數控技術發展范文

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隨著計算機技術的高速發展，傳統的制造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代制造技術進行研究開發，提出了全新的制造模式。在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。

長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。

2數控技術發展趨勢

2.1性能發展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。

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

(4)實時智能化早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為?？茖W技術發展到今天，實時系統和人工智能相互結合，人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展，而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展，由此產生了實時智能控制這一新的領域。在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發展：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如在數控系統中配備編程專家系統、故障診斷專家系統、參數自動設定和刀具自動管理及補償等自適應調節系統，在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數控系統的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。

2.2功能發展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數控系統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，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前INTERNET、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術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用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。(2)科學計算可視化科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、樣條插補(A、B、C樣條)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。

(4)內裝高性能PLC數控系統內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實例，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。

(5)多媒體技術應用多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

2.3體系結構的發展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，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、便于攜帶等優點，可實現超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求，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，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。

(3)網絡化機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環控制模式采用通用計算機組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結構，便于裁剪、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數控系統。閉環控制模式是針對傳統的數控系統僅有的專用型單機封閉式開環控制模式提出的。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，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，要實現加工過程的多目標優化，必須采用多變量的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環控制體系，從而實現集成化、智能化、網絡化。

3智能化新一代PCNC數控系統

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目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。

二、數控技術發展趨勢

（一）性能發展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。（3）工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的一種復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。數控技術軸，西門子880系統控制軸數可達24軸。（4）實時智能化。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。

（二）功能發展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統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，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。（2）科學計算可視化?？茖W計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。（3）多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

（三）體系結構的發展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，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、便于攜帶等優點，可實現超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求，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，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。（3）網絡化。機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環控制模式。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，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，要實現加工過程的多目標優化，必須采用多變量的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環控制體系，從而實現集成化、智能化、網絡化。

三、智能化新一代PCNC數控系統

當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能。智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系。

參考文獻：

[1]電動機降壓起動器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

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【關鍵詞】數控技術；發展；就業；趨勢

在人類的發展歷史上，數控技術對于人類社會的進步，有著重要的數據支持作用，在世界范圍內的經濟建設以及人民的生活范圍內，數控技術已經滲透到各個方面，在未來的社會中，數控技術對于社會的發展，也有著非常重要的推進作用。就我國的社會建設發展分析，數控技術的發展，極大的推進了機械加工行業的發展，同時取得了良好的經濟效益，從批量生產的發展形勢，逐漸轉向與高精技術的發展形勢。

一、數控技術的發展趨勢

目前為止，數控技術已經在我國機械制造業中有了廣泛的應用，而且扮演著越來越重要的角色，數控技術的發展趨勢和研究方向將是人們所關注的焦點。隨著計算機技術的不斷發展，數控技術實時智能化、軟件硬件開放化等將成為數控技術的主要研究方向，數控技術實時智能化可以使機械加工過程中各種工藝參數自動生成、加工過程自適應控制、電機參數自適應運算。這些功能將不僅可以保證制造過程順利穩定的獨自進行，還可以大大節省勞動力，為企業帶來更大的經濟效益。

數控系統軟、硬件開放化，可以讓用戶更具自己的需要，隨意對數控系統進行第二次開發，其使用權限和使用范圍也將不受出廠商的限制。如果數控系統在這兩方面取得了發展，不僅可以使數控技術的操作更簡便，而且會使數控技術的應用領域更廣泛。除此之外，如果數控系統采用高頻率的中央處理器、高分辨率的檢測元件、交流數字伺服系統，再結合配套電主軸、直線電機等先進技術就可以大大提高生產效率和產品的質量，縮短產品的市場周期，使企業能擁有更大的市場競爭力。

數控技術并不是一成不變的，它也在隨著時代的變化，漸漸的發展，變得更加符合生產的需要。進一步的優化，使得數控技術慢慢改進了本身的功能，也修復了存在的漏洞和缺點。而且，隨著經濟全球化的發展，機械加工技術變成了評價一個國家綜合實力的重要因素。所以，經過一代又一代科學家的努力，現在的數控技術變得更加符合生產的需要。

二、數控技能型人才的就業前景

數控加工具有高柔性、高精度、高效率特點，同時可以大大減輕操作者的勞動強度。發展數控加工是當前我國機械制造技術改造的必由之路。由于我國處于數控加工技術的大力發展階段，大量的數控機床和先進的加工手段的快速引進，卻沒有大量熟練數控技術操作的人員參與，因此造成該行業嚴重缺乏人才。數字控制技術已經廣泛應用于工業控制的各個領域，尤其是機械制造業中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數控機械所代替。企業對較高層次的第一線應用型人才的需求將明顯增加。而對于數控加工專業，不僅要求從業人員有過硬的實踐能力，更要掌握系統而扎實的基礎理論知識。因此，既有學歷又有很強操作能力的數控加工人才更是成為社會較緊缺、企業最急需的高技術人才。

三、幫助學生樹立正確的學習觀

很多學生通過已就業的學生得到如下的信息：學與不學是一樣的。教育部、信息產業部、國防科工委等部門認為，我國藍領層數控技術人才是指在生產崗位上承擔數控機床具體操作的技術工人，在企業數控技術崗位中占70.2％，是目前需求量最大的數控技術工人?？梢灶A見，企業對藍領層的數控技術工人有很大的需求，而對他們的知識和能力要求會越來越高?！盎翌I層”是指在生產崗位上承擔數控編程的工藝人員和數控機床維護、維修人員。這類人員在企業數控技術崗位中占25％。其中，數控編程工藝人員占12.6％，數控機床維護維人員占12.4％。隨著企業進口大量的設備，“灰領層”數控人才需求明顯增加。就目前就業形勢來看，大家做的都是藍領工作，學與不學也沒有什么區別；但就個人長期發展來看，學與不學是不一樣的，學好與學不好是不一樣的。學好才有可能成為灰領、金領，才有可能拿到更好的工資待遇。

數控技術是發展新型高新技術產業和尖端工業的重要技術。世界各國信息產業、生物產業、航空航天等國防工業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應能力和競爭能力。 我國目前不僅僅是數控化比率低，就是現有的數控機床由于缺乏專門人才而未被充分利用，數控技術是目前最典型的、應用最廣泛的機電光一體化綜合技術，因此我國迫切需要大量的從研究開發到使用維修的各個層次的技術人才。

參考文獻：

[1]彭平.試論機械制造中數控技術的運用[J].科技致富向導，2011（26）.

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關鍵詞:數控技術;數字化裝備;信息處理;自動控制

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374 (2010)28-0028-01

工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業最基本的裝備。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。 數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品,即所謂的數字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:機械制造技術;信息處理、加工、傳輸技術;自動控制技術,等等。

1數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,它對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面:

高速、高精加工技術及裝備的新趨勢。

軸聯動加工和復合加工機床快速發展。

智能化、開放式、網絡化成為數控系統發展的主要趨勢。

重視新技術標準、規范的建立。

對我國數控技術及其產業發展的基本估計。

我國數控技術起步于1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段;第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段;第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。

縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績:(1)奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。(2)初步形成了數控產業基地。(3)建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。

雖然我國在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。

從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下:(1)技術水平上,與國外先進水平大約落后10～15年,在高精尖技術方面則更大;(2)產業化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;(3)可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規范的研究、制定滯后。

2對我國數控技術和產業化發展的發展策略

強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。

在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備制造業乃至整個制造業的可持續發展奠定基礎。

總之,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為我國加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

參考文獻

[1] 中國機床工具工業協會.行業發展部.CIMT2001巡禮[J].世界制造技術與裝備市場,2001,(3).

[2] 梁訓,王宣,周延佑.機床技術發展的新動向[J].世界制造技術與裝備市場,2001,(3).

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關鍵詞：數控技術 應用現狀 發展趨勢

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）05-0210-01

隨著時代的發展，制造業已經轉變了傳統的制造模式，投入巨資研發先進的制造技術，數控技術就是其中之一。目前，數控技術的應用已經越來越廣泛，在不斷應用的過程中也順應時代的發展發生了相應的變革，向著更高端的技術水平邁進。

1 數控技術的發展歷程與重要性

數控技術的歷史是從1952年開始的，美國研制出了第一臺試驗性的數控系統，標志著數控技術的產生。數控系統從產生到現在經歷了四個主要的發展階段，分別是研究開發階段、推廣應用階段、系統化階段、高性能集成化階段。經過這四個階段的發展，數控技術逐漸走向成熟，并向新的發展階段邁進。

數控技術的廣泛使用為制造業提供了全新的生產制造模式，數控技術是利用數字信息對機械和工作的活動進行控制的一項技術[1]?，F代的數控技術包括傳統的機械制造、計算機和網絡通信等技術，具有高效率、高精度和柔性自動化等顯著特點。數控技術是國家工業現代化的關鍵技術，與國家的戰略地位緊密相連，體現一個國家的綜合國力，所以數控技術往往成為衡量一個國家工業現代化程度的標志。

2 我國數控技術的發展現狀

數控技術在我國發展的時間較短，從上個世紀五十年代末開始發展至今，基本掌握了現代化的數控技術，建立了一批具有我國自身特色的數控研發和生產的基地，培育了大批專業的數控人才，數控技術產業初具規模。特別是近幾年，我國加大了對數控技術的研發力度，在諸多方面取得突破性進展，如可以供應集成化和網絡化的制造裝備；五軸聯動技術逐步成熟；進入了世界高速、高精度、精密數控機床的生產國的行列等等，并且擁有自主知識產權[2]。

雖然我國數控技術發展較快，在一些先進領域取得了長足的進步，但同時我們也應該看到，我國的數控技術水平與國際先進水平相比還存在一定的差距，在發展中還存在著一定的問題。首先，我國數控技術的基礎薄弱，對于許多先進的數控信息化技術主要依賴于對國外技術的引進，自主研發和創新能力較弱，缺乏生產高精度、高效率的數控機床的能力，大多采取進口，信息化的應用程度和水平偏低；其次是數控產品的穩定性和可靠性較低，還不是很成熟，與國外的數控系統的平均無故障時間相比相差很遠；最后，國內的數控技術缺乏創新能力，雖然擁有眾多的數控機床的生產企業，但許多企業的規模有限，信息化技術的應用程度低，缺乏技術創新的能力，生產出來的產品缺乏市場競爭力。

3 數控技術未來的發展趨勢

3.1 功能方面的發展趨勢

界面圖形化功能。用戶界面的圖形化是未來數控技術的發展趨勢，用戶界面是使用者與數控系統之間的連接紐帶，因此用戶界面的開發工作十分重要。根據用戶對界面的不同需求，可以將用戶界面圖形化，這樣便于用戶的操作，使用戶界面清晰明了。

科學計算可視化功能?？梢暬夹g可以將數據的處理和解釋變得更加有效率，利用圖形、動畫等多樣化的可視手段進行信息交流，使其不再局限在文字的抽象表達之上[3]?？茖W計算的可視化可以減少產品設計時間、降低生產成本、提高產品的質量。

多媒體技術功能。多媒體技術可以使計算機綜合處理各類文字、聲音、視頻等信息，在數控技術之中應用多媒體技術，可以使信息的處理更加全面和智能，可以實時監控生產過程，促進數控技術水平的提高。

3.2 結構體系方面的發展趨勢

數控機床的種類繁多但批量很小，為了適應其這一特點，在數控技術的結構體系方面的發展趨勢是機床結構的模塊化、數控功能的專門化。這樣更有利于數控技術的生產和加工，形成不同層次的數控系統。

未來數控技術的發展趨勢是智能化。隨著科技的發展，數控技術智能化是大勢所趨，并且可以存在于數控系統的各個部分。數控系統中可以應用自適應的控制系統，系統自動檢測和調整相關的數據，使系統保持最佳的運行狀態[4]。還可以建立人工智能的系統進行數控加工，采用加工規律形成人工智能系統控制生產加工；也可以開發智能的故障診斷和監控系統，更加快速、有效的對故障進行監控、診斷及維修。

網絡化和集成化的結構發展趨勢。為了適應市場對于產品的動態需求，數控技術的網絡化和集成化是其主要手段，一方面要將數控技術從點和線的狀態向面和體的狀態轉變，同時也要重視數控技術的實用性以及經濟性。

3.3 產品性能方面的發展趨勢

未來數控技術的發展趨勢必定追求產品的高性能，數控機床要具有高速、高效的性能，縮短切割時間，提高生產效率。數控技術要具有高精度，從高精密加工的狀態過渡到超精密加工的狀態，提高產品的精密度，完善數控的加工工藝。由于數控機床要在相對復雜的環境中完成工作，所以要求數控產品具有較高的穩定性和可靠性，性能要比一般的產品水平高，并且具有預警和保護措施。

4 結語

數控技術對制造業的發展具有重要的作用，是制造技術的關鍵，同時也是工業實現現代化的技術基礎。我國數控技術現在的發展還相對比較落后，要結合我國自身的實際，加大對數控技術的研發和投入，提高自主研發和創新能力，沿著數控技術未來的發展方向大踏步的邁進。

參考文獻

[1]吳義榮，林雨.我國數控技術與產業的現狀、發展趨勢及對策[J].鍛壓裝備與制造技術，2005（2）：22-25.

[2]曾毅.基于嵌入式Linux的機床數控系統研究[D].華南理工大學，2012.

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【關鍵詞】數控加工技術：現狀；趨勢

1.數控加工技術概述及特點

數控加工技術是指用數字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術。現在，數控技術也叫計算機數控技術。目前它是采用計算機實現數字程序控制的技術，這種技術用計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置，使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟件來完成。數控技術是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。數控技術是實現制造過程自動化的基礎，是自動化柔性系統的核心，是現代集成制造系統的重要組成部分【1】。數控技術把機械裝備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新水平，使傳統的制造業發生了極其深刻的變化。

數控加工技術不同于傳統的加工技術，其主要特點為：

（1）能高質量地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工；

（2）能方便地改變加工工藝參數（如切削用量），因而利于換批加工和新產品的研制；

（3）可實現一次裝夾工件完成多道工序加工，從而確保高質量的加工精度同時又減少了輔助時間；

（4）采用模塊化標準工具，既減少了換刀和安裝時間，又提高了工具標準化程度和工具的管理水平；

（5）便于實現計算機輔助制造。

2.國內數控加工技術現狀

我國數控加工技術經過50多年發展，取得較顯著成效，已基本掌握數控系統、伺服驅動等基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎。高檔數控系統在我國“八五”期間攻關項目中均已陸續通過國家鑒定，中檔數控系統技術及功能也已日漸成熟和豐富。但我國數控技術仍存在許多不足，尤其是產業化方面，數控技術水平遠不能滿足我國現實需【2】。歷經半個世紀的探索與發展，我國數控設備性能、可靠性都有了明顯的提高，并逐漸被社會所認可，穩步于市場競爭之中。現今，我國的數控機床企業已逐步擁有自己的知識產權，數控技術整體競爭力和綜合實力顯著增強，新產品新技術研發勢頭強勁，不僅可滿足國內需求，有的還已出口國外。但就數控機床擁有量而言，我國雖已近300萬臺的擁有量穩居世界前列，但是我國的機床控化率僅為2%左右，而與西方工業國家20%的控化率相比仍存在較大差距。

3.數控加工技術發展趨勢

伴隨著數控技術的發展進步，數控加工技術的應用領域已不再局限在傳統的制造業中，在一些重要行業中，如汽車、輕工、醫療等也都紛紛融入現代化的數控技術， 并且對這些行業的發展起到了顯著的推動作用。目前，數控技術的主流發展方向主要為以下幾方面：

（一）開放式發展方向

數控加工技術的開放式發展可有效促使數控系統更加靈活、柔性、具備適應性、通用性和擴展性，推動網絡化和智能化的發展， 使數控設備和數控機床可根據時展靈活的進行更新換代。開放式的數控系統可在不同的平臺上有效運行，與其他系統進行相互操作，同時可與用戶交互風格，因此，開放式系統具備互操作性、可互換性、可伸縮性等特征。開放式結構可利用通用微機技術進行聲控自動編程， 實現圖形掃描自動編程。極大的提高了系統的可靠性，使數控系統變得更加微型化、小型化；同時，利用其對外開放的軟、硬件資源可推動數控系統實現多品種、多檔次，并大大縮短生產周期。

（二）智能化發展方向

隨著計算機技術的快速發展， 人工智能技術滲透其中， 數控加工技術朝向智能化方向發展成為必然。數控技術的智能化就是借助人工智能技術對制造過程進行全面監控，并對工作過程及決策進行控制。實現數控程度編制、加工過程及故障診斷的智能化。智能化數控技術主要表現為以下幾方面：第一，將自適應控制融入數控系統中，自動測量多種參數，從而實現在保障產品質量的基礎上，最大程度的提高生產率，降低生產成本；第二，加入自動編程和人機對話功能；第三，設置故障自動診斷功能；第四，利用模式識別技術，使機器可以自動識別圖樣，借助聲控技術對其行駛語言命令加工。在計算機技術的迅猛發展下，智能化數控技術將更加系統完善，數控技術智能化也將具備更為廣闊的應用前景。

（三） 網絡化發展方向

網絡化數控技術是近些年國際數控機床博覽會的新亮點，是數控加工技術邁向網絡化發展格局的有力手段，網絡化數控技術可將各機床聯網，繼而對聯網機床實現無人化操控和遠程控制，有效的滿足了制造企業及產品生產線對信息集成的要求，同時是更新制造模式，例如，虛擬企業、全球制造、敏捷制造的基礎型單元。數控技術網絡化方向發展便于CN 內部與數字伺服之間及上級主計算機進行通信，便于維修數據的傳遞，方便與其他工廠的數據交換，實現信息的廣泛共享。另外，制造業可利用互聯網絡，連接起不同位置、不同制造資源的各制造企業，擺脫產品設計、加工中時間與空間的限制，節約時間，提高生產效率。

4.結束語

數控加工技術是制造產業進步發展的技術保障，影響著社會乃至國家的發展與興旺。我國正處于經濟發展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進數控制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?，在我國研究和發展數控制造技術勢在必行。在新一輪數控技術革新的浪潮中，我們應看清形勢，準確把握數控技術的發展現狀及未來發展趨勢，采取正確的技術革新手段，不斷創新、與時俱進， 爭取在關鍵技術上不斷取得突破性發展。

參考文獻

【1】代元沛. 數控技術的現狀及發展趨勢[J]. 數字技術與應用，2014（05）.

【2】宋春華. 數控技術的現狀及發展趨勢[J]. 裝備制造技術，2011（03）.

【3】陳明潤. 智能化數控技術的未來發展方向探究[J]. 煤炭技術，2013（06）.

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機械制造等相關技術產業具有其復雜性、多樣性以及一些客觀環境因素的制約，因此我國在機械制造等相關方面還沒有形成一套成熟的、完整的理論體系，但隨著我圍微電子技術和計算機技術等現代科學技術的發展，由其是對數控加工及制造技術提出了越來越高的要求?，F代數控技術的發展也從以前的單一形式發展成現在的多樣化、復雜化、高智能化。

關鍵詞

數控技術機械制造 應用與發展

前言

隨著計算機技術為主導的現代科學技術的發展和以“時間驅動”為重要特征的市場競爭的加劇，產品更新換代的速度加快以及人們對商品需求的多樣化，傳統的機械制造業正在發生極其深刻的改變，多品種小批量生產的比重越來越大，對產品的交貨質量和成本要求越來越高，要求現代制造技術具有較高的柔性，即要求機械制造業對各種外界因素的適應能力或者產品適應市場的變化能力越來越強，亦即要求空間和時間的靈活性越來越大，其關鍵的技術是數控技術。而數控技術是指用數字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術?，F在，數控技術也叫計算機數控技術。目前它是采用計算機實現數字程序控制的技術這種技術用計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數控裝置。使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟件來完成。它是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。

一、數控技術及其特點

隨著科學技術的進步和社會經濟的發展，對機床加工精度的要求越來越高。如果完全靠提高零部件制造精度和機床裝配精度的傳統方法來設計制造高精度數控機床，勢必大幅度提高機床的成本，在有些情況下甚至不可能。面對這一現實，我們對以低成本實現高精度的途徑進行了探索，提出～種通過信息、控制與機床結構相結合實現數控機床高精度軌跡控制的方法，其核心思想是：①采用具有高分辨率和高采樣頻率的新型插補技術，在保證速度的前提下大幅度提高軌跡生成精度；②通過新型雙位置閉環控制，有效保證希望軌跡的高精度實現。③以

信息化軌跡校正消除機械誤差和干擾對軌跡精度的影響，從而保證所控制的機床可在生產環境中長期高精度運行。其中軟件的設計是整個系統的組成部分，是硬件按照要求工作的指揮者。下位機軟件是運行程序，負責從上位機接收數據并控制執行部件工作和檢測機床狀態的任務，基于數控機床制造中的復雜性、多樣性，在數控機軟件以A11L語言和CAM軟件和NC語言為主，ATL語言由CAM軟件產生，用來描述刀具運行軌跡的一種說明性語言，并且可在CAM軟件里進行模擬。

數控加工技術不同于傳統的加工技術，其主要特點為：

(1)能高質量地完成一般機床難以完成的復雜零件和曲面形狀的加工；

(2)能方便地改變加工工藝參數(如切削用量)，因而利于換批加工和新產品的研制；

(3)可實現一次裝夾工件完成多道工序加工，從而確保高質量的加工精度同時又減少了輔助時問；

(4)采用模塊化標準工具，既減少了換刀和安裝時間，又提高了工具標準化程度和工具的管理水平；

(5)便于實現計算機輔助制造。隨著計算機技術的發展和微處理器的采用，數控技術得到了飛速發展和廣泛的應用。

二、數控技術在機械制造中的應用

長期以來，國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進展緩慢，高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術受制于人。究其原因，國內本土數控機床企業大多處于“粗放型”階段，在產品設計水平、

質量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5一10年；在高、精、尖技術方面的差距則達到了10-15年。結合中國生產實際進行發展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術，應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。我國發展機械自動化技術，應結合實際，注重實用，即對國民經濟產生實際效益。所以我國應結合具體生產實際，逐步實現我國機械自動化發展的全球化。我國在發展機械自動化的同時還應結合我國的具體國情進行分析。在發展機械自動化的同時注意到發展的環境，實現發展機械自動化的綠色化。綠色制造通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠的設備、綠色：工藝、綠色包裝、綠色管理等生產綠色產品，產品使用網以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作哦啊能最大限度地減少制造對環境的負面影響。同時是原材料和能源的利用率達到最高。

2．1數控技術在機床中的應用

機床設備是機械工業的“母機”，只有機床設備實現了機電一體化，加工出來的產品才能達到質量穩定可靠，企業才有較強的應變能力。計算機數控技術為機械制造業提供了良好的機床控制能力，即把計算機作為一種控制裝置運用到機床上，也就是用數控技術對機床的加工實施控制。這樣的機床就是數控機床。

數控機床是以數字化的信息實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置、機床電機的啟動和停止、主軸變速、工件松開夾緊、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數字記錄在控制

介質上，發出各種指令控制機床伺服系統或其它執行元件，使機床自動加工出所需零件。

2．2數控技術在工業機器人中的應用

工業機器人是一種能模擬人的手、腕和臂等部分動作，按照預定的運動軌

跡、動作等要求編成程序，使工業機器人實現抓取、搬運工件或操縱工具的自動化裝置。工業機器人可以在改善勞動條件、保證生產安全、提高產品質量和生產率方面起重要作用。它主要用在機器制造業的生產線上裝卸料和裝配方面，以及在諸如噴漆、噴砂、焊接等惡劣的勞動環境下進行工作，甚至在人類無法進入的環境如深水作業、對放射性物質的操作、太空作業等條件下進行工作。

工業機器人系統由執行機構、動力部分和控制部分等組成。執行機構由伺服驅動裝置和機械結構等組成，能模仿人臂的動作}動力部分向執行機構的驅動裝置提供動力，使執行機構在驅動元件的作用下實現動作；控制部分由微機數控系

統組成，是工業機器人的指揮系統，它控制機器人按規定的程序運動，并可記憶各種指令信息，如動作順序、運動軌跡、運動速度等，向驅動裝置發出指令，使工業機器人完成規定的動作；必要時還可對工業機器人的動作進行監視，當動作出錯或發生故障時發出報警信號；對于較高級的工業機器人還有檢測傳感系統和感覺系統。

2．3數控技術在其它方面的應用

數控技術除上述的應用范圍外，還有常與數控機床配套使用，用來測量在

數控機床上加工的零件的位置、尺寸和形狀誤差的計算機數控三坐標測量機。此外，還有利用數控技術加工出各種形狀的工件的數控彎管機、數控激光切割機和數控火切割機等。

三、數控技術的發展趨勢

從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，數控系統正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發展，其主要研究熱點有以下幾個方面：

1、高精高速高效化速度

效率、質量是先進制造技術關鍵的性能指標，是先進制造技術的主體。若采用高速cpu芯片、rise芯片、多cpu控制系統、高分辨率檢測元件、交流數字伺服系統、配套電主軸、直線電機等技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。在今后的幾年，超精密數控機床正在向精密化、高速化、智能化和納米化發展，匯合而成的新一代數控機床。

2、柔性化

數控系統采用新～代模塊化設計，功能覆蓋面更寬，可靠性更強，可滿足不同用戶的需求。同一群控系統能根據不同生產流程，自動進行信息流動態調整，發揮群控系統的功能。

3、多軸化

多軸聯動加工，零件在一臺數控機床上一次裝夾后，可進行自動換刀、旋轉主軸頭、旋轉工作臺等操作，完成多工序、多表面的復合加工，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。

4、軟硬件開放化

用戶可根據自己的需要，對數控系統軟件進行二次開發，用戶的使用范圍不再受生產商的制約。

5、實時智能化

在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著：自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等方面發展。如編程專家系統故障診斷專家系統，當系統出了故障時，診斷、維修等實現智能化。

結束語

總之，我國要搞好機械自動化，不但要起點高，瞄準世界先進水準，而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術，堅持提高與普及相結合的方針，同時從我國具體的基本國情出發，使我國的機械自動化技術發揮應有的才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

參考文獻

1．林其駿．《數控技術與應用》[M]．第1版．北京：機械工業出版社．1 998：11―1 8

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一、數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，它對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。

（一）高速、高精加工技術及裝備的新趨勢

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。

在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由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入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。

為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。

（二）5軸聯動加工和復合加工機床快速發展

采用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。

當前由于電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。

（三）智能化、開放式、網絡化趨勢

數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。

網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。

二、我國數控技術差距及原因

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

1、技術水平上，與國外先進水平大約落后10―15年，在高精尖技術方面則更大。

2、產業化水平上，市場占有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。

3、可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標準規范的研究、制定滯后。

分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。

（1）認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。

（2）體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網絡等支撐體系。

（3）機制方面。不良機制造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。

（4）技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標準落后，水平較低，數控系統新標準研究不夠。

三、對我國數控技術發展分析

（一）戰略考慮

我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，即要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”，而非掌握核心技術的制造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代制造業的發展進程。

（二）發展策略

從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現制造裝備業的跨躍式發展。

強調以市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。

在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以“做得出、用得上、賣得掉”為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。

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關鍵詞：數控機床；發展現狀；趨勢

1 數控機床技術在我國的發展現狀及存在的問題

社會經濟的不斷發展，使人們的生活水平得到了顯著提高，而對于產品的質量也有了更高要求。為了滿足消費者的需求，提高產品的質量，許多企業開始使用數控技術來輔助產品的生產與制造。與國外發達國家相比，我國關于數控機床技術的研究時間較短，技術也相對落后，對于數控機床技術在制造業中的應用還處在初級階段，無法徹底的將數控機床技術的優勢發揮出來，在實際的使用當中也存在一些問題，對我國制造業企業的發展造成了不利影響。

1.1 數控機床技術在我國的發展現狀

從我國目前的情況來看，制造業企業的競爭越來越激烈，企業除了在質量上要滿足消費者的需求以外，在生產數量上也要滿足市場的需要，否則就會出現供不應求的尷尬局面，影響企業實現經濟收益的最大化。因此，數控機床技術便被應用于制造業企業的生產當中。由于產品加工數量的不斷增多，對于產品加工工藝的要求也越來越多，對于數控加工設備的依賴也就越來越嚴重。具有關數據表明，當前我國的制造業企業生產過程中，有90%以上的零件都是采用數控技術來進行加工的，甚至有的零件數控機床加工技術的使用率達到了100%。尤其是在數控機床技術逐漸被人們所熟知的今天，該項技術的使用率越來越高，有效的提高了產品的生產質量與生產效率。

1.2 數控機床技術在發展中存在的問題

1.2.1 存在著“三缺”的問題

所謂的“三缺”是指：在數控機床技術在使用的過程中，缺乏相關的數據參數；在實踐的過程中，缺乏足夠的理論指導；在技術創新的過程中，缺乏研究發展的平臺；相關數據參數的缺乏，使得我國在使用數控機床技術進行生產制造的過程中，無法對該項技術進行更加深入的了解，無法將其的優勢完全發揮出來，產生的優勢效果有限，無法最大限度的提高企業的生產效率與經濟收益。數控機床技術作為一項高科技技術，需要擁有強大數據庫做支持。以我國目前的情況來看，數控機床加工數據庫的建立還有待于完善。因此，對于數據庫的使用范圍也是十分的有限，制約了我國數控機床技術的發展。

1.2.2 存在著“一低”的現象

所謂的“一低”指的是數控加工技術的總體效率較低，產品加工生產的質量關系到消費者對產品的購買意向，產品加工生產的效率，則關系到企業能否最大限度的實現經濟效益。數控機床技術中“一低”的現象，嚴重影響到企業的經濟效益。目前，國家已經針對該現象展開了專項研究，并取得了一定的成果。在數控機床技術未來的發展中，必將起到良好的促進作用，進一步提升我國制造業企業的經濟收益。

2 我國數控機床技術問題對策

2.1 重視數控機床理論探索

由于數控機床技術發展的時間比較短，相應的專業人才也比較短缺，使得機床技術的研究理論成果比較少，試驗的環境不夠完善。針對我國數控機床技術理論上的落后，我們必須提高這方面的投入，特別是人才的培養，在高校中設置這門學科，培養該學科的實踐能力，并能夠從實踐中總結出理論經驗，在實際的工作中，能夠利用有限的理論資源來提高生產效率，建立一定規模的研究機構，實現對機床技術各個方面的理論探索。

2.2 提高數控機床開發設計能力

數控機床是集電機、電子、機械等多個學科為一體的高科技設備，當前我國在數控機床自主研發、設計方面還有很大的差距，主要表現在設計沒有對相關零部件進行整合、以靜態設計模式為主、設計沒有充分的論證僅僅依靠以往的經驗進行定型化設計等。這種設計往往導致零件加工同質化現象嚴重，缺乏創新，有關零件細分產品較少很難滿足現代市場的需求。因此，在現代數控機床設計時應注重探索數控技術設計理論，提高機床性能和功能的創新意識，不斷優化在數控機床方面的探究和應用，逐漸實現油靜態設計到動態設計模式的轉化。

2.3 加強數控機床可靠性探究

數控機床工作性能是判定機床質量的重要指標，是用戶比較關心的重要內容。數控機床穩定性一般使用平均故障時間間隔來判定，該參數不但描述了產品質量時間度量值，而且還綜合反映了機床生產企業的綜合實力。因此，應加強數控機床可靠性方面的研究，建立和完善機床可靠性評價體系，熟悉機床故障發生的模式，在設計時采用相關措施加以避免，全面提高數控機床的可靠性能。

3 數控機床的發展趨勢

隨著制造業對數控機床的依賴程度越來越大，以及現代計算機技術水平的飛速發展為數控機床功能的擴展提供了堅實的技術支撐，使數控機床的應用范圍不斷擴大，而且逐漸向智能化、高精度化以及網絡化的趨勢發展。數控技術控制智能化主要通過執行相關算法對加工的產品進行識別，從而選擇合理的加工參數。智能化功能的實現極大的提高零件加工的精讀，提高機床的工作效率。因此，能夠在同條件下完成多個零件的加工。數控機床的網絡化是未來發展的主要特點之一，通過網絡能夠保證加工參數在各個車間進行傳遞，既能達到數據之間的共享還能對數控機床進行遠程監控，因此大大提高了機床的操作效率。

4 總結

綜上所述，數控機床技術在我國具有較大的應用市場，在未來的發展過程中，必將成為制造業企業不可獲取的技術之一。雖然，數控機床技術在實際的應用中，還存在著一系列的問題有待于完善。但是，數控機床技術對于制造業企業的重要性是不言而喻的。因此，我們要抓住世界經濟一體化的機遇，學習國外先進的技術理論，并將其應用到我國的數控機床技術創新中來，促進我國數控機床技術的發展，使我國不僅能成在制造數量上達到世界先進水平，在制造技術和質量上也達到世界先進的水平。

參考文獻

篇10

關鍵詞：數控機床 現狀 趨勢

中圖分類號：TG659文獻標識碼： A 文章編號：

1、前言

進入21世紀，我國的經濟逐漸走進了全球經濟一體化的舞臺，進入了一個嶄新的時代。我國機床制造業社會工業化進程中大規模需要的發展機遇，同時也遭受到了來自國外制造業的強勢競爭壓力，加速技術的引進和自主研發是解決機床制造業快速騰飛的關鍵。隨著計算機技術和現代微電子技術的發展，數控機床的應用范圍還在不斷的擴大，因此，其發展前景十分廣闊。本文簡要分析了數控機床的現狀，并指出了未來的發展趨勢。

2、我國數控機床發展現狀

改革開放后，我國數控技術得到了發展機遇。在80年代初，我國先后從美國、德國等發達國家引進了一些數控系統和伺服技術，填補了我國在這方面的空白。然后陸續研發了那個時代的的數控系統，通過不斷的完善，這些系統的可靠性得到了用戶的肯定，總而結束了我國數控技術在這一階段的瓶頸，這個時期的數控機床技術我國還是主要以借鑒國外先進技術為主，對一些知識進行消化吸收。在90年代，我國的數控機床技術已經有了質的飛躍。在這個階段國家針對實際情況，先后安排了“柔性制造系統技術（FMS）開發研究”、“計算機集成制造系統（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研項目，大力推動我國數控技術的自主研發進程。這樣我國數控機床的數控系統和伺服驅動系統，也由進口發展到了自主研發的階段。目前我國已有數十家的研究所和企業可以從事各類數控系統的研發和生產。其中比較知名的有北京的KND系統、南京的華興系統、成都的廣泰系統等。

但是由于我國數控機床的技術水平和工業基礎的起步比較晚，在一些領域的研究還是很存在差距。導致在數控機床的性能和可靠性方面與發達國家相比還是存在著距離。目前在推動數控機床發展的工業化和產業化的過程中，我國的數控行業還存在著很多的問題。如：缺乏核心技術、技術創新能力不足、缺乏有效的管理機制、在與國際企業競爭時缺乏實力等問題。

3、數控機床未來的發展趨勢

3.1 高速化和高精度化

盡管很多年前就已經提出了數控機床的高速化和高精度發展的目標，但是在科學探索的路上是沒有盡頭的。而且目前對高精度、高速度的內涵和需求也在不斷的變化。保障工作的效率和產品的質量是數控機床一直的追求。更高的速度和更精準的加工技術可以提高產品的質量和生產效率，縮短生產周期和提高企業在市場上的競爭力。

3.2 智能化

21世紀的數控技術的主要發展方向將一定是智能化。目前，智能化的理念已經滲透到了數控機床的各個部分。如加工過程的對工藝的自調節控制，工藝參數自動檢測顯示。還為了提高驅動方便的各種人性化設計，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等。在故障診斷方面也擺脫了原始的人工檢修，已經有智能診斷、智能監控程序和感應裝置，方便系統在出現問題時及時進行反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數控產業的規?；l展提供了機會。

3.3驅動并聯化

并聯運動機床克服了傳統機床串聯機構移動部件質量大、系統剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸（一般為動平臺）與機座（一般為靜平臺）之間采用多桿并聯聯接機構驅動，通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動，可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復雜特種零件的加工，具有現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優點。

3.4 網絡化

現在國外已經開始嘗試對數控機床聯網技術的研究和試驗。就是利用網絡技術將各個機床進行連接，可以實現機床的統一管理和在線監測功能，同時也方便對機床程序的修改。目前數控機床聯網要具備以下幾個方面的能力：一是可以將程序從監測室可靠的傳輸到每臺機床，然后對其運行情況實現實時監控；二是可以隨時采集到每臺機床的數據參數進行查看和備份；三是可以將不同機床間的程序進行相互交換，確保系統的穩定性；四是可以在線提取到每臺數控機床的刀具磨損情況和估計刀具的使用壽命，然后電腦實現和監控換刀程序的執行。

4、結語

目前，數控機床的發展日新月異，高速化、高精度化、智能化、并聯驅動化、網絡化、綠色化已成為數控機床發展的趨勢和方向。中國作為一個制造大國，數控產品的核心技術研發方面還是與國際同行存在著很多的不足。中國的數控產業在引進先進技術的同時應該重視對國內技術人才的培養，努力打造具有自主品牌的核心產品。力爭早日擺脫目前在高精端設備上依賴進口的局面，為把我國從一個制造大國發展成為一個研發大國而奮斗。

參考文獻

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