教学工作，后壹直致力于技术工作将近 30年，对机械制造和刀具研
究有很高的造诣，既有扎实的理论知识和丰富的实践经验，又有较强的创新开拓意识和
能力。1991年率先创办了咸阳中山通用机械厂，生产纺织配件和小型通用设备，为企业
发展奠定了基础。1994年企业改名为咸阳台式机床厂，产品也升级换代为台式钻铣机床
和万能刀具刃具磨床。工厂不满足传统产品的制造，始终瞄准高新技术，1997年和天津
大学联合开发了五轴四联动数控工具磨；1999年至 2000年又研制成功五轴联动数控工
具磨床，填补了国内空白，企业也步入高新技术产业的行列。
企业人员基本情况
工厂现有职工 31人，大专之上文化程度 10人，主要管理人员均为中专之上学历，50岁
之上占 20%、30－50岁占 40%、30岁以下占 40%，平均年龄 34岁。管理、技术开发、生
产、销售人员为 3：4：21：3的比例。
新产品开发能力情况
上年度研究开发投入资金 15万元，占企业年销售额的 10%。科研开发人员中，俩人为高
级工程师，根据项目进展情况拟招聘 40岁左右自控或计算机专业人员 1至 2人，为项目
后续发展做好准备。
3、企业财务经济状况
资产总额
万元
负债总额 万元
固定资产总额 万元
产品销售收入 万元
总收入 万元
其他收入 万元
缴税总额 14万元
净利润 6万元
流动比率 %
速度比率 %
总资产报酬率 %
净资产收益率 %
应收账款率 %
项目第三阶段结束即 2003年 7月，累计销售收入 500万元，缴税总额 万元，净利
润 万元，创汇 万美元，以后 5年各项指标将以 4%左右的速度增长。
4、企业管理情况
企业管理制度
咸阳台式机床厂是咸阳市高新技术开发区首批技改开发项目的重点企业，产权归集体所
有，企业日常运营管理由厂长负责，重大事项由厂长提请职工代表大会审议通过。定期
向业务主管部门汇报生产运营情况，接受上级的指导和监督。工厂各项制度建全，主要
有“新产品开发制度”、“财务制度”、“产品质量管理制度”和“运营销售管理制度”。
企业质量保障体系的建设
企业以质量求生存作为企业发展的根本宗旨，对采购的材料、物资按合同验收合格后方
可入库。在生产过程中，每壹道工序完成后，由质量检验员验收合格才能转入下道工序。
在销售环节，实行包修、包换、包退的“三包”制度。我厂已和中国方园标志认证委员
会陕西审核中心多次接触，质量保障体系认证的前期准备工作已经开始，力争 2002年 8
月底前通过国际 ISO9000系列质量体系认证。
企业的产权明晰情况
本企业为集体所有制企业，产权关系明晰，根据现代化企业制度的要求，拟进行股份制
改革，真正达到产权明晰、决策民主、管理科学
企业的商誉和获奖情况
工厂在多年的生产运营活动中，重质量重合同守信用，企业商誉较高，在 1995年 7月中
国乡镇企业出口商品展览会上我厂研制的 2MT6027A万能刀具刃具磨床荣获金奖。
5、企业发展思路
把科学技术和新产品开发放在首位，加强同大专院校和科研院所的技术合作，以高
新技术产品为主导，根据市场需求及时调整产品结构。
实施五年发展规划，2002年 7月结束 MKW6014五轴联动数控工具磨研制，紧接着生
产 10台，工业总产值达到 600万元，销售收入 500万元，每年增长 4%左右，力争到 2007
年工业总产值达到 702万元，销售收入 585万元。
结合四川、沈阳、西安、上海用户来我厂考察五轴联动数控工具磨的意向，抓紧调
试完善软件，争取在 2002年 8月将这台样机销售出去，且以此为突破口，在全国主要地
区建立销售网络让产品占领市场，为企业五年发展奠定坚实基础。
三、项目的技术可行性和成熟性分析
1、项目的技术创新论述：
该项目将最新研制的“刃点跟踪法”刀位计算软件应用于五轴联动 CNC工具磨床上，
该方法是以刀刃为基础，砂轮通过跟踪刀刃上的点来进行磨削的壹种方法。通过此方法，
能够容易加工出螺旋回转面刀具刀刃上各点所要求的法向前角和螺旋角，这是对现代刀
具加工技术的重大革新和完善。
项目的技术创新点：
项目的机械技术特点简述
MKW6014型数控工具磨床为五轴五联动数控机床。该机床的设计和其结构是在充分分析
及消化了世界上同类万能工具磨床的基础上，集各家所长且突出自己的优点而设计制造
的。为了保证机床的确实可靠及实用，机床在设计制造以后，又经过了近壹年的试运行
考核，做了必要的设计修改，使机床得到进壹步完善且正式定型。通过使用证明，MKW6014
机床不但具有较宽的加工柔性，更具有可靠的工作稳定性。其良好的刚性主轴设计使机
床在加工大规格工件时更具特点。机床不但能够用来生产制造高速钢、整体硬质合金工
具，同时仍能够方便地对精密复杂刀具进行重磨。机床的整体设计非常紧凑，机床工作
所需要的所有辅助系统均内装于机床之中，如，冷却油过滤系统，油雾过滤系统，高压
冷却油供给系统以及集中润滑系统。机床工作区的简洁设计、工作门开启后操作者的舒
适工作环境也是机床的壹大特色。
项目软、硬件主要特点简述
(1)要保证数控机床的硬质合金刀具（象：球头铣刀、螺旋锥度铣刀等）具有良好的切削
性能，刀具的几何角度参数非常重要。依据复杂曲面的成形理论，之上特种刀具的几何
参数必须在具有五轴五联动的数控机床上才能实现。MKW6014机床的数控系统采用了
SUNTEC－16M计算机控制系统，该系统具有 8轴联动的能力。从可靠性考虑，机床上的
全部五个数字电机和驱动放大器等和控制系统的配置辅助系统全部选用了和 SUNTEC系
统相匹配的 star产品，通过近俩年的使用，控制系统从未发生过系统故障等不安全事故。
SUNTEC控制系统对机床的辅助系统如自动润滑、冷却油喷射等实行自动控制，且提供故
障保护报警及停机。
(2)机床的数控成形软件由西安交通大学机械制造及自动化研究所和我们合作共同开发，
它主要分螺旋铣刀类、钻头类、旋转锉类等。这类软件为直接菜单式数据输入，每项数
据都尽可能的配置了说明及图示，以便于操作者的理解。为了便于刀具设计者进行新刀
具设计或对刀具进行槽形的改进设计，软件中配置了计算机模拟加工显示功能。这样在
改变刀具参数后，不用进行试磨就能够从屏幕上见到它的模拟加工过程。人机界面操作
方便，可预测性强。
——解决了五轴 CNC数控系统的控制驱动，真正把 CNC五轴联动控制技术应用在了数控
工具磨床上，且完成了 MKW6014五轴联动数控工具磨床的样机制造。样机彩色照片见申
请材料附件。
——建立了基于五轴 CNC数控系统和五轴联动数控工具磨床的数据库、数学模型库，包
括螺旋锉、球头铣刀、特种刀具等刀具的数学模型及其刀位计算、五轴联动控制、砂轮
中心运动轨迹计算、动态加工模拟等软件包。
——解决了五轴联动的技术难点。螺旋锉、球头铣刀、特种刀具等由于刃形复杂，加之
品种规格繁多，因此刃磨相当困难，传统的刃磨方法是利用各种机械装置且辅以手工操
作来完成，不仅加工效率低、成本高，而且刃磨质量难以保证。我们研制开发的五轴联
动数控工具磨床是建立在上述刀具几何模型的基础上，根据五轴 CNC数控系统的坐标结
构将其转换为相应的刃磨运动模型，且通过软件实现五轴联动。这个技术关键的解决为
我厂研制开发的五轴联动数控工具磨床达到国内外同类水平奠定了基础。
——解决了五坐标插补技术难点。为了实现螺旋锉、球头铣刀、特种刀具等刀具的刃磨
运动，需要进行五坐标联动控制，五坐标联动控制的核心是五坐标插补，我们在研制开
发中采用刃点跟踪法，实现了五坐标插补。
——开发了切削加工过程模拟系统，该系统具有加工任务选择、工艺分析、工具轨迹形
成、图象图形模拟仿真、结果分析、数据保存等主要功能。
——超硬材料加工技术的应用。磨削硬质合金产生的切削热很高，势必对砂轮的选用和
切削液的选取要求提高，为此我们选取了最新研制的含有低温结合剂的金刚石砂轮和超
强冷却液。同时利用自行开发的自适应控制优化软件对切削力的变化进行跟踪监测，及
时调整切削参数，既保证了砂轮的耐用性，也保证了工件的定位精度和机床工作的平稳
性，保证了产品质量，提高了生产效率和机床的使用寿命。
——高刚性龙门结构设计。为了保证机床具有良好的刚性、稳定性以及高精密度，采用
了高刚性的龙门防震铸铁结构、刚性直线导轨、精密滚珠丝杠和蜗轮蜗杆副。
项目技术来源
本项目由我厂和西安交通大学机械工程及自动化研究所联合开发，实行产学研壹体。共
同确定数学模型的建立和配套软件以及工具磨床机械机构设计、加工、安装、调试，项
目投资由我厂承担，项目成果归双方所有，产品销售后利益双方共享。双方有责任对对
方的技术和运营秘密保密，相互信任，长期合作。非不可抗拒因素此项目不得中断，否
则违约方应赔偿对方经济损失。在项目产品的生产过程中，西安交大随时派人来厂业务
技术指导，解决所出现的各种问题，保证项目的顺利实施。项目开发合同见申请材料附
件。
本项目国内、外发展现状简述
本项目国外发展现状
由于现代制造技术的大规模兴起以及现代制造技术的基础装备——数控机床、加工中心
和柔性制造单元的广泛应用，对刀具的尺寸精度和性能壹致性提出了更高的要求。同时
由于模具，飞机和汽车等精密制造业使用数控机床，致使这些基础设备上涌现出大批廓
形复杂的新型特种数控刀具，如整体硬质合金球铣刀、整体硬质合金椭球形铣刀、螺旋
锉等。据已掌握的资料，在当今高度工业化国家，这类特型数控刀具普遍实现了壹次数
控磨削成形的加工工艺，而且利用软硬件技术实现了各种特型刀具加工功能的转换。目
前圆锥球头立铣刀的磨削加工只有德国 WALTER、美国的 HUFMAN、瑞士的 STRAUSAK及日
本牧野这样实力雄厚的 X公司才能精确地加工出来，因为加工这种刀具需要高精度多轴
联动的数控工具磨床以及高精度的加工数据计算。
本项目国内发展现状
在国内，由于数控技术起步较晚，用于刀具制造的专用数控机床试制工作长期进展不大，
影响了特种刀具的生产制造，特种刀具只能由熟练的磨锋技工手动操作加工，壹种类型
的刀具就要订作壹套专用的机构，而且加工速度慢、效率低、成本高。我们生产的五轴
联动数控工具磨床同德国 WALTERX公司的产品壹样，通过自己开发的软件能够加工设计
要求的各种形状的特型刀具和壹般平面刀具，省去了各种繁杂的专用夹具，人机界面操
作方便，安装夹紧简单，解决了五轴联动时各轴杆的分配及相应时间分配，为特型刀具
的手动操作加工转变为自动加工开创了先河。
项目产品和国外同类产品的比较简述
该项目产品和 WALTERX公司的五轴联动数控工具磨床在性能指标上稍有差距，主要是 X
轴、Y轴、Z轴的移动量，各轴的分辨率和砂轮直径尚不及 WALTERX公司的同类产品，X
轴移动量小 50mm、Y轴小 50mm、Z轴小 350mm，X、Y、Z轴分辨率大 、A轴大
°、C轴大 °，砂轮直径小 70mm。在今后的生产过程中，将逐步采用Ⅱ型软
件，采用精度更高的加长滚珠丝杠和直线导轨，加大蜗轮蜗杆功率，产品的技术指标才
能达到 WALTERX公司同类产品的指标。现将项目产品的技术指标和 WALTERX公司产品的
指标列表对比如下：
性能 项目产品 MKW6014 德国 WalterMiniPower
工作台纵向最大移动量（X轴） 300mm 350mm
工作台横向最大移动量（Y轴） 150mm 200mm
重直方向最大移动量（Z轴） 120mm 470mm
X、Y、Z轴分辨率
A轴分辨率 ° °
C轴分辨率 ° °
砂轮最大直径 80mm 150mm
2、项目的成熟性和可靠性论述
项目的成熟性和可靠性
我厂生产的该项目产品样机已经制成，技术成熟，能够磨削生产 12种螺旋锉中的俩种。
2001年 7月 12日，咸阳市科委组织有关专家对该项目进行了评审论证，壹致认为，本
项目研制的 CNC五轴联动数控工具磨床在机械制造业中用途广泛，对提高机械制造水平
意义重大。
技术鉴定
该项目产品属国内首创，填补了国内空白，具有自主知识产权，能够替代进口。
产品所反映的经济技术指标符合国情，技术路线体现了现代刀具制造结合计算机
技术的发展，是可行的。
实施内容和所要完成的计划内容详细可行，具有广阔的市场前景。
该项目产品需进壹步完善，开发出正式产品后，对我国机械制造行业的发展将有
极大的促进作用。
四、市场调查和竞争能力预测
1、项目主要用途及市场预测
主要用途
项目产品属于先进制造技术范畴，广泛应用于航空、航天、汽车、机械、机电壹体化、
模具等行业，可编程加工壹次磨削完成曲面复杂的精密特型刀具。
市场预测
根据市场调查，国内目前对该产品的年需求量在 40台之上，随着国家工业化进程的加快
和产品结构调整，预计未来五年内年需要量将增至 55台之上。产品的经济寿命期
该产品的经济寿命期约为 8至 10年之上，目前正在研发，处于寿命期的初始阶段。
2、项目产品查新报告简述
根据国家教委科技查新中心西安工作站的查新报告结论：该项技术仍处在研究状态，未
见报道该产品的国产样机。说明国内也有其他单位正在研制此类产品，但开发速度低于
我厂，样机制成时间也在我厂之后，估计 2002年底以后才可出现。
3、市场竞争能力及占有份额
该项目产品属国内首创，具有自主知识产权，技术性能接近德国 WALTERX公司的同
类产品，但价格只有 WALTER产品的六分之壹，具有较强的竞争优势，完全能够替代进口，
同时对非洲及其他发展中国家吸引力较强，出口可能性极大。我们预测，3年内本产品
将占有市场的 25%份额，3年后至 5年，将占有市场份额的 30%之上。
预测根据
我厂的样机比其他厂的样机早俩年半出现，能够抢先占领市场；
由于该产品的市场需求量不象石油、钢铁、汽车、服装等通用产品那样庞大，大
型中型企业不值得生产，壹般小型企业又无能力制造，市场需求出现空档，所以我厂作
为科技型小型企业即可乘虚而入，弥补空档；
随着我国加入 WTO和人民生活水平的不断提高，手机、可视电话、电脑、高清晰
度彩电、复印机、传真机、智能玩具和其他家电等产品的需求量将急剧增加，这会使模
具制造业飞速发展，涌现出大批曲面复杂的加工刀具，为五轴联动数控工具磨床提供广
阔的市场。
五、项目实施方案
1、项目开发计划
该项目产品的样机已经制成，下壹步需对已有软件的可靠性进行完善且完成剩余软
硬件的开发，这些任务计划在 2002年 3月底结束，4月份对样机进行调试，试生产磨削
12种螺旋锉、圆锥和螺旋形铣刀。
第二步完成样机鉴定，计划在 2002年 5--6月份结束；产品标准制定计划在 6—7月
份结束，产品质量认证计划在 7—8月份结束。
第三步计划从 2002年 8月份开始小批量生产至 12月底生产 4台，到 2003年 7月底
生产该项目产品 6台，实现预定的各项经济目标。
市场开拓工作已经展开，产品说明书及样机广告彩照已于 2001年 6月底编制拍摄完
成，计划 8月—2002年 4月完善西北地区、江苏、上海、深圳及广州原有营销网，和这
些地区机床销售 X公司或相关代理人签订代销协议；2002年 5月—12月在重庆、成都、
北京、天津、沈阳建立营销网，和当地机床销售 X公司订立代销协议或常驻经销人员。
项目进展计划的甘特图如下：
任务
已有软件完善剩余软硬件开发
样机调试
样机鉴定标准制定认证
生产准备小批量生产
完善西北江苏上海深圳广州营销网建立重庆成都北京天津沈阳营销网
2001200120022002（年份）
47812345789101112(月份)
2、技术方案
我厂生产的样机可磨削生产全部 12种螺旋锉，其中俩种软件已开发完成装机使用，
尚有 10种软件未开发完成，仍要研发剩余 10种螺旋锉软件和球头铣刀、螺旋铣刀、钻
头软件。
“刃点跟踪法”的工艺流程
建立非线性方程
"变尺度优化法"解方程
加工开始
计算砂轮中心轨迹参数
动态加工模拟
变参数
预计技术参数
技
术 备 选
方案
在已有的俩种软件中，软硬件兼容性稍差，在磨削过程中软硬件系统尚欠稳定。只要在
调试软硬件系统的过程中对个别硬件加以整治，即可解决问题。剩余 10种软件正在开发，
但因资金影响故进度较慢，这 10种软件的数学模型已经建立，软件开发技术成熟，只要
资金到位，即可按计划完成。
3、生产方案
生产设备及场地
我厂现有机加工车间壹个，面积 300M²，装配车间壹个，面积 300M²，库房壹个，面积 200M²，
办公室及计算机房总面积 100M²，水电气公用设施齐全。生产设备 20多台，主要有 CS6240
车床二台，CS6140车床壹台，M131外圆磨床壹台，M7130平面磨床壹台，X62W铣床壹台，
B650、635、665牛头刨床三台，BQ208龙门刨床壹台，台式计算机二台，性能可靠精度
较高。
产品外购材料简述
X轴移动量 300mm
Y轴移动量 150mm
Z轴移动量 120mm
A轴转动量 360°
C轴转动量
±120°
该产品所用钢材均由鞍钢、首钢、宝钢等厂生产；丝杠、轴承、直线轨道等标准件采用
西北机器厂、哈尔滨轴承厂和广东新会凯特精密机械 X公司的产品。
产品所用壹般零件由我厂自行加工；关键零件和机座等铸造件在本市大中型企业外协加
工；计算机和控制部分硬件由北京四通 X公司和台湾友莱 X公司提供。由此可见，工厂
完全具备该项目产品的生产条件，不需增加基本建设项目即可投入生产。
4、营销方案
销售网络
本项目产品主要销往西安兰州、成都重庆、广州深圳、上海南京、北京天津、沈阳长春
等地区，使用对象主要为飞机制造、汽车生产、机电产品制造、金属压力加工和模具生
产等企业。多年来我厂壹直委托西安、广州、上海机床销售 X公司代销我厂产品。
营销计划
由于该项目产品刚刚问世，所以计划今年 8月至明年 4月和这些 X公司再次磋商，签订
新产品代销协议。明年 5月至 12月我们将和兰州、深圳、重庆、成都、北京、天津、沈
阳、长春等地的机床销售 X公司反复磋商，建立代销业务，对使用该项目产品较多的广
州、成都和沈阳地区派人常驻销售。
5、其他问题解决方案
我厂在项目产品的生产过程中，不出现废汽、废水，所出现的金属切屑由废品 X公司回
收利用，所以无“三废”公害。该产品不属于交通、压力容器、电信等特殊产品，也不
属于国家专控专卖产品，不需申请特殊产品生产许可证，但应向国家机械工业管理部门
申报许可生产，这项工作计划在 2002年 8月底完成。
六、投资预算和资金筹措
1、投资预算
资金来源及用途
根据项目研发的内容和设计生产能力，本项目在基金资助期内计划投资 235万元，至项
目申报时已完成投资 45万元，需新增投资 190万元。已投资的 45万元完全由我厂自筹，
主要用在：调研咨询费 5万元、样机已有软件开发费 5万元、样机机械部分制造 17万元、
样机硬件购置 2万元、专用仪器设备费 8万元，会议资料及其他费用 8万元。
固定资产投资
在第五部分第 3项生产方案中已经讲述了我厂的厂房、公用设施、设备及原辅材料的来
源情况，说明不需要增加基本建设，根据项目开发的需要，准备增添设备，拟购置立式
加工中心，以便提高零件的加工精度，现将设备购置所需费用列表说明如下：
设备名称 数量 需要资金
立式加工中心 1台 50万元
项目执行期内，流动资金估算表如下：
单位：万元
项目 资金
项目研发 72
材料费
机加工费 4
标准件采购费 4
其他费用
人工费
2、新增资金筹措
该项目新增投资 190万元，分四个渠道筹措：第壹，企业自筹 80万元，2001年 8月筹
集 25万元，2002年 5月筹集 7万元，8月筹集 48万元；第二，市科研发展计划补助 20
万元，2002年 1月补助 10万元，2003年补助 10万元；第三，银行贷款 30万元，2002
年 9月到位，目前银行正对我厂资产进行评估，我们将积极和银行磋商，加快贷款的进
展步伐；第四，申请“创新基金”无偿资助 60万元。
3、资金使用计划
该项目新增投资 190万元，使用计划如下：
单位：万元
完善样机已有软件的可靠性 5
剩余软硬件的开发 45
样机调试和试生产 10
样机鉴定、制订产品标准产品质量认证 12
设备购置小批量生产 118
申请“创新基金”无偿资助 60万元，主要使用方向列表如下：
单位：万元
使用方向 资金数量
样机已有软件完善 2
剩余软硬件开发 20
样机调试试生产 3
样机鉴定标准制订质量认证 5
设备购置小批量生产 30
七、经济、社会效益分析
1、产品成本分析
根据项目开发计划，项目完成后可批量生产该项目产品 10台，年生产成本的估算如
下：
、年生产成
本为 万元，计算基础是：
（1）人员按 55人计，人均月工资 400元，年工资 万元；
费用项目
金额（万元）
人工费
材料费 134
机加工费 40
标准件采购 40
制造费
（2）单台磨床数控硬件 11万元，铸造件 1600kg´4元/kg=万元，钢材及其他材料
费 万元，共 万元，10台 134万元；
（3）单台产品机加工费 4万元，10台 40万元；
（4）单台产品标准件 4万元，10台 40万元；
（5）车间年水电费 万元，厂房折旧 4万元，车间年管理费 万元，共 万元。
项目产品期间费用估算如下：
单位：万元
费用项目 金额
销售费用 11
管理费用
财务费用
主要因素及解决方案
对生产成本产负面影响的主要因素是数控硬件价格太高，为了降低成本准备在批量生产
时，可将样机使用的步进电机换为价格较低的松下电机，以降低成本。
2、产品单位售价和盈利预测
产品售价
根据产品成本和市场分析，本项目产品进入市场的单位售价初步定为 40万元，从 2006
年起下降为 39万元。
该项目五年的各项指标预测列表如下：
预测指标的计算如下：
1 2 3 4 5 6 7
年度 产量（台）
单台成本
（万元）
单台售价（万
元）
年销售量（台）年收入（万元）
年成本
（万元）
净利润
（万元）
2003 10 40 10 400
2004 11 40 11 440
2005 12 40 12 480
2006 15 24 39 14 546 336 210
2007 18 24 39 15 585 360 225
2003年：年收入=3项´4项=40万元´10=400万元
年成本=2项´4项=万元´10=万元
年利润=5项-6项=400万元万元=万元
以后各年的计算方法同上。
3、经济效益分析
在项目基金资助期内，我厂除生产项目产品外，仍制造生产其他产品，如台式万能工具
刃具磨床、钻铣镗床等产品，预测累计可实现销售收入 500万元，净利润 万元，
缴税总额 万元，创汇 万美元。
4、项目投资评估
单位：万元
项目内容 金额
生产成本
年销售收入 400
净现值
收益率 %
投资回收期
年
5、社会效益分析
本项目隶属于先进制造技术范畴，其先进性在于五轴五联动，对曲面复杂的各种刀
具均可壹次加工完成，相对于传统的多次装夹多次磨削工艺，可大大减少动力消耗，节
省能源，降低成本。
该项目产品采用人造金刚石砂轮，不采用价格昂贵的天然金刚石，可减少天然金刚
石的开采，有效地保护自然资源，维护生态平衡，保护环境。
大型企业和壹般中型企业的刀具刃具都需要加工和修磨，因该产品售价适中，这些
企业都买得起，所以投放市场后在西北地区将很快畅销，3至 5年内会逐步淘汰传统的
刀具加工工艺，提高刀具刃具的加工水平和质量，促进西北地区乃至其他地区的经济发
展。
八、可行性研究报告编制说明
1、编制单位说明
编制单位：咸阳台式机床厂
基本情况：该厂是咸阳市的科技型企业，主导产品为万能刀具刃具磨床和钻铣镗床，年
销售收入 150多万元。
