數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，cad/cam與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，cnc只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過cad/cam及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。cad/cam和cnc之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中cnc只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正cad/cam中的設(shè)定量，因而影響cnc的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)cnc系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了cnc向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。

2　數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1　性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化　速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化　包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化　以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺機(jī)床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。

(4)實(shí)時(shí)智能化　早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動控制中引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。

2.2　功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化　用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化　科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于cad/cam，如自動編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化　多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2d+2螺旋插補(bǔ)、nano插補(bǔ)、nurbs插補(bǔ)(非均勻有理b樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(a、b、c樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能plc　數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能plc控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)plc用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn)plc用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用　多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3　體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化　采用高度集成化cpu、risc芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐穎pga、epld、cpld以及專用集成電路asic芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用fpd平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和crt抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化　硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如cpu、存儲器、位置伺服、plc、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化　機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。

(4

)通用型開放式閉環(huán)控制模式　采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、cad/cam、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

3　智能化新一代pcnc數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代pcnc數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。

智能化新一代pcnc數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、cad/cam、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。

作者單位：張?。ū本┦袞|直門外望京路4號，北京機(jī)床研究所數(shù)控工程中心，郵編：100102）

魏紅根（北京機(jī)床研究所）

參考文獻(xiàn)

第2篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

【關(guān)鍵詞】我國；數(shù)控技術(shù)；發(fā)展趨勢；探討

1.數(shù)控技術(shù)的概況

數(shù)控技術(shù)是一種通過數(shù)字控制完成某項(xiàng)工作從而實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。它是在數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制數(shù)據(jù)的技術(shù)上產(chǎn)生的。一般情況下，數(shù)控技術(shù)控制著機(jī)械自動化的位置、速度以及機(jī)械能量等方面的流量等，使企業(yè)的管理更加高效、便捷。近年來，數(shù)控技術(shù)以其諸多優(yōu)勢在國內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。

2.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了很大的成就，數(shù)控技術(shù)也吸引了許多專業(yè)人員的關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，數(shù)控技術(shù)在多種技術(shù)領(lǐng)域中的發(fā)展尤為迅速。近年來，國家先關(guān)研究人員研究的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以PC平臺為基礎(chǔ)，在國內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。雖然我國的數(shù)控技術(shù)發(fā)展較快，但是仍然存在這一系列的問題。特別是國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)缺乏特有的創(chuàng)新精神，在商品化進(jìn)程中發(fā)展也比較緩慢，市場的占有率等方面還有一定的欠缺?？傮w來說，目前我國數(shù)控技術(shù)仍然有著極大的進(jìn)步，而且從整體而言，已經(jīng)邁入了世界的先進(jìn)行列。

3.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1數(shù)控技術(shù)的性能不斷提高

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平逐漸提高。其中的一個(gè)重要表現(xiàn)是數(shù)控技術(shù)的性能得到了很大程度的完善。數(shù)控技術(shù)性能的提高體現(xiàn)在五個(gè)方面。

3.1.1數(shù)控技術(shù)逐漸趨向高速化發(fā)展

隨著高速加工技術(shù)的普及，數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行方面的速度也在不斷提高，經(jīng)調(diào)查，車床主軸的轉(zhuǎn)速在幾年前是3000-4000r/min,近年來已經(jīng)發(fā)展到8000-10000r/min，提高了一倍之多。而且在速度提高的同時(shí)，還注重加速度的提高，重力加速度由過去的0.5G提高到了如今的1.5-2.0G，提高了三到四倍左右。

3.1.2數(shù)控技術(shù)機(jī)床的精度迅速提高

近年來，數(shù)控機(jī)床技術(shù)在精度定位方面也有了很大的提高。目前，其定位進(jìn)度已經(jīng)由最出的0.01-0.02mm發(fā)展到0.008mm，有些機(jī)床甚至達(dá)到了1nm，是數(shù)控技術(shù)的一大進(jìn)步。

3.1.3數(shù)控技術(shù)方面逐漸向柔性化方向發(fā)展

數(shù)控技術(shù)方面逐漸向柔性化方向發(fā)展。數(shù)控系統(tǒng)基于本身的柔性，通過進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，覆蓋面不斷擴(kuò)大，剪裁性增強(qiáng)，對于不同用戶的需求都能一一滿足。在群控系統(tǒng)中，需要面對不同的生產(chǎn)流程，群控系統(tǒng)可以通過使用物料流以及信息流對于各種生產(chǎn)流程進(jìn)行自動動態(tài)調(diào)整，是群控系統(tǒng)的功能可以發(fā)揮到最大。

3.1.4復(fù)合加工技術(shù)逐漸應(yīng)用到數(shù)控生產(chǎn)流程

數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)中要提高性能，尤其要做到的就是減少工序，減少生產(chǎn)工藝的輔助時(shí)間。而工藝復(fù)合技術(shù)采用多軸化生產(chǎn)方式，即工件在機(jī)場上面進(jìn)行裝夾，然后利用自動換刀、對主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使多重工序的加工能夠更加節(jié)省時(shí)間。復(fù)合加工技術(shù)也正朝著多軸多系列的方向發(fā)展。

3.1.5數(shù)控技術(shù)的人工智能與實(shí)時(shí)系統(tǒng)逐步提高

數(shù)控技術(shù)的人工智能與實(shí)時(shí)系統(tǒng)逐步提高是任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成的保證。其中，人工智能是利用計(jì)算機(jī)模型對人類的各種行為進(jìn)行模仿實(shí)現(xiàn)。隨著科學(xué)的發(fā)展，人工智能的實(shí)時(shí)響應(yīng)以及現(xiàn)實(shí)性更加完善，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)的發(fā)展也更加智能化和復(fù)雜化，而且有占據(jù)整個(gè)領(lǐng)域的趨勢。在數(shù)控技術(shù)專業(yè)，實(shí)時(shí)智能系統(tǒng)的發(fā)展分出了分支，分別是自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、學(xué)習(xí)控制、專家控制、前饋控制等等。

3.2數(shù)控技術(shù)功能趨于完善

隨著科技水平的不斷提高，我國數(shù)控技術(shù)的功能將會更加完善。數(shù)控技術(shù)性能的不斷提高，其在生產(chǎn)控制的應(yīng)用中發(fā)揮的作用也不斷增強(qiáng)。

3.2.1數(shù)控技術(shù)用戶界面優(yōu)化

界面是用于連接數(shù)控系統(tǒng)和使用者，但是由于不同用戶的需求不同，對于數(shù)控界面的要求也有很大的差距，所以它的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，也因此，用戶界面成為了數(shù)控系統(tǒng)研制過程中比較困難的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前，用戶界面已經(jīng)發(fā)展為圖形化形式，在很大程度上面方便了很多的專業(yè)以及非專業(yè)人士，相關(guān)人員可以通過界面窗口菜單對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行操作使用，還可以根據(jù)用戶界面的圖形化顯示進(jìn)行藍(lán)圖的繪制以及快速編程等等，是數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面不斷增強(qiáng)的主要變現(xiàn)之一。

3.2.2數(shù)控技術(shù)高速數(shù)據(jù)的處理以及數(shù)據(jù)可視化發(fā)展

在計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的時(shí)代，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展基于計(jì)算機(jī)專業(yè)知識也做了相當(dāng)大的轉(zhuǎn)變，應(yīng)用更加方便快捷。數(shù)控技術(shù)對于數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)解釋的高效性以及專業(yè)性使得信息的交流更加廣泛，而不只是局限于文字與語言，相對而言，圖形、圖像以及動畫等等是工作人員更加方便理解。它通常用于CAD/CAM，主要用作自動變成設(shè)計(jì)，對數(shù)控機(jī)床參數(shù)進(jìn)行自動配置等等。其次，可視化融合與虛擬環(huán)境中，使應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，甚至是無需設(shè)計(jì)圖紙，在虛擬環(huán)境中制作樣機(jī)等等，大大減少了生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的失誤，對于數(shù)控技術(shù)的研究也有很大的影響。

3.2.3內(nèi)置性能較高的PLC數(shù)控系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)主要是通過高級語言編程進(jìn)行在線的調(diào)試以及在線幫助等功能。數(shù)控技術(shù)中PLC包含于編程工具中，可以在用戶程序中修改編輯，方便用戶建立自己的控制程序，對于數(shù)控系統(tǒng)的操作也更加快捷方便。

3.3數(shù)控技術(shù)自動系統(tǒng)更加完善

隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)自動系統(tǒng)將更加完善。自動化系統(tǒng)的完善對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展有著極其有重要的作用。以后的數(shù)控技術(shù)對于產(chǎn)品與使用者和用戶之間的關(guān)系更加注重，自動化的發(fā)展也顯得尤為重要。甚至是通過模仿生物機(jī)理，研究制造各種數(shù)控技術(shù)產(chǎn)品。其中智能化是自動化的基礎(chǔ)，主要包括對于及其行為的各種研究描述。在理論知識的基礎(chǔ)上，它融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、生理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)和混沌動力學(xué)等思想，使數(shù)控技術(shù)產(chǎn)品能夠進(jìn)行基本的邏輯判斷、推理以及在一定程度上進(jìn)行自主決策的能力。

在自動化發(fā)展的過程中，模塊化也是不可缺少的元素之一。模塊的制作以及研究是一項(xiàng)重要且復(fù)雜的工程之一，如各種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口以及電氣接口等等。其中研制各種動力單元和具有可視化、圖形處理性能的控制單元以及機(jī)械自動化中的各種機(jī)械裝置等是模塊化主要需要處理的工程。網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代社會的主題，網(wǎng)絡(luò)的普及帶動了數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。目前，數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中以及研究過程中都離不開網(wǎng)絡(luò)，自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)及運(yùn)行也多是依賴于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｋ粌H滿足了生產(chǎn)線、制造商和生產(chǎn)企業(yè)的各種需求，也使制造模式有了進(jìn)一步的改善，是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)中不可缺少的重要元素。

總之，數(shù)控技術(shù)是機(jī)械自動化、機(jī)械制造中的核心技術(shù)，它是多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展融合的結(jié)晶。雖然我國的數(shù)控技術(shù)起步比較緩慢，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)控技術(shù)與世界先進(jìn)水平的差距正在縮小。在未來的發(fā)展中，我國的數(shù)控技術(shù)將會有更大的發(fā)展空間。

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第3篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

關(guān)鍵詞： 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展；數(shù)控技術(shù)發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0220192－01

1 數(shù)控技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)

馬克思曾經(jīng)說過1 數(shù)控技術(shù)學(xué)科的特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)的問世已有40多年的歷史，它是由機(jī)械學(xué)、控制論、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展起來的一門綜合性的新型學(xué)科，是用數(shù)字化指令控制機(jī)床動作的技術(shù)，它包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)技術(shù)；伺服驅(qū)動技術(shù)；精密機(jī)械技術(shù)；編程技術(shù)；PLC機(jī)電接口技術(shù)。其中控制系統(tǒng)技術(shù)是核心；伺服驅(qū)動技術(shù)是關(guān)鍵；精密機(jī)械技術(shù)是基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)，大力發(fā)展、推廣應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，對機(jī)械制造、航空航天事業(yè)的發(fā)展，惡劣及危險(xiǎn)環(huán)境的作業(yè)等，都會起著關(guān)鍵性的作用。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。

數(shù)控技術(shù)國外發(fā)展趨勢

縱觀數(shù)控技術(shù)的發(fā)展歷史，不難看出數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是逐步跟蹤計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展的，從1956年至今，大致經(jīng)歷了如下四個(gè)階段：1956年-1974年，專用硬件NC的時(shí)代；1975年-1989年，專用計(jì)算機(jī)數(shù)控時(shí)代，即微處理器NC的時(shí)代（μ PC）；1990年-1995年，BASIC PC的CNC時(shí)代；1996年至今，開始全PC開放式智能化數(shù)控新階段。

近幾年來世界發(fā)達(dá)國家紛紛采取措施，投入大量的人力、財(cái)力組織優(yōu)勢力量進(jìn)行新一代開放式體系結(jié)構(gòu)和具有智能型功能的數(shù)控技術(shù)開發(fā)與研究，包括美國的NGC和OMAC計(jì)劃、歐共體的OSACA計(jì)劃、日本的OSEC計(jì)劃等。數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)更趨向于“開放式”，為滿足現(xiàn)代機(jī)械加工的多樣化需求，新一代的數(shù)控機(jī)床具有以下特點(diǎn)：

1）機(jī)床結(jié)構(gòu)按模塊化、系列化原則進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，以便縮短供貨周期，最大限度滿足用戶的工藝需求。2）由于數(shù)控機(jī)床的很多部件的質(zhì)量指標(biāo)的不斷提高，品種規(guī)格的逐漸增加、機(jī)電一體化內(nèi)容更加豐富、功能參數(shù)日趨龐雜，因此專門為數(shù)控機(jī)床配套的各種功能部件已完全商品化，為建立具有競爭能力的機(jī)床廠創(chuàng)造了條件。3）為向用戶開放，各發(fā)達(dá)國家的數(shù)控機(jī)床廠都積極建立完全開放式的產(chǎn)品售前、售后服務(wù)體系。建立開放式的零件試驗(yàn)室，建立自助式數(shù)控機(jī)床操作、維修培訓(xùn)中心。4）采用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把社會上各種制造資源根據(jù)加工任務(wù)進(jìn)行合理組合與調(diào)用，是21世紀(jì)將先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，世界各國都在積極進(jìn)行這方面的研究工作。5）人工智能化技術(shù)在數(shù)控技術(shù)中的推廣應(yīng)用。隨著人工智能在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)向智能化發(fā)展。在新一代的數(shù)控系統(tǒng)和伺服裝置中，由于采用“進(jìn)化計(jì)算（”Evolutionary

Computation），“模糊系統(tǒng)”（Fuzzy System）和“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”（Neural

Network）等三個(gè)方面新的控制機(jī)理，性能大大提高。這種高性能的智能化的數(shù)控系統(tǒng)不但具有自動編程、前饋控制、自適應(yīng)切削，工藝參數(shù)自生成、運(yùn)動參數(shù)動態(tài)補(bǔ)償?shù)裙δ?，更具特色的是考慮到操作使用的因素而呈現(xiàn)的極為友好的人機(jī)界面。當(dāng)前采用模糊控制原理的電加工數(shù)控系統(tǒng)和具有自學(xué)習(xí)、自建立數(shù)學(xué)模型、自調(diào)整參數(shù)的高性能數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動裝置已有產(chǎn)品并在市場中具有強(qiáng)的競爭能力。

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

3 我國數(shù)控技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀與差距

我國的數(shù)控技術(shù)，在“八五”攻關(guān)中，不失時(shí)機(jī)地提出了以自主版權(quán)為目標(biāo)，以平臺為基礎(chǔ)的發(fā)展戰(zhàn)略，而且在攻關(guān)過程中，瞄準(zhǔn)或調(diào)整到以PC機(jī)為基礎(chǔ)的發(fā)展路線上，并以此形成了兩種平臺，開發(fā)出了四個(gè)基本系統(tǒng)，其中華中I型和中華I型是將數(shù)控專用模板嵌入通用PC機(jī)構(gòu)成的單機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，航天I型和蘭天I型是將PC機(jī)嵌入到數(shù)控之中構(gòu)成的多機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，形成典型的前后臺型結(jié)構(gòu)，國內(nèi)其它單位也都先后開發(fā)開放式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。然而就總體而論，還僅僅處于開始階段，雖然各個(gè)系統(tǒng)都向PC平臺方向發(fā)展，但在具體的實(shí)施開發(fā)中仍然存在一些問題。最大的問題即是開放性不夠、開發(fā)環(huán)境和支持手段不足，要作為用戶方便地進(jìn)行二次開發(fā)的開放程度還遠(yuǎn)未達(dá)到，只是具有相當(dāng)技術(shù)力量的開發(fā)單位才能使用，而作為能夠普及到一般用戶的程度則還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。利用PC機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)使得CNC的重點(diǎn)由硬件轉(zhuǎn)向軟件，為我國的數(shù)控發(fā)展消除了硬件上的“瓶頸”制約，從而可能加快生產(chǎn)出實(shí)用產(chǎn)品。而且PC-NC畢竟使CNC向開放性體系結(jié)構(gòu)邁出了一大步。在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)與制造中，我國已開始采用模塊化技術(shù)，對數(shù)控切削加工中的工藝參數(shù)、工具系統(tǒng)的優(yōu)化、智能適應(yīng)控制都進(jìn)行過研究，它為對智能化控制的進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)，但上述工作僅僅是一個(gè)開端，仍需在“十五”期間進(jìn)行一系列開發(fā)研究工作，跟蹤世界數(shù)控技術(shù)，推動我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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第4篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)械數(shù)控技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

隨著社會的不斷發(fā)展，人們生活水平也有了很大的提高，對產(chǎn)品的生產(chǎn)也提出了更高的要求。所以我國生產(chǎn)領(lǐng)域要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求，就要不斷對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到質(zhì)量和數(shù)量的統(tǒng)一性，實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)化的發(fā)展。機(jī)械數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用使得生產(chǎn)過程變得更為智能化，簡化了生產(chǎn)的程序，降低了對資源的消耗，同時(shí)也減輕了工作人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。數(shù)控技術(shù)采用了先進(jìn)的技術(shù)方式，通過對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行以及科學(xué)的編程方式實(shí)現(xiàn)了自動化的控制和監(jiān)督操作，傳統(tǒng)的手工操作已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。所以數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)也會逐漸代替手工的生產(chǎn)操作，為人們提供更為現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式，提高了我國的工業(yè)化水平，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷史時(shí)期，上個(gè)世紀(jì)末我國就已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)，但是因?yàn)楫?dāng)時(shí)對數(shù)控技術(shù)的不重視，還保持著大規(guī)模的手工操作，所以數(shù)控技術(shù)沒有得到很好的利用和發(fā)展。隨著時(shí)代的進(jìn)步，改革開放的不斷推進(jìn)，機(jī)械數(shù)控技術(shù)開始廣泛的應(yīng)用到我國的生產(chǎn)領(lǐng)域，提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，為我國現(xiàn)代化建設(shè)作出了突出的貢獻(xiàn)。近些年年來我國也加大對機(jī)械數(shù)控技術(shù)研究和投資的力度。數(shù)控技術(shù)在我國工業(yè)化領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，比如：造船業(yè)和電力事業(yè)等。同時(shí)我國很多的精密儀器的制造也都應(yīng)用機(jī)械數(shù)控技術(shù)。

我國對工業(yè)化的發(fā)展做了明確的規(guī)劃，在規(guī)劃中要注意對機(jī)械數(shù)控技術(shù)的使用，機(jī)械數(shù)控技術(shù)也取代了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，讓生產(chǎn)方式更為靈活，更為便捷，從而提高了生產(chǎn)的效率，促進(jìn)了企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。我國很多工業(yè)化的生產(chǎn)都使用了機(jī)械數(shù)控技術(shù)，為我國社會的發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)在我國的發(fā)展空間相對來說還是很大的，因?yàn)槲覈谙蚬I(yè)化邁進(jìn)，有很多的工程都還沒有實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)操作，所以數(shù)控技術(shù)在我國的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?。另外我國加入世界?jīng)濟(jì)貿(mào)易組織以后，與各國都產(chǎn)生了貿(mào)易的合作，通過合作的的方式，吸引進(jìn)來的高科技機(jī)械數(shù)控技術(shù)，可以為我國生產(chǎn)領(lǐng)域帶來新的血液。國家間的技術(shù)交流，也促進(jìn)了我國數(shù)控技術(shù)的提高。國外的數(shù)控技術(shù)相對于我國來說，更為成熟，因?yàn)槲覈鴶?shù)控技術(shù)的發(fā)展起步比較晚，在一些技術(shù)的應(yīng)用上，還要借鑒國外的一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和手段。我國的幅員遼闊，南方輕工業(yè)，北方重工業(yè)，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展，就需要在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也能保證生產(chǎn)的質(zhì)量和環(huán)保，充分的利用資源，所以數(shù)控技術(shù)的使用是勢在必行的。經(jīng)濟(jì)全球化也為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，只有用技術(shù)來武裝自己才能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

一、機(jī)械數(shù)控技術(shù)的概念

從機(jī)械數(shù)控技術(shù)的發(fā)展來看，數(shù)控技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)90年代就開始得到了應(yīng)用，機(jī)械數(shù)控技術(shù)采用了計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)相結(jié)合的方式，通過對程序的運(yùn)用提高了生產(chǎn)的效率，同時(shí)也加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)督和控制。機(jī)械數(shù)控技術(shù)在電力事業(yè)中的應(yīng)用也日漸成效，通過數(shù)控設(shè)備對電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制。所以機(jī)械數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用前景也十分寬廣，機(jī)械數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢也會從對設(shè)備的控制到對設(shè)備進(jìn)行智能化的操作的轉(zhuǎn)變，通過對機(jī)械數(shù)控技術(shù)的不斷研究使得整個(gè)生產(chǎn)過程擺脫的手工勞動所帶來的誤差，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，節(jié)省了大量的人力、物力。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國數(shù)控技術(shù)水平和國際數(shù)控技術(shù)水平的差距也會逐漸的減少。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的發(fā)展，必須要利用先進(jìn)的科學(xué)手段進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)代社會是知識競爭的時(shí)代，如果生產(chǎn)的方式落后，那么就會造成經(jīng)濟(jì)的落后，機(jī)械數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用。

二、機(jī)械電子技術(shù)的大眾化

目前全國各個(gè)開始普及機(jī)械數(shù)控技術(shù)的?。ㄊ校┮延?9個(gè)。上世紀(jì) 90年代中后期，中國單位和私家的機(jī)械數(shù)目劇增，以年千萬戶的速度增長，截至目前，配備機(jī)械數(shù)控技術(shù)的約占全國機(jī)械視用戶的三分之一。 而現(xiàn)在，隨著技術(shù)的進(jìn)步與應(yīng)用，我國機(jī)械數(shù)控技術(shù)的使用率正不斷提高，可以預(yù)見機(jī)械數(shù)控技術(shù)能夠像網(wǎng)絡(luò)一樣大眾化，一個(gè)嶄新的控制方式將呈現(xiàn)在世人面前，機(jī)械數(shù)控技術(shù)也會逐步普及。機(jī)械數(shù)控技術(shù)在各個(gè)城市普及程度差異很大，北京、上海幾個(gè)直轄市城區(qū)普及率較大， 大部分省會城市和深圳等發(fā)達(dá)城市主城也開始推廣普及。 二線城市發(fā)展不理想，使用率率依然較低。

三、發(fā)展機(jī)械數(shù)控技術(shù)的感想

（一）從績效著手

機(jī)械數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對研發(fā)單位和相關(guān)企業(yè)的能力與基本經(jīng)營理念提出了新的挑戰(zhàn)。根據(jù)機(jī)械數(shù)控技術(shù)工作的實(shí)際情況，生產(chǎn)單位的領(lǐng)導(dǎo)要組織制定合乎實(shí)際的規(guī)定，給機(jī)械數(shù)控技術(shù)的研發(fā)提供明確的標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)也要根據(jù)各部門員工的工作情況來進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。對于技術(shù)上有突破的員工，要及時(shí)給他們相應(yīng)的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)，并把該項(xiàng)內(nèi)容作為工資考評的依據(jù)之一，同時(shí)積極學(xué)習(xí)吸收其它企業(yè)的優(yōu)秀做法，促進(jìn)收益與技術(shù)發(fā)展的雙提高，并根據(jù)實(shí)際效果不斷改進(jìn)做好機(jī)械數(shù)控技術(shù)研發(fā)工作，要在實(shí)踐中檢驗(yàn)運(yùn)行效果，觀察分析期間出現(xiàn)的問題。就目前的機(jī)械數(shù)控技術(shù)研發(fā)單位的工作情況來看，要不斷完善工作模式，不斷緊跟國際領(lǐng)先水平、提高工作效率。

（二）從硬件技術(shù)設(shè)施更新?lián)Q代著手

要充分配置機(jī)械數(shù)控技術(shù)研發(fā)所必要的設(shè)施，同時(shí)要利用最新科技在生產(chǎn)與實(shí)際應(yīng)用中的作用，有條件的可以聘請專業(yè)人員來設(shè)計(jì)符合自身需要的設(shè)備，提高生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平。所以，要專門投入相關(guān)資金，技術(shù)人員也要努力強(qiáng)化自己的工作能力，提高資金、設(shè)備的使用效率。

四、結(jié)論

機(jī)械數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推廣工作是一項(xiàng)長期戰(zhàn)役，社會普及面廣，如何做好機(jī)械數(shù)控技術(shù)的研發(fā)，能夠在大眾中普及、服務(wù)人民，并在此基礎(chǔ)上保障收益的持續(xù)增長，需要科學(xué)工作者與研發(fā)企業(yè)的共同努力，完善生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，用戶首先要有一定的開放性思維，即避免因循守舊、參與新技術(shù)的應(yīng)用，只有能夠利用新機(jī)械數(shù)控技術(shù)與設(shè)備，才會享受新時(shí)代新技術(shù)的便利，而且企業(yè)的定價(jià)必須從“被動”過渡到“主動”，能夠隨著市場需求而動，同時(shí)鼓勵(lì)客戶的使用主動性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的雙增長。

參考文獻(xiàn)

[1]梁曉哲，謝榮.數(shù)控技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（05）

第5篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。

1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

在轎車工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進(jìn)行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.25軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

在EMO2001展會上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。

1.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動識別負(fù)載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。

為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)，中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生產(chǎn)控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“ITplaza”（信息技術(shù)廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（開放制造環(huán)境，簡稱OME）等，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢。

1.4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

1.4.1關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。

1.4.2關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。而在新標(biāo)準(zhǔn)下，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這正是數(shù)控技術(shù)開放式、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的方向。其次，STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時(shí)間（約35％）和加工時(shí)間（約50％）。

目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來自歐洲和日本的20個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級模型(SuperModel)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

2對我國數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計(jì)

我國數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國外的技術(shù)封鎖和我國的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段，由于改革開放和國家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善，我國數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進(jìn)步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場競爭階段。在此階段，我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場占有率達(dá)50％，配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。

縱觀我國數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程，特別是經(jīng)過4個(gè)5年計(jì)劃的攻關(guān)，總體來看取得了以下成績。

a.奠定了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動、數(shù)控主機(jī)、專機(jī)及其配套件的基礎(chǔ)技術(shù)，其中大部分技術(shù)已具備進(jìn)行商品化開發(fā)的基礎(chǔ)，部分技術(shù)已商品化、產(chǎn)業(yè)化。

b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關(guān)成果和部分技術(shù)商品化的基礎(chǔ)上，建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)廠以及北京第一機(jī)床廠、濟(jì)南第一機(jī)床廠等若干數(shù)控主機(jī)生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。

c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊(duì)伍。

雖然在數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進(jìn)步，但我們也要清醒地認(rèn)識到，我國高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術(shù)水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實(shí)需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術(shù)水平有差距，在某些方面發(fā)展速度也有差距，即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術(shù)水平差距有擴(kuò)大趨勢。從國際上來看，對我國數(shù)控技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計(jì)大致如下。

a.技術(shù)水平上，與國外先進(jìn)水平大約落后10～15年，在高精尖技術(shù)方面則更大。

b.產(chǎn)業(yè)化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規(guī)模生產(chǎn)；功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低；外觀質(zhì)量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應(yīng)，用戶信心不足。

c.可持續(xù)發(fā)展的能力上，對競爭前數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)、工程化能力較弱；數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域拓展力度不強(qiáng)；相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個(gè)方面。

a.認(rèn)識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進(jìn)程艱巨性、復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)認(rèn)識不足；對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計(jì)不足；對我國數(shù)控技術(shù)應(yīng)用水平及能力分析不夠。

b.體系方面。從技術(shù)的角度關(guān)注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候多，從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時(shí)候少；沒有建立完整的高質(zhì)量的配套體系、完善的培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系。

c.機(jī)制方面。不良機(jī)制造成人才流失，又制約了技術(shù)及技術(shù)路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新，且制約了規(guī)劃的有效實(shí)施，往往規(guī)劃理想，實(shí)施困難。

d.技術(shù)方面。企業(yè)在技術(shù)方面自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，核心技術(shù)的工程化能力不強(qiáng)。機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)落后，水平較低，數(shù)控系統(tǒng)新標(biāo)準(zhǔn)研究不夠。

3對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考

3.1戰(zhàn)略考慮

我國是制造大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移，即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù)，否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中，我國制造業(yè)將進(jìn)一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價(jià)，交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟(jì)格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術(shù)的制造中心的地位，這樣將會嚴(yán)重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

我們應(yīng)站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)問題，首先從社會安全看，因?yàn)橹圃鞓I(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業(yè)的壓力，保障社會的穩(wěn)定；其次從國防安全看，西方發(fā)達(dá)國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，對我國實(shí)現(xiàn)禁運(yùn)和限制，“東芝事件”和“考克斯報(bào)告”就是最好的例證。

3.2發(fā)展策略

從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟(jì)的市場需求為導(dǎo)向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標(biāo)，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導(dǎo)21世紀(jì)初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關(guān)鍵技術(shù)以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術(shù)、配套技術(shù)作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

強(qiáng)調(diào)市場需求為導(dǎo)向，即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主，以整機(jī)（如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、典型數(shù)字化機(jī)械、重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等）帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點(diǎn)解決數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)功能部件（數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機(jī)、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等）的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品；沒有規(guī)模就不會有價(jià)格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品；當(dāng)然，沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發(fā)方面，要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研以及最終用戶的緊密結(jié)合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標(biāo)，按國家意志實(shí)施攻關(guān)，以解決國家之急需。

在競爭前數(shù)控技術(shù)方面，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品，為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個(gè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會行業(yè)發(fā)展部.CIMT2001巡禮［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：18-20.

［2］梁訓(xùn)王宣,周延佑.機(jī)床技術(shù)發(fā)展的新動向［J］.世界制造技術(shù)與裝備市場，2001(3)：21-28.

第6篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 自動化

隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，工業(yè)上傳統(tǒng)的加工方法和加工工藝由于存在效率低下、質(zhì)量不均的缺陷已經(jīng)不能滿足需求。為了在日益激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，企業(yè)急需采取一種靈活的、高效的、智能的柔性自動化技術(shù)，數(shù)控技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給工業(yè)發(fā)展打開了一個(gè)新的發(fā)展局面，能適應(yīng)市場多品種、大小批量、快速高質(zhì)量生產(chǎn)的需求。同時(shí)，面對勞動力精力有限和工資上漲的現(xiàn)狀，企業(yè)也力求通過提高設(shè)備的自動化程度來降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和提高企業(yè)收益。但是，目前我國的數(shù)控技術(shù)和自動化水平與世界先進(jìn)水平還存在一定差距。對數(shù)控技術(shù)和自動化進(jìn)行研究，討論其發(fā)展趨勢，對于把握現(xiàn)代工業(yè)的未來發(fā)展方向和促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1數(shù)控技術(shù)概述

數(shù)控技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和制造技術(shù)等的柔性制造自動化技術(shù)[1]。計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)定好控制程序，數(shù)控系統(tǒng)按照給定的程序?qū)υO(shè)備實(shí)施控制。

數(shù)控技術(shù)具有很多顯著的特點(diǎn)，簡要概括為為以下三個(gè)方面：（1）功能集成化和工藝復(fù)合化（2）數(shù)控加工的應(yīng)用范圍廣（3）良好的經(jīng)濟(jì)效益。

我國在數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機(jī)、伺服驅(qū)動等技術(shù)的基礎(chǔ)上，對其中大部分技術(shù)，我國充分進(jìn)行了商品化開發(fā)，同時(shí)建立了一批生產(chǎn)能力強(qiáng)的生產(chǎn)廠，如華中數(shù)控、航天數(shù)控等，建立了一支數(shù)控研究和應(yīng)用的人才隊(duì)伍。但是，對于高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā)，尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面，我國的技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀還遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求，相對國外仍有較大差距。

2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)、控制理論等領(lǐng)域技術(shù)的成熟，為數(shù)控技術(shù)向高速、高精度、復(fù)合化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。

2.1高速高精度

高速高精加工技術(shù)可顯著地提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)競爭力，是企業(yè)爭相發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度有多種方法，除了可以通過機(jī)械方面提高設(shè)備的制造和裝配精度來達(dá)到以外，還可通過減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補(bǔ)償技術(shù)來實(shí)現(xiàn)[2]。

2.2復(fù)合化

數(shù)控技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向是復(fù)合加工。復(fù)合化加工降低了加工的整體費(fèi)用和設(shè)備的維修保養(yǎng)費(fèi)用，使效率和精度得到提高。復(fù)合化加工的含義包括兩方面；一是工序和工藝的集成；二是指工藝的成套。復(fù)合化加工的理念越來越得到認(rèn)可，復(fù)合化加工設(shè)備的發(fā)展也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展態(tài)勢。

2.3智能化、網(wǎng)絡(luò)化

面對人工智能技術(shù)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀和生產(chǎn)柔性化、自動化的實(shí)際需求，數(shù)控技術(shù)的智能化程度也不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)要具備以下功能：一、學(xué)習(xí)功能；二、自適應(yīng)控制功能；三、故障診斷功能；四、自動識別和自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)功能。

同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也對柔性自動化技術(shù)的發(fā)展起到了推動作用。網(wǎng)絡(luò)化的主旨是指數(shù)控系統(tǒng)與其它控外部制系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和控制，面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，再以因特網(wǎng)為渠道，通向企業(yè)的外部[3]。通過數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化，系統(tǒng)可滿足對信息集成的需求，這也是實(shí)現(xiàn)其他新技術(shù)的基礎(chǔ)。

3 自動化概述

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它涉及了計(jì)算機(jī)、制造、控制和電子等多學(xué)科知識。通過利用設(shè)備集成和信息集成的方式，能達(dá)到從規(guī)劃設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造，最后到管理銷售等各階段的自動化控制[4]。作為一項(xiàng)面向整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的重要技術(shù)，自動化是連接傳統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)的橋梁。作為現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)，自動化技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高息息相關(guān)。它把現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，它的地位的重要性顯露無疑。

改革開放以來，我國工業(yè)化水平日新月異，關(guān)鍵之一就是自動化技術(shù)的興起。自動化在我國的應(yīng)用越來越廣泛，取得的成績也十分顯著，一些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人作業(yè)，節(jié)省人力的同時(shí)使效率和質(zhì)量得到了改善，為我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，我國自動化與世界先進(jìn)水平之間的差距也是不容忽視的。實(shí)際上，我國的自動化水平還處于初級階段，比較薄弱，在利用自動化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造和升級上還處于起步階段。

4 自動化發(fā)展趨勢

隨著自動化的逐步發(fā)展，市場對自動化的要求也越來越高，未來自動化必將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向繼續(xù)優(yōu)化以展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

自動化的應(yīng)用使生產(chǎn)更加高效，這也是未來自動化發(fā)展的必由之路。同時(shí)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代管理科學(xué)相互滲透相互影響的共同作用下，數(shù)字化應(yīng)用也會日益突出[5]。近年來，工業(yè)系統(tǒng)正在由最初的原來的能量驅(qū)動型變化為信息驅(qū)動型，這種轉(zhuǎn)變對系統(tǒng)提出了新的要求，系統(tǒng)既要表現(xiàn)出一定的柔性，還要體現(xiàn)出一定的智能，能自主處理復(fù)雜信息。信息化技術(shù)推動自動化，自動化技術(shù)相互滲透和進(jìn)行互補(bǔ)，自動化系統(tǒng)更加注重功能集成和信息安全。

5 結(jié)語

數(shù)控技術(shù)和自動化綜合利用了計(jì)算機(jī)、電子、控制、信息處理和科學(xué)管理等領(lǐng)域知識，因而高效和高精度是其突出特點(diǎn)。隨著數(shù)控技術(shù)和自動化的發(fā)展，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。企業(yè)通過采用數(shù)控技術(shù)，提高生產(chǎn)自動化水平，提高市場競爭力。國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們生活得到改善。未來，數(shù)控技術(shù)將朝著高效高精度、復(fù)合化加工和智能化的方向發(fā)展，自動化技術(shù)將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向前進(jìn)，通過提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量，使工業(yè)發(fā)展邁上更高的臺階。

參考文獻(xiàn)：

[1]王立新.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008， 23（5）： 119-120.

[2]郭聚東，李蘭.數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].輕工機(jī)械，2005（3）：70-72.

[3]胡俊，王宇晗.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機(jī)械工程師，2000（3）：5-7.

[4]Moore S F， Byrd T E.Integrated automation development system and method： U.S. Patent 5，528，503[P]. 1996-6-18.

第7篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

關(guān)鍵詞：暖通；空調(diào)；發(fā)展趨勢；啟示

中圖分類號：TU96+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們對生活質(zhì)量的要求也逐步提升，與此同時(shí)也使得我國在建筑方面的能耗也迅速增加。在能源危機(jī)的催促下，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)技術(shù)的節(jié)能至關(guān)重要。再加上人們對生活環(huán)境要求的提高，加強(qiáng)暖通技術(shù)的創(chuàng)新更是迫在眉睫的任務(wù)。

一、暖通空調(diào)技術(shù)的概述

暖通空調(diào)的發(fā)展原則一般要遵循節(jié)能、環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展，并且在此前提下能保證建筑環(huán)境的安全與舒適。就其具體的技術(shù)來說，大致可概括為一下幾點(diǎn)：

（1）供暖技術(shù)。就暖通空調(diào)的供暖技術(shù)來說，包括對用戶的用熱計(jì)量、區(qū)域供熱供冷、空調(diào)供暖系統(tǒng)的升級改進(jìn)以及新型散熱器的使用等技術(shù)。

（2）通風(fēng)排煙技術(shù)。各種建筑都需要通風(fēng)，包括日常住宅、醫(yī)院病房、商場、地鐵等，甚至工業(yè)的正常運(yùn)行也需要良好的通風(fēng)。另外，在劇院、商用辦公綜合樓、體育館等的通風(fēng)排煙也至關(guān)重要。因此，就要在不同場合使用到不同的通風(fēng)技術(shù)，如住宅空調(diào)方式、分散式個(gè)別空調(diào)、變風(fēng)量系統(tǒng)以及置換通風(fēng)等相關(guān)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

（3）蓄能技術(shù)。就暖通空調(diào)的蓄能技術(shù)來說，包括蓄熱供暖技術(shù)、低溫送風(fēng)技術(shù)以及冰蓄冷空調(diào)等，另外有冰蓄冷空調(diào)技術(shù)。

（4）制冷技術(shù)。在暖通空調(diào)的制冷技術(shù)方面，首先就是對相關(guān)制冷技術(shù)的研究與應(yīng)用，其具體的研究方面包括天然制冷劑與新型制冷劑，以及新型的制冷循環(huán)技術(shù)。

（5）節(jié)能環(huán)保設(shè)備和技術(shù)的開發(fā)與研究。這其中一方面要加強(qiáng)高能效設(shè)備的研究和使用，以及加強(qiáng)對低位熱能和水源的利用；另一方面還要加強(qiáng)對可再生能源的使用和熱回收技術(shù)的研究。

（6）室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。保證室內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量也是采用暖通空調(diào)技術(shù)的根本目的，因此一定要保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量（包括裝飾材料、設(shè)備等對室內(nèi)環(huán)境的影響，以及設(shè)備安裝、運(yùn)行、清洗等過程）和通風(fēng)空調(diào)氣流的組織。

二、暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢

就暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展方向來看，其主要趨勢一是注重節(jié)能環(huán)保，二是更加重視供暖中地暖的使用，三是更加注重用戶的良好的生活體驗(yàn)，為人們提供更高品質(zhì)的服務(wù)。下面對其進(jìn)行詳細(xì)分析：

1、注重節(jié)能環(huán)保

在普遍要求節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，作為一個(gè)高耗能的行業(yè)，暖通空調(diào)尤其要注重節(jié)能環(huán)保。隨著全球變暖的影響，暖通空調(diào)行業(yè)也不斷向節(jié)能低碳方向發(fā)展，在產(chǎn)品的格局上逐漸發(fā)生了一些變化。暖通空調(diào)行業(yè)也在不斷的研究和使用新型技術(shù)和設(shè)備，以提高暖通空調(diào)的能量利用效率，并且開發(fā)使用可再生能源，順應(yīng)大趨勢，走可持續(xù)發(fā)展的道路。另外，暖通空調(diào)行業(yè)也加強(qiáng)了對新型健康制冷劑的研究，從多方面加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)。所以說，暖通空調(diào)行業(yè)其中的一項(xiàng)發(fā)展趨勢就是節(jié)能環(huán)保。

2、地暖供暖備受重視

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了多種多樣的供暖方式，如電熱膜輻射供暖、暖氣片等。而近幾年來，地暖供暖憑借其溫度梯度小、溫度分布均勻等優(yōu)勢迅速發(fā)展，在供暖市場占據(jù)了重要的地位，受到了暖通空調(diào)行業(yè)的極大重視。并且，地暖供暖也是符合低碳節(jié)能的要求。所以說，加強(qiáng)對地暖供暖的使用也是暖通空調(diào)的發(fā)展趨勢之一。

3、注重用戶的舒適體驗(yàn)

暖通空調(diào)的使用是為了讓人們能夠更好地生活，所以注重用戶的舒適度是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢，也是一個(gè)基本的要求。就暖通空調(diào)行業(yè)怒前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)來看，其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)對用戶舒適度的考慮更加嚴(yán)謹(jǐn)。通過對建筑內(nèi)的溫度、濕度以及風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)控改善生活環(huán)境。早在A S H R A E的1 9 9 6 年關(guān)于暖通空調(diào)技術(shù)的冬季會議上，就有一位專家預(yù)言了建筑內(nèi)空氣質(zhì)量的發(fā)展趨勢，其中強(qiáng)調(diào)了對室內(nèi)空氣的清潔以及對空氣濕度的控制等。其具體內(nèi)容包括：加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的清潔與維護(hù)；選擇健康材料作為使用設(shè)備；加強(qiáng)對暖通空調(diào)系統(tǒng)及其相關(guān)構(gòu)造的濕度控制，以減少微生物的數(shù)量；另外就是在無人情況下的能量控制問題，以最大程度的較少無謂的能量損耗。總之，從各方面加強(qiáng)對用戶體驗(yàn)是暖通空調(diào)的必然發(fā)展趨勢，也是其在此行業(yè)內(nèi)獲取競爭力的必要途徑。

三、暖通空調(diào)技術(shù)的相關(guān)啟示分析

1、開發(fā)和利用低品位能源

順應(yīng)暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢，就要多注重低品位能源的使用，以滿足其節(jié)能環(huán)保的要求，同時(shí)也為可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。其主要的應(yīng)用展示如下：

采用熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提取低品位能源中的熱量，然后用于供給需要熱能的單位或公司。通過使用高位能源的驅(qū)動后，熱泵可以將溫度在50℃~250℃之間的煙氣和工業(yè)余熱轉(zhuǎn)化為可供使用的熱能。這樣不僅能夠充分利用了低品位能源，還大大提升了供熱效率，可謂一舉兩得。通過對壓縮式熱泵的改進(jìn)，還可以形成不需電能即可正常工作的化學(xué)式熱泵。

采用太陽能供熱系統(tǒng)。太陽能是一種健康無污染的能源，并且取之不盡、源源不斷，但由于其平均有效功率太低的原因，致使無法對其直接利用。而采用太陽能供熱系統(tǒng)就可以將低品質(zhì)的太陽輻射能轉(zhuǎn)換為我們生活和工業(yè)所需的熱能，這也是對建筑供熱的一大貢獻(xiàn)。太陽能供熱系統(tǒng)主要由太陽能集熱器組成，就其種類來說，有適用于房間供暖的平板式集熱器，安裝簡便，可直接安裝在建筑物的屋頂，同時(shí)也可以節(jié)省費(fèi)用，還能夠充分利用太陽的輻射能。另外，還有適用與工業(yè)方面的太陽能供熱系統(tǒng)。利用給該系統(tǒng)加裝的蓄熱裝置，可以大大提高太陽能供熱系統(tǒng)的季節(jié)適用性。并且，該系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用只包含管理和維護(hù)方面，無需其他額外投入，增強(qiáng)了其經(jīng)濟(jì)性。

2、提高總的能源利用效率

除了開發(fā)和利用低品位能源，還可以提高對能源的利用效率來達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。暖通空調(diào)技術(shù)固然可以為人們提供舒適的環(huán)境，但仍需要大量的能源作為基礎(chǔ)。因此，為了提高總的能源利用效率，就要加強(qiáng)對自然條件的利用，以減少對暖通空調(diào)運(yùn)行所需能源的使用。

3、充分利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸深入到了各個(gè)行業(yè)，因此在暖通空調(diào)技術(shù)中加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的使用也是必然的。通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能特性，可以給暖通空調(diào)技術(shù)帶來極大的便利，一方面可以消除很多傳統(tǒng)的布線，另一方面，還能直接通過數(shù)字控制得到更多有用的信息，以加強(qiáng)對暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制力度和準(zhǔn)確度。另外，通過建立信息網(wǎng)絡(luò)，還可以方便信息的溝通，改善整個(gè)系統(tǒng)的性能。通過不斷地發(fā)展，還可以將計(jì)算機(jī)的智能性應(yīng)用到單獨(dú)的重要元器件上，實(shí)現(xiàn)對暖通空調(diào)系統(tǒng)更好的控制。

四、結(jié)語

近年來，全球氣候變暖，自然環(huán)境也隨之逐漸惡化，世界各國都加強(qiáng)了對節(jié)能的重視程度。在低碳節(jié)能的要求下，最為對環(huán)境有重大影響的空調(diào)暖通技術(shù)必然要走創(chuàng)新之路，從其本身系統(tǒng)到能量管理上都要進(jìn)行優(yōu)化，提高對能量利用的效率，減少對環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸毅昌．暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢—回顧ASHRAE的1996年冬季會議．

第8篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

數(shù)控機(jī)床的身價(jià)從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障導(dǎo)致停機(jī)，其影響和損失往往是很大的。為了保證機(jī)床長期安全平穩(wěn)地運(yùn)行，降低維修費(fèi)用，應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在企業(yè)普遍應(yīng)用，對生產(chǎn)線操作人員的知識和能力要求越來越高。

一、數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床對零件的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。在同一臺數(shù)控機(jī)床上，只需更換加工程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對那些普通機(jī)床很難加工或無法加工的精密復(fù)雜表面（如螺旋表面），數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)自動加工。

數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。

同時(shí)，由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，從主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此在加工時(shí)可選用最佳切削用量，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動時(shí)間。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。

總之，數(shù)控機(jī)床加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降，還可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，大大減輕工人的勞動強(qiáng)度，減少操作人員的人數(shù)，同時(shí)有利于現(xiàn)代化管理，可向更高級的制造系統(tǒng)發(fā)展。

當(dāng)然，數(shù)控機(jī)床也具有價(jià)格較高，設(shè)備首次投資大；對操作、維修人員的技術(shù)要求較高；加工復(fù)雜形狀的零件時(shí)手工編程工作量大等缺點(diǎn)。

二、數(shù)控機(jī)床常見故障檢修

數(shù)控機(jī)床的故障主要集中在主軸部分和進(jìn)給伺服系統(tǒng)方面，一些輔助控制器件的故障以及控制回路斷路等問題也是常見的，下面就具體介紹一下數(shù)控機(jī)床中常見故障的檢修。

數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動系統(tǒng)主要用于機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。一般主軸驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)具有較寬的恒功率范圍，較短的加速和減速時(shí)間，調(diào)速范圍要寬，過載能力強(qiáng)，電機(jī)溫度低及噪聲小等。主軸一般常見的故障主要集中在主軸驅(qū)動系統(tǒng)的故障和主軸液壓、主軸流量檢測方面的故障。

此外，普通交流三相異步電動機(jī)缺相或接地導(dǎo)致電機(jī)損壞是數(shù)控機(jī)床最常見的故障。電機(jī)接地會導(dǎo)致電流瞬間增大使斷路器斷開。輔助回路輸入輸出點(diǎn)的斷路也很常見。

數(shù)控機(jī)床的維修過程主要分為三個(gè)階段。首先，到達(dá)現(xiàn)場后進(jìn)行現(xiàn)場的調(diào)查和故障信息的采集。仔細(xì)詢問機(jī)床操作者故障表面的指示情況以及產(chǎn)生故障的背景情況，對故障現(xiàn)象做出初步的判斷。其次，根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查結(jié)果和故障現(xiàn)象進(jìn)行具體的維修。從易到難、由外向內(nèi)，逐漸縮小查找范圍，確定故障存在的位置從而采取正確的維修措施。最后，機(jī)床的故障排除后及時(shí)向操作者交代清楚本次故障的起因以及發(fā)生故障的信息和環(huán)節(jié)，告其今后操作的注意事項(xiàng)，避免今后再次發(fā)生同類故障。同時(shí)做好維修記錄，為以后維修做好儲備。

由于數(shù)控機(jī)床是由工作人員（操作者）來操作的，出現(xiàn)問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要?jiǎng)?chuàng)造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質(zhì)條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德，能全身心地投入工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數(shù)控知識，而且要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控機(jī)床電氣控制的各學(xué)科知識，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動控制與拖動理論、控制技術(shù)、加工工藝以及機(jī)械傳動技術(shù)，同時(shí)要掌握一門外語，特別是英語，起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。第三，維修人員應(yīng)經(jīng)過良好的技術(shù)培訓(xùn)。不僅要培訓(xùn)數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，而且要參加相關(guān)的培訓(xùn)班和機(jī)床安裝現(xiàn)場的實(shí)際培訓(xùn)，然后向有經(jīng)驗(yàn)的維修人員學(xué)習(xí)，更重要且更長時(shí)間的是自學(xué)，在培訓(xùn)過程中還要勇于實(shí)踐。

三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，數(shù)控系統(tǒng)正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發(fā)展。

機(jī)械設(shè)備最早的控制裝置是手動控制器。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的自動化裝置——順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計(jì)算機(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普通應(yīng)用于工業(yè)控制。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益廣泛，井進(jìn)一步推動了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動編程系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造一體化是機(jī)械制造一體化的高級階段，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全部自動化。

第9篇：數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；數(shù)控技術(shù)；發(fā)展趨勢；概況

0 引言

數(shù)控技術(shù)是每個(gè)國家先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，國家綜合國力的提高和國防工業(yè)的現(xiàn)代化所必不可少的重要基礎(chǔ)。美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家的數(shù)控機(jī)床和技術(shù)都處于世界先進(jìn)行列， 如日本山崎馬扎克公司開發(fā)出了2種可使用長鏜桿切削工件的復(fù)合加工機(jī)床。德國德馬吉（DMG）公司生產(chǎn)的CTX 310 ECO通用車床其主軸驅(qū)動在無級可調(diào)情況下，轉(zhuǎn)速可達(dá)5000r/min，輸出功率為ll千瓦 。

而我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展比較晚，起步比較慢。在20世紀(jì)50年代末，經(jīng)歷了封閉式開發(fā)階段。在“六五”、“七五”間，通過吸收和引進(jìn)相結(jié)合，于“八五”期間建立國產(chǎn)體系?！熬盼濉逼陂g實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化階段，組建了數(shù)控研發(fā)，數(shù)控生產(chǎn)基地，初步掌握了數(shù)控發(fā)展的技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)一批數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，初步形成了國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)規(guī)模，開拓了國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)市場。如圖1所示為我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)銷售情況分布圖。其規(guī)模較大生產(chǎn)公司有華中數(shù)控、廣州數(shù)控和航天數(shù)控等具有經(jīng)濟(jì)性和普及型的數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床產(chǎn)品。經(jīng)過50多年的大力發(fā)展，其產(chǎn)品和性能大幅度提高，并逐漸在市場上站穩(wěn)腳跟。但高端技術(shù)產(chǎn)品含量比較低，與國外數(shù)控系統(tǒng)差距比較大，對我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還達(dá)不到主導(dǎo)和支撐作用。絕大部分高端數(shù)控產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，如表1所示是近年來我國數(shù)控機(jī)床進(jìn)出口變化對比表。因此大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國防的進(jìn)步和綜合國力水平的提高具有極為重要的作用。

1 數(shù)控機(jī)床與技術(shù)簡介

1.1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成

數(shù)字控制（Numerical Control ）是一種借助數(shù)字、字符或其它符號對某一加工過程進(jìn)行可編程控制的自動化方法。而數(shù)控技術(shù)（Numerical Control Technology）就是采用數(shù)字控制的方法對加工過程實(shí)現(xiàn)自動控制的技術(shù)。再將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床上就演化為現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床。標(biāo)準(zhǔn)型的數(shù)控機(jī)床通常由數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)和機(jī)床本體這兩大部分組成，如圖2所示。

1.2 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)分類

1）按控制系統(tǒng)特點(diǎn)分，主要包括點(diǎn)位控制、直線控制和輪廓控制數(shù)控機(jī)床。其中，點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床只要控制移動部件的終點(diǎn)位置，對運(yùn)動軌跡不作要求；直線控制數(shù)控機(jī)床不僅控制兩點(diǎn)間準(zhǔn)確位置，還要控制其移動速度和軌跡；輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠同時(shí)控制兩軸以上的軸，并具有插補(bǔ)功能，同時(shí)對運(yùn)動的起、終點(diǎn)，速度和軌跡進(jìn)行精確控制來加工任意形狀的曲線和曲面。

2）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方式分，主要包括開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)數(shù)控機(jī)床。其中，開環(huán)數(shù)控機(jī)床無位置反饋系統(tǒng)，加工精度低；半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床帶有位置反饋系統(tǒng)，并安裝在滾珠絲杠或電機(jī)軸上，加工精度較高；閉環(huán)數(shù)控機(jī)床不僅帶有位置反饋系統(tǒng)，而且將其安裝在運(yùn)動部件上，加工精度最高。

3）按工藝用途分，主要包括金屬切削類、金屬成形類和特種加工數(shù)控機(jī)床及其他類型數(shù)控機(jī)床。其中，金屬切削類數(shù)控機(jī)床應(yīng)用最為廣泛，種類最多；金屬成形類數(shù)控機(jī)床最近幾年發(fā)展較快。

4）按數(shù)控機(jī)床的性能分，主要有高、中、低檔三種數(shù)控機(jī)床。

1.3 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床作為一種先進(jìn)的自動化機(jī)床，不僅具有較高的自動化程度，而且還具有廣泛的通用性，綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和精密測量等最新成就和技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工制造、國防軍工產(chǎn)品生產(chǎn)、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，其主要特點(diǎn)如下：

1）加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高；

2）加工過程無需人工干預(yù)，降低了工人的勞動強(qiáng)度；

3）當(dāng)零件發(fā)生改變時(shí)，只需改變數(shù)控程序，即可繼續(xù)加工，節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，提高生產(chǎn)率；

4）能實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)的聯(lián)動加工，能加工各種形狀復(fù)雜的零件，加工范圍廣；

5）適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件和小批量復(fù)雜工件；

6）有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的現(xiàn)代化管理。

2 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)的發(fā)展概況

數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，中國是世界制造大國，但不是制造強(qiáng)國。創(chuàng)新能力不強(qiáng)，基礎(chǔ)薄弱，主要以低端產(chǎn)品為主，而制造業(yè)的發(fā)展主要依賴于機(jī)床業(yè)的發(fā)展。為此，國家于2005年制定了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，同時(shí)將“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”確立為16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一。通過國家計(jì)劃支持，在數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)方面取得較大突破，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）關(guān)鍵部件的技術(shù)水平和質(zhì)量逐步提高，功能日趨完善，部分零部件的性能指標(biāo)逐步達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)出了高速主軸控制單元、重載導(dǎo)軌、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、A/C軸數(shù)控銑頭、機(jī)械手和刀庫裝置和數(shù)字化量儀等部件和樣機(jī)，并實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)規(guī)模。

2）中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)取得了一定的成果。通過自主研發(fā)與國外合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)上取得很大進(jìn)展。解決了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和坐標(biāo)聯(lián)動的關(guān)鍵難題，相繼又開發(fā)了伺服驅(qū)動系統(tǒng)，形成了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

3）中高檔數(shù)控機(jī)床研發(fā)有了較大的突破，在復(fù)合加工、五軸聯(lián)動、高速加工和數(shù)字設(shè)計(jì)等方面取得了重大進(jìn)展。

但與國外先進(jìn)發(fā)達(dá)國家相比，差距還很大，還有很長的路要走，其不足主要有以下幾點(diǎn)：

1）自主創(chuàng)新能力還不足，創(chuàng)新成分少，吸收和消化能力差。就目前情況來看，我國只是停留在掌握已有國外的先進(jìn)技術(shù)上和提高國產(chǎn)化率上，沒有形成自主研發(fā)和自主創(chuàng)新能力。要改變這種局面，不僅借助國外的先進(jìn)技術(shù)作引導(dǎo)，還必須增強(qiáng)消化吸收能力，否則會更加依賴于國外技術(shù)。

2）功能部件發(fā)展滯后。由于數(shù)控機(jī)床是由若干功能部件在立柱和床身上進(jìn)行組裝而成。其整體和功能部件之間是相互依賴，相互發(fā)展的，這些功能部件的發(fā)展也在一定程度上限制了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。

3）產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性不高。進(jìn)口機(jī)床的平均無故障時(shí)間約為10，000小時(shí)以上，國產(chǎn)為3000-6000小時(shí)左右。這種差距在一定程度上影響了國產(chǎn)機(jī)床在市場上的占有率。

4）網(wǎng)絡(luò)化水平和技術(shù)較低。目前應(yīng)用較多的還是NC傳輸、串口通訊技術(shù)和紙帶閱讀器，而遠(yuǎn)程故障排除、集成化和網(wǎng)絡(luò)化水平有限。

5）產(chǎn)品可靠性、服務(wù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量等方面不強(qiáng)。國產(chǎn)機(jī)床的交貨期、服務(wù)和質(zhì)量等方面與國外的著名品牌差距較大，其數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間差距也很大。另外，服務(wù)體系不完善，快速反應(yīng)能力和成套技術(shù)服務(wù)滿足不了現(xiàn)在的多元化市場要求。

6）高檔數(shù)控機(jī)床的需求量較大。尤其對高端數(shù)控機(jī)床的需求量較大，每年大約有60%的固定資產(chǎn)用于購買機(jī)床。在“十二五”期間，隨著汽車、高鐵、航天工業(yè)、工程機(jī)械等行業(yè)投資增速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對中高端數(shù)控機(jī)床需求量將繼續(xù)增大。據(jù)分析，到2020年低中高檔數(shù)控機(jī)床之比將達(dá)到20：60：20，中高檔數(shù)控機(jī)床年需求量在12萬臺左右。

7）體系結(jié)構(gòu)不夠完善和開放。用戶接口不夠完善，少數(shù)開放功能的產(chǎn)品，只停留在試驗(yàn)和試制階段。

8）創(chuàng)新環(huán)境不完善。我國還未形成有利于企業(yè)創(chuàng)新的競爭環(huán)境，創(chuàng)新動力和創(chuàng)新意識不強(qiáng)。

3 數(shù)控機(jī)床及技術(shù)的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)不僅對傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了巨大的變革，而且成為工業(yè)化的象征。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，對國際民生的重要行業(yè)產(chǎn)生了極為重要的作用。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及裝備的發(fā)展趨勢來看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性

世界各工業(yè)國家從精密到超精密加工，從微米級到亞微米級，再到納米級發(fā)展，以適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展。通過高速化縮短切削時(shí)間，來提高生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展。高的可靠性可以大大降低機(jī)床故障率，提高機(jī)床壽命。

3.2 開放式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化

開放式數(shù)控系統(tǒng)能在一個(gè)統(tǒng)一平臺上，面向廠家和用戶，通過增加、剪切和改變結(jié)構(gòu)對象，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的系列化。智能化主要是對產(chǎn)品質(zhì)量、驅(qū)動性能、編程、人機(jī)對話、智能控制、智能診斷等方面實(shí)現(xiàn)智能化。網(wǎng)絡(luò)化是近年來的一大亮點(diǎn)，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可極大滿足制造系統(tǒng)和制造企業(yè)對信息集成的需求，實(shí)現(xiàn)虛擬制造和敏捷制造等。

3.3 五軸聯(lián)動加工和復(fù)合快速加工

采用五軸聯(lián)動可實(shí)現(xiàn)對三維曲面零件的加工，效率高、加工質(zhì)量好。但價(jià)格較高，編程難度較大，從而限制了五軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。由于當(dāng)前電主軸的快速發(fā)展，使五軸聯(lián)動的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，制造難度和成本降低，促進(jìn)了五軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床的迅速發(fā)展。我國復(fù)合加工機(jī)床剛剛起步、國內(nèi)首臺復(fù)合加工機(jī)床是由沈陽機(jī)床集團(tuán)與德國MAX-MULLER公司合作生產(chǎn)的車銑復(fù)合中心。

3.4 環(huán)?；?/p>

隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，環(huán)保的要求也越來越高。不僅在制造過程中不污染環(huán)境，在使用中也不產(chǎn)生二次污染。在這種環(huán)境下，裝備制造領(lǐng)域?qū)C(jī)床提出了無液、無冷卻液、無氣味的環(huán)保要求。歐洲已有10%-15%的加工實(shí)行了干切削或準(zhǔn)干切削，如德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術(shù)；美國HARDING的QUEST系列車床；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術(shù)；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風(fēng)冷卻技術(shù)。

3.5 新技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的建立

開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的適應(yīng)性、擴(kuò)展性、通用性和柔性。美國、歐共體和日本等國紛紛開始對開放式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)新技術(shù)規(guī)范的研究和制定，這預(yù)示著數(shù)控技術(shù)的又一個(gè)新的變革時(shí)期的到來。我國在2000年也開始對中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范進(jìn)行研究和制定。

4 結(jié)束語

我國是制造和生產(chǎn)大國，在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移。一方面，要努力掌握世界先進(jìn)制造核心技術(shù)，縮短與先進(jìn)國家之間的差距。重視數(shù)控人才的培養(yǎng)，加大對數(shù)控高端科技領(lǐng)域的拓展，加大經(jīng)濟(jì)的投入，實(shí)現(xiàn)由制造大國到制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。另一方面，制造業(yè)還是我國就業(yè)人口最多的行業(yè)，可緩解當(dāng)前就業(yè)的壓力，提高人民的生活水平，保障社會的穩(wěn)定。

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