数控技术发展精选(九篇)

第1篇：数控技术发展范文

【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。

1. 引言

数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。

2. 国内外数控系统的发展概况

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，cnc只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过cad/cam及自动编程系统进行编制。cad/cam和cnc之间没有反馈控制环节，整个制造过程中cnc只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正cad/cam中的设定量，因而影响cnc的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统cnc系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了cnc向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3. 数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：

3.1 高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

3.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

3.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

4. 结束语

随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。

参考文献

[1] 王立新. 浅谈数控技术的发展趋势[j]. 赤峰学院学报. 2007.

[2] 董淳. 数控系统技术发展的新趋势[j]. 可编程控制器与工厂自动化. 2006.

第2篇：数控技术发展范文

关键词:数控技术数控系统智能化

数控技术,简称“数控”。英文:Numerical Control(NC),是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。

1、性能发展方向

(1)高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

(2)柔性化

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。

2、功能发展方向

(1)用户界面图形化

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。

(3)插补和补偿方式多样化

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC

数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。

参考文献:

[1]石峰.谈智能化数控系统[J].中国新技术新产品,2008年第21期.

第3篇：数控技术发展范文

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

2　数控技术发展趋势

2.1　性能发展方向

(1)高速高精高效化　速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化　包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化　以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。

(4)实时智能化　早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。

2.2　功能发展方向

(1)用户界面图形化　用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化　科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化　多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC　数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用　多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3　体系结构的发展

(1)集成化　采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。

(2)模块化　硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化　机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

(4)通用型开放式闭环控制模式　采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。

3　智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。

智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。

作者单位：张俊（北京市东直门外望京路4号，北京机床研究所数控工程中心，邮编：100102）

          魏红根（北京机床研究所）

参考文献

第4篇：数控技术发展范文

关键词： 数控系统发展；数控技术发展；数控系统

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220192－01

1 数控技术学科的特点

马克思曾经说过1 数控技术学科的特点

数控技术的问世已有40多年的历史，它是由机械学、控制论、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门综合性的新型学科，是用数字化指令控制机床动作的技术，它包括计算机数字控制系统技术；伺服驱动技术；精密机械技术；编程技术；PLC机电接口技术。其中控制系统技术是核心；伺服驱动技术是关键；精密机械技术是基础。数控技术是数控机床的关键技术，大力发展、推广应用数控技术，用数控技术改造传统产业，对机械制造、航空航天事业的发展，恶劣及危险环境的作业等，都会起着关键性的作用。

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。

数控技术国外发展趋势

纵观数控技术的发展历史，不难看出数控技术的发展是逐步跟踪计算机技术的发展而不断发展的，从1956年至今，大致经历了如下四个阶段：1956年-1974年，专用硬件NC的时代；1975年-1989年，专用计算机数控时代，即微处理器NC的时代（μ PC）；1990年-1995年，BASIC PC的CNC时代；1996年至今，开始全PC开放式智能化数控新阶段。

近几年来世界发达国家纷纷采取措施，投入大量的人力、财力组织优势力量进行新一代开放式体系结构和具有智能型功能的数控技术开发与研究，包括美国的NGC和OMAC计划、欧共体的OSACA计划、日本的OSEC计划等。数控机床机械结构更趋向于“开放式”，为满足现代机械加工的多样化需求，新一代的数控机床具有以下特点：

1）机床结构按模块化、系列化原则进行设计与制造，以便缩短供货周期，最大限度满足用户的工艺需求。2）由于数控机床的很多部件的质量指标的不断提高，品种规格的逐渐增加、机电一体化内容更加丰富、功能参数日趋庞杂，因此专门为数控机床配套的各种功能部件已完全商品化，为建立具有竞争能力的机床厂创造了条件。3）为向用户开放，各发达国家的数控机床厂都积极建立完全开放式的产品售前、售后服务体系。建立开放式的零件试验室，建立自助式数控机床操作、维修培训中心。4）采用信息网络技术，把社会上各种制造资源根据加工任务进行合理组合与调用，是21世纪将先进制造技术发展的必然趋势，世界各国都在积极进行这方面的研究工作。5）人工智能化技术在数控技术中的推广应用。随着人工智能在计算机领域不断渗透和发展，数控系统向智能化发展。在新一代的数控系统和伺服装置中，由于采用“进化计算（”Evolutionary

Computation），“模糊系统”（Fuzzy System）和“神经网络”（Neural

Network）等三个方面新的控制机理，性能大大提高。这种高性能的智能化的数控系统不但具有自动编程、前馈控制、自适应切削，工艺参数自生成、运动参数动态补偿等功能，更具特色的是考虑到操作使用的因素而呈现的极为友好的人机界面。当前采用模糊控制原理的电加工数控系统和具有自学习、自建立数学模型、自调整参数的高性能数控机床伺服驱动装置已有产品并在市场中具有强的竞争能力。

目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

3 我国数控技术开发现状与差距

我国的数控技术，在“八五”攻关中，不失时机地提出了以自主版权为目标，以平台为基础的发展战略，而且在攻关过程中，瞄准或调整到以PC机为基础的发展路线上，并以此形成了两种平台，开发出了四个基本系统，其中华中I型和中华I型是将数控专用模板嵌入通用PC机构成的单机数控系统，航天I型和兰天I型是将PC机嵌入到数控之中构成的多机数控系统，形成典型的前后台型结构，国内其它单位也都先后开发开放式体系结构系统。然而就总体而论，还仅仅处于开始阶段，虽然各个系统都向PC平台方向发展，但在具体的实施开发中仍然存在一些问题。最大的问题即是开放性不够、开发环境和支持手段不足，要作为用户方便地进行二次开发的开放程度还远未达到，只是具有相当技术力量的开发单位才能使用，而作为能够普及到一般用户的程度则还远远不够。利用PC机设计数控系统使得CNC的重点由硬件转向软件，为我国的数控发展消除了硬件上的“瓶颈”制约，从而可能加快生产出实用产品。而且PC-NC毕竟使CNC向开放性体系结构迈出了一大步。在数控机床设计与制造中，我国已开始采用模块化技术，对数控切削加工中的工艺参数、工具系统的优化、智能适应控制都进行过研究，它为对智能化控制的进一步研究奠定基础，但上述工作仅仅是一个开端，仍需在“十五”期间进行一系列开发研究工作，跟踪世界数控技术，推动我国数控产业的发展。

参考文献：

[1]李向东，卢双盈.职业教育学新编[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]戴士弘，职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]徐国庆，实践导向职业技术教育课程研究：技术学范式[M].上海：上海教育出版社，2005.

[4]刘春生、徐长发，职业教育学[M].北京：教育科学出版社，2002.

[5]夏建国、郭扬，职教课程模式开发[N].上海教育出版社，2002.

[6]朱国文、熊清平，数控技术教育改革的创新，华中理工大学出版社，2002.

[7]刘启中、蔡德福，现代数控技术及应用，北京：机械工业出版社，2001.

[8]黄克孝、严雪怡，职教课程改革研究[N].科学普及出版社，1997.

第5篇：数控技术发展范文

【关键词】数控技术；发展；就业；趋势

在人类的发展历史上，数控技术对于人类社会的进步，有着重要的数据支持作用，在世界范围内的经济建设以及人民的生活范围内，数控技术已经渗透到各个方面，在未来的社会中，数控技术对于社会的发展，也有着非常重要的推进作用。就我国的社会建设发展分析，数控技术的发展，极大的推进了机械加工行业的发展，同时取得了良好的经济效益，从批量生产的发展形势，逐渐转向与高精技术的发展形势。

一、数控技术的发展趋势

目前为止，数控技术已经在我国机械制造业中有了广泛的应用，而且扮演着越来越重要的角色，数控技术的发展趋势和研究方向将是人们所关注的焦点。随着计算机技术的不断发展，数控技术实时智能化、软件硬件开放化等将成为数控技术的主要研究方向，数控技术实时智能化可以使机械加工过程中各种工艺参数自动生成、加工过程自适应控制、电机参数自适应运算。这些功能将不仅可以保证制造过程顺利稳定的独自进行，还可以大大节省劳动力，为企业带来更大的经济效益。

数控系统软、硬件开放化，可以让用户更具自己的需要，随意对数控系统进行第二次开发，其使用权限和使用范围也将不受出厂商的限制。如果数控系统在这两方面取得了发展，不仅可以使数控技术的操作更简便，而且会使数控技术的应用领域更广泛。除此之外，如果数控系统采用高频率的中央处理器、高分辨率的检测元件、交流数字伺服系统，再结合配套电主轴、直线电机等先进技术就可以大大提高生产效率和产品的质量，缩短产品的市场周期，使企业能拥有更大的市场竞争力。

数控技术并不是一成不变的，它也在随着时代的变化，渐渐的发展，变得更加符合生产的需要。进一步的优化，使得数控技术慢慢改进了本身的功能，也修复了存在的漏洞和缺点。而且，随着经济全球化的发展，机械加工技术变成了评价一个国家综合实力的重要因素。所以，经过一代又一代科学家的努力，现在的数控技术变得更加符合生产的需要。

二、数控技能型人才的就业前景

数控加工具有高柔性、高精度、高效率特点，同时可以大大减轻操作者的劳动强度。发展数控加工是当前我国机械制造技术改造的必由之路。由于我国处于数控加工技术的大力发展阶段，大量的数控机床和先进的加工手段的快速引进，却没有大量熟练数控技术操作的人员参与，因此造成该行业严重缺乏人才。数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。而对于数控加工专业，不仅要求从业人员有过硬的实践能力，更要掌握系统而扎实的基础理论知识。因此，既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧缺、企业最急需的高技术人才。

三、帮助学生树立正确的学习观

很多学生通过已就业的学生得到如下的信息：学与不学是一样的。教育部、信息产业部、国防科工委等部门认为，我国蓝领层数控技术人才是指在生产岗位上承担数控机床具体操作的技术工人，在企业数控技术岗位中占70.2％，是目前需求量最大的数控技术工人。可以预见，企业对蓝领层的数控技术工人有很大的需求，而对他们的知识和能力要求会越来越高。“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员。这类人员在企业数控技术岗位中占25％。其中，数控编程工艺人员占12.6％，数控机床维护维人员占12.4％。随着企业进口大量的设备，“灰领层”数控人才需求明显增加。就目前就业形势来看，大家做的都是蓝领工作，学与不学也没有什么区别；但就个人长期发展来看，学与不学是不一样的，学好与学不好是不一样的。学好才有可能成为灰领、金领，才有可能拿到更好的工资待遇。

数控技术是发展新型高新技术产业和尖端工业的重要技术。世界各国信息产业、生物产业、航空航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。 我国目前不仅仅是数控化比率低，就是现有的数控机床由于缺乏专门人才而未被充分利用，数控技术是目前最典型的、应用最广泛的机电光一体化综合技术，因此我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。

参考文献：

[1]彭平.试论机械制造中数控技术的运用[J].科技致富向导，2011（26）.

第6篇：数控技术发展范文

【关键词】数控技术 发展现状 发展趋势 自动化

随着科学技术的突飞猛进的发展，工业上传统的加工方法和加工工艺由于存在效率低下、质量不均的缺陷已经不能满足需求。为了在日益激烈的市场竞争中取得优势，企业急需采取一种灵活的、高效的、智能的柔性自动化技术，数控技术应运而生。数控技术的发展和应用给工业发展打开了一个新的发展局面，能适应市场多品种、大小批量、快速高质量生产的需求。同时，面对劳动力精力有限和工资上涨的现状，企业也力求通过提高设备的自动化程度来降低生产成本、提高生产效率和提高企业收益。但是，目前我国的数控技术和自动化水平与世界先进水平还存在一定差距。对数控技术和自动化进行研究，讨论其发展趋势，对于把握现代工业的未来发展方向和促进我国经济的发展具有重要的理论和现实意义。

1数控技术概述

数控技术是综合了计算机技术、电子技术、自动控制技术和制造技术等的柔性制造自动化技术[1]。计算机预先设定好控制程序，数控系统按照给定的程序对设备实施控制。

数控技术具有很多显著的特点，简要概括为为以下三个方面：（1）功能集成化和工艺复合化（2）数控加工的应用范围广（3）良好的经济效益。

我国在数控系统、数控主机、伺服驱动等技术的基础上，对其中大部分技术，我国充分进行了商品化开发，同时建立了一批生产能力强的生产厂，如华中数控、航天数控等，建立了一支数控研究和应用的人才队伍。但是，对于高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面，我国的技术水平发展现状还远不能满足实际需求，相对国外仍有较大差距。

2数控技术的发展趋势

随着计算机、控制理论等领域技术的成熟，为数控技术向高速、高精度、复合化、智能化及网络化奠定了基础。

2.1高速高精度

高速高精加工技术可显著地提高生产效率，改善产品的质量，缩短生产周期和提高企业竞争力，是企业争相发展的关键技术。提高数控设备的加工精度有多种方法，除了可以通过机械方面提高设备的制造和装配精度来达到以外，还可通过减小数控系统的控制误差和采用补偿技术来实现[2]。

2.2复合化

数控技术的一个重要发展方向是复合加工。复合化加工降低了加工的整体费用和设备的维修保养费用，使效率和精度得到提高。复合化加工的含义包括两方面；一是工序和工艺的集成；二是指工艺的成套。复合化加工的理念越来越得到认可，复合化加工设备的发展也呈现多样化的发展态势。

2.3智能化、网络化

面对人工智能技术持续发展的现状和生产柔性化、自动化的实际需求，数控技术的智能化程度也不断提高，数控系统要具备以下功能：一、学习功能；二、自适应控制功能；三、故障诊断功能；四、自动识别和自动优化调整参数功能。

同时，网络化的发展也对柔性自动化技术的发展起到了推动作用。网络化的主旨是指数控系统与其它控外部制系统进行网络连接和控制，面向生产现场和企业内部的局域网，再以因特网为渠道，通向企业的外部[3]。通过数控技术的网络化，系统可满足对信息集成的需求，这也是实现其他新技术的基础。

3 自动化概述

自动化技术是一门综合性技术，它涉及了计算机、制造、控制和电子等多学科知识。通过利用设备集成和信息集成的方式，能达到从规划设计到生产制造，最后到管理销售等各阶段的自动化控制[4]。作为一项面向整个工业领域的重要技术，自动化是连接传统与现代工业的桥梁。作为现代化工业建立与发展的关键支撑技术，自动化技术与国民经济的发展和人们生活水平的提高息息相关。它把现代管理技术和信息技术转化为现实生产力，它的地位的重要性显露无疑。

改革开放以来，我国工业化水平日新月异，关键之一就是自动化技术的兴起。自动化在我国的应用越来越广泛，取得的成绩也十分显著，一些产业已经实现了无人作业，节省人力的同时使效率和质量得到了改善，为我国经济的进一步发展做出了重要的贡献。同时，我国自动化与世界先进水平之间的差距也是不容忽视的。实际上，我国的自动化水平还处于初级阶段，比较薄弱，在利用自动化技术对传统产业进行改造和升级上还处于起步阶段。

4 自动化发展趋势

随着自动化的逐步发展，市场对自动化的要求也越来越高，未来自动化必将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向继续优化以展现出更大的优势。

自动化的应用使生产更加高效，这也是未来自动化发展的必由之路。同时，在计算机技术、网络技术与现代管理科学相互渗透相互影响的共同作用下，数字化应用也会日益突出[5]。近年来，工业系统正在由最初的原来的能量驱动型变化为信息驱动型，这种转变对系统提出了新的要求，系统既要表现出一定的柔性，还要体现出一定的智能，能自主处理复杂信息。信息化技术推动自动化，自动化技术相互渗透和进行互补，自动化系统更加注重功能集成和信息安全。

5 结语

数控技术和自动化综合利用了计算机、电子、控制、信息处理和科学管理等领域知识，因而高效和高精度是其突出特点。随着数控技术和自动化的发展，随着现代科学技术的推广应用，传统工业发生了翻天覆地的变化。企业通过采用数控技术，提高生产自动化水平，提高市场竞争力。国民经济飞速发展，人们生活得到改善。未来，数控技术将朝着高效高精度、复合化加工和智能化的方向发展，自动化技术将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向前进，通过提高生产效率和提高产品质量，使工业发展迈上更高的台阶。

参考文献：

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报：自然科学版，2008， 23（5）： 119-120.

[2]郭聚东，李兰.数控技术的发展趋势[J].轻工机械，2005（3）：70-72.

[3]胡俊，王宇晗.数控技术的现状和发展趋势[J].机械工程师，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：数控技术发展范文

【关键词】数控技术;发展现状;趋势

一、数控技术概述

数控技术是用数字信息对机械运动和工作的过程进行控制的一种技术，数控技术是综合了计算机技术、微电子技术、自动化技术、电力电子技术以及现代机械制造技术等的柔性制造自动化技术。数控技术也被称为计算机数控技术，现阶段它是采用计算机来实现数字程序控制的技术。这种技术是用计算机按事先设置的控制程序来执行对设备的控制功能。由于是采用了计算机来替代原先用的硬件逻辑电路组成的数控装置，使得输入数据的存贮、处理、运算和逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。

二、我国数控技术的发展现状分析

我国的国产数控机床一直以来都是处于低迷的阶段，低档产品发展的速度较快，而中档进展却很缓慢，高档却完全依靠国外进口，尤其是国家重点需要的关键设备都是依靠进口产品，技术受到了很大程度的制约。而且中国在应用技术和技术集成方面的能力的研发水平还是相对比较低的，相关的技术规范和标准的研究相比于国外还是有很大的差距，国产的数控机床因而没有形成品牌效应。同时中国的数控机床产业方面还没有相对完善的技术培训和服务体系等一系列的支撑体系，市场营销和经营管理的水平也没有很大程度的提高。这其中最主要的原因是自主创新能力还相对比较匮乏，能够完全的依靠自主研发，拥有自主知识产权的数控产品实在是很少，这在很大程度上制约了数控机床产业的蓬勃发展。现阶段国外的公司在中国的数控系统销售中有80%以上都是普及型数控系统，在这样的情况下，如果我们能够加大对普及型数控系统产品的研发力度，中国的数控系统也会有希望从根本上实现快速发展，进而实现对国外产品的战略反击。同时还要建立起比较完善的高档数控系统的研发体系，增强自主创新能力，以此来整体提高中国的自主设计、研发和生产的能力。

我国的数控技术与国外差距较大的原因有以下几个方面：首先是认识不足，对我国的数控产业的发展所存在的艰巨性、复杂性和长远问题的认识不足;对国内市场存在的不规范现象、国外技术的封锁、体制方面所存在的困难估计不足;没有清楚的认识到我国数控技术应用的水平和领域。而且只是单纯的的从技术层面来关注数控产业化的问题，没有从整个系统和产业链的角度来进行综合的考虑数控产业化的问题;没有建立起完善的高质量的相关配套系统和较为完善的培训和服务网络等一系列的支撑体系。机制方面也存在着较大的问题，造成大量的人才流失，这样在很大程度上制约了技术的创新和产品的创新，规划也不能够有效的实施，一个理想的规划方案实施起来却较为困难。而且企业的自主创新能力还是不够，核心技术的研发能力不强，数控的机床标准也较为落后，水平较低，对于数控系统的新标准研发力度不够。

三、数控技术的发展趋势

数控技术将会朝向高速、高效、高精度和高可靠性的趋势发展。要想提高数控技术的加工效率，首先就要提高提高切削和进给的速度，还要缩短加工的时间，要保障加工的质量，就必须提高机床部件运动轨迹的精度，同时可靠性也是以上目标的最基本的保障。在一定程度上来讲，效率和质量是先进制造技术的核心，而高速度和高精度是提高效率的有效保障，可以提高产品的质量的档次。

数控技术也在朝向复合加工和多轴化的方向发展。多轴联动加工和减少工序辅助时间的复合加工，正在朝向多轴和多系列控制功能的方向在发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上进行一次装夹后，采取自动换刀、旋转主轴头或者是转台等各项措施，以此来完成。数控机床复合技术的进一步发展，复合加工技术会日益成熟，包括车磨复合、成形复合加工和特种复合加工等，复合加工的精度和效率在一定程度上有了很大的提高。越来越多的人正在接受“一次装卡，完全加工”等理念，复合加工的多轴机床的发展有多样化的发展态势。

随着工业自动化的发展，数控系统的智能化水平也在不断的提高，不仅要在生产加工的全过程中体现智能化，在产品的售后服务和维修的过程中也要应用到智能化。主要有以下几个方面的应用，为了追求加工效率和加工质量方面而应用的智能化;为了提高驱动性能和在使用连接方面的智能化，同时还有职能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断和维修等。今后的数控系统是将计算机智能技术和网络技术等相关技术融为一体，形成了一个相对较为严密的制造过程，也被称为智能闭环控制体系。这种技术能够很好的利用传感器来获取适时地信息，以此来增强制造者获取最佳性能产品的能力。

数控技术趋向网络化能够便于远距离的操作和监控，同时也有利于远程故障的诊断和调整，这样在很大程度上利于数控系统生成厂商对产品的及时监控和维修，也可以实现大规模无人生产车间的网络管理，也可以在对人体有害的环境中工作。数控设备实现网络化可以很大极大地满足生产线和制造企业对信息的需求，同时也是实现新的制造模式和全球制造的基础单元。通过机床的联网，可以再任何一台的机床上对其他相关的机床进行编程、设定、操作和运行，而且不同机床的工作画面可以同时显示在每一台的机床屏幕上。

四、总结

综上所述，目前世界上各个国家在制造业中都广泛地应用数控技术，以此来提高制造的能力和水平， 也提高了对动态多变市场的适应能力和竞争水平。现阶段我国的数控技术还存在着很多的问题，研发能力还比较低，相关的技术规范和标准的研究相比于国外还是有很大的差距，国产的数控机床因而没有形成品牌效应，没有相对完善的技术培训和服务体系等一系列的支撑体系。因而中国要大力发展数控技术，实现数控技术的高效、高精度、高速、智能化和网络化的发展。

参考文献

第8篇：数控技术发展范文

关键词：数控技术 发展 应用

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

一、数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（it、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。

1、 高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（cirp）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从emo2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国cincinnati公司的hypermach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国dmg公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控装置的mtbf值已达6 000h以上，伺服系统的mtbf值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

2、轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

在emo2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国dmg公司展出dmuvoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由cnc系统控制或cad/cam直接或间接控制。

3、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的ngc(the next generation work-station/machine control)、欧共体的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller)，中国的onc(open numerical control system)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在emo2001展中，日本山崎马扎克（mazak)公司展出的“cyberproduction center”（智能生产控制中心，简称cpc)；日本大隈（okuma）机床公司展出“it plaza”（信息技术广场，简称it广场)；德国西门子(siemens)公司展出的open manufacturing environment（开放制造环境，简称ome）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

二、 对我国数控技术及其产业发展的基本估计 我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

1、奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

2、初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

3、建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。

c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。

三、 对我国数控技术和产业化发展的战略思考

1、 战略考虑

我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

2、 发展策略

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

第9篇：数控技术发展范文

[关键词]数控;装备;编程;系统 ;加工

一、数控技术的发展趋势概述

制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面。

1.高精高速的新趋势。高精高速加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3～5μm,提高到1～1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30 000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。

2.智能化、开放式、网络化的趋势。智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

二、我国数控技术状况

我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

技术水平上,与国外先进水平大约落后10～15年,在高精尖技术方面则更大。产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面:认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。

三、我国数控发展战略和策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为开发的内容,实现制造装备业的跨越式发展。

强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。

参考文献:

[1]梁训王宣,周延佑.机床技术发展的新动

向[J]. 世界制造技术与装备市场,2001,

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[2]中国机床工具工业协会. 数控系统分