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數控技術發展趨勢范文1
[論文摘要]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，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。
一、國內外數控系統發展概況
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，2000.12 vol.20 P66.
數控技術發展趨勢范文2
【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?，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。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
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數控技術發展趨勢范文3
關鍵詞：數控機床；新技術；趨勢
0 引言
在世界經濟一體化進程加快的影響下，各個國家間呈現出越來越激烈的競爭，并且這為企業的良好發展提供了契機，尤其是制造行業應當把握住機會實現更好的發展。應用數控機床技術促進了制造行業的發展，數控機床技術的特點是質量高、生產效率高，因此能夠為企業帶來理想的經濟效益。
1 數控機床的組成部分和特點
通常而言，數控機床的組成部分是：（1）主機，其屬于數控機床的主體，數控機床的機械部件是主軸、立柱、機床身等，其作用是為了對機械部件進行切削加工；（2）數控設備，其屬于數控機床的核心部分，主要有軟件和硬件（紙帶閱讀機、鍵盒、CRT顯示器、印刷電路板），用以將數字化零件程序輸入，且存儲輸入信息、插補運算、變換數據，以及進行一系列的控制；（3）驅動設備，其屬于數控機床執行的驅動部分，主要有進給電機、主軸電機、進給單元，以及驅動單元組成?；跀悼卦O備的控制，借助電液伺服系統或電氣完成進給與主軸驅動。在幾個進給聯動的情況下，能夠加工空間曲線、平面曲線、直線，定位；（4）輔助設備，其指的是數控機床的一部分配件，確保數控機床的監測、照明、、排屑、冷卻等，這主要有監控檢測設備、刀具設備、數控分度頭、數控轉臺、交換工作臺、排屑設備、氣動設備，液壓設備等等；（5）編程和其它的一些附屬裝置，其主要作用是存儲和編制零件程序。
在數控單元當中包括數控機床的監控與操作部分，其屬于數控機床的核心。相比較于普通的機床，數控機床的特點是：（1）生產效率高（通常是普通機床的幾倍）、機床的剛性大，精度高；（2）加工精度高、加工質量穩定；（3）機床的自動化能力強、能夠使工人的勞動強度減輕；（4）能夠實施多坐標聯動，可以對復雜形狀的零件進行加工；（5）在改變加工零件的情況下，通常僅僅要求對數控程序進行改變，如此能夠使生產準備的時間減少；（6）需要操作工作者和維修工作者都具備較高的素質。
2 數控機床新技術的特性
（1）在數控機床中應用新型智能化的機器人。在最初的階段，智能機器人的工作主要是裝卸搬運，在日益進步的科學技術影響下，新型的智能機器人業已具備視覺與觸覺的功能，可以憑借感官完成一些人工方面的事項。應用一些智能機器人不但使大量的物力和人力節省，而且也使大量的費用減少。
（2）復合加工技術的應用。復合加工業已由初期的鉆、車等加工步驟向加工齒面、削磨內外圓，以及表面助理轉變。
（3）直驅技術的應用。功率和扭矩較大的直線點擊重點用在重載機床與高速機床，這不但使高定位精度和快速度實現，而且力矩電機會代替普通的機械傳動。在國際機械制造領域當中，業已出現相似的成功例子，接下來的發展就是推廣與普及。
（4）應用綠色機床技術。學術界很長一段時間以來探究的重點就是綠色機床。在注重數控機床高精度和高速度的過程中也應當重視它的環保性。機床的環保會對人們的健康產生直接性的影響，怎樣節能減排以及確保工作者身體健康以及提高工作效率，這是綠色機床的根本所在。
3 數控機床技術的發展趨勢
（1）高精度。各個工業大國都十分注重提升數控機床的加工精度，通常來講，數控機床的加工精度涵蓋數控機床生產的幾何精度和數控機床應用的加工精度。在提高數控機床穩定性以及應用補償技術和輔助策略的基礎上能夠大大地提高數控機床的精度。
（2）高穩定性。針對數控系統和數控機床的制造商來講，其非常重視的一個問題是數控機床的穩定性，如果一臺數控機床的穩定性能非常高，就會使數控機床的事故率大大地降低，這不但有利于制造工作的順利進行，而且有利于生產效率的大大提升。為此，衡量數控機床質量的一個關鍵性指標是數控機床的穩定性。
（3）高效性。具體來講，高效性是指大大地提高數控機床的運行速度，這一是能夠確保產品的質量，實現運行效率的提升，二是能夠使投入的費用降低，在生產的過程中普遍性地應用零件的高速加工。
（4）智能化。針對各種領域的生產過程而言，一致的理想是智能化。應用一種模擬網絡化監控與數字化網絡技術，憑借電子計算機編制本來人工操作的運行程序為一種既定的模式，且以機器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言，應用智能化重點包括智能維修、智能分析，以及智能監控。
（5）網絡化。網絡化數控機床的網絡化又稱“e-制造”，是把數控系統通過網絡連接和網絡控制，在計算機上操作使用，虛擬設計、虛擬制造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代機床發展的重要趨勢。
4 結論
總之，數控加工技術對于制造業的重要性不言而喻， 其對一國經濟、國防、綜合實力和國際地位的推動作用是十分突出的。針對制造領域的重要性來講，數控加工技術舉足輕重。其有利于國家綜合實力、國防經濟，以及國際地位的提升，當前形勢下，一個非常顯著的問題是我國的制造領域的發展不夠先進，依舊滯后于西方發達國家，這就要求進一步地探究數控加工這種機械制造技術。在對新型技術引進的過程中也應當不斷地創新，進而不再依賴于發達國家的數控技術，自主研發有著國際先進能力的數控機床技術，從而使我國逐步地轉變成為世界性的制造業強國。
參考文獻：
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數控技術發展趨勢范文4
關鍵詞：數控技術 現狀 發展趨勢
數控技術具有可以解決高精度復雜零件加工問題；可以為產品增強市場競爭力；改進產品質量、提高生產效率；可以降低成本、提高生產安全；可以自動編程、減輕工人負擔等特點而廣泛應用于裝備制造業。
1 我國數控技術的現狀
1.1 數控產業基地初步形成 如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠，在攻關成果和技術商品化的基礎上，建立了一批數控廠家。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地，包括若干數控主機生產廠等，如州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產等。
1.2 基本掌握了現代數控技術 我國大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，掌握了數控系統、伺服驅動、專機及其配套件的基礎技術，部分技術已商品化、產業化。
2 存在的問題
2.1 數控系統和功能部件發展滯后 數控系統和功能部件發展滯后已成為制約行業發展的瓶頸。國產中檔數控系統國內市場占有率只有35%，而高檔數控系統95%以上依靠進口。功能部件國內市場總體占有率約為30%，其中高檔功能部件市場占有率更低。臺灣地區品牌功能部件約占國內市場的50%，其余20%為歐盟、日本等品牌產品。據國家海關統計數據，2010年我國進口數控系統金額達18.1億美元，機床附件（含功能部件和夾具）類產品達16.2億美元。
2.2 高檔數控機床關鍵技術仍有較大差距 以高速、高精、復合、智能等為特征的高檔數控機床關鍵技術雖然已經取得明顯進步，一批共性、基礎技術和新產品研發也有了新的進展，但與國際先進水平相比，還存在較大差距。有些關鍵技術，如：高速高精運動控制技術、動態綜合補償技術、多軸聯動和復合加工技術、智能化技術、高精度直驅技術、可靠性技術等尚需進一步突破，有些重大技術離產業化還有一段路程。以企業為主體、以市場為導向、產學研用相結合的研發體系尚未真正建立，行業的自主創新發展缺乏高新技術支撐。
2.3 自主開發能力薄弱，自主品牌缺乏綜合競爭力 當前國內數控機床企業自主開發能力建設存在著研發基礎薄弱、研發資金使用效率低、持續投入能力不足、缺乏關鍵性技術儲備和重大技術突破、人才結構不均衡、零部件支撐能力弱、缺乏完整產業研究開發體系等問題。
3 我國數控技術的發展趨勢
3.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢 為縮短生產周期和提高市場競爭能力，提高產品的質量和檔次，高速、高精加工技術可極大地提高效率，效率、質量是先進制造技術的主體。為此，國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一，日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一。
在轎車工業領域，多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，在航空和宇航工業領域，加工的零部件多為薄壁和薄筋，要對這些筋、壁進行加工，必須保證高切削速度和切削力很小的情況下，這樣這樣才能使這些剛度很差，材料為鋁或鋁合金達到很好的切割效果。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高，機身等大型零件來替代多個零件聯結方式拼裝，這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10年來，超精密加工精度已開始進入納米級（0.01μm），精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm。在可靠性方面，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，國外數控裝置的MTBF值已達6000h以上，表現出非常高的可靠性。應用領域進一步擴大，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，主要是為了實現高速、高精加工。
3.2 智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢 智能化的內容包括在數控系統中的各個方面，21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統。包括：智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修；如智能化的自動編程、智能化的人機界面等，為簡化編程、簡化操作方面的智能化；如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載、自動選定模型、自整定等，主要是為提高驅動性能及使用連接方便的智能化；如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成，這樣做主要是為追求加工效率和加工質量方面的智能化。
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，形成具有鮮明個性的名牌產品。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），面向機床廠家和最終用戶，形成系列化，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，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，目前數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心，除此之外，還有結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫等。
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，如日本山崎馬扎克（Mazak）公司的“CyberProduction Center”（智能生產控制中心，簡稱CPC）；日本大隈（Okuma）機床公司的“IT plaza”（信息技術廣場，簡稱IT廣場）；德國西門子（Siemens）公司的Open Manufacturing Environment（開放制造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
3.3 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兩臺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。
3.4 自動編程技術的應用 數控自動編程技術受到廣泛關注，各國的專家學者都在潛心研究自動編程系統。數控加工是指在數控機床上按事先編制好的程序，對零件進行自動加工的一種加工工藝方法，零件加工的最終效果直接取決于數控程序編制的效率和準確率。數控編程是目前提高加工精度、表面加工質量、加工效率以及實現生產自動化最重要的一環，在制造業中應用廣泛。數控編程分為手工編程和自動編程，對于那些程序量大、軌跡計算復雜的零件，根本不可能采用手工編程，即使能編制出加工程序，其低下的效率亦根本不能滿足市場的需求。受飛速發展的技術革命的巨大沖擊，傳統的機械設計和制造方式發生了根本性的變化，產品的設計生產周期越來越短，逐漸向小批量、多品種、高精高效加工的方向發展。特別是隨著計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）技術的推廣和計算機數控加工技術的廣泛應用，計算機輔助自動編程勢在必行。自動編程是用計算機代替編程人員完成編程工作，自動生成加工指令，解決一些人工編程難以解決的難題，充分利用計算機計算速度快而準的特點，可極大地提高編程的效率和準確率。
4 結束語
在今后的發展中，應重點攻克數控系統、功能部件的核心關鍵技術，增強我國高檔數控機床和基礎制造裝備的自主創新能力，實現主機與數控系統、功能部件協同發展，重型、超重型裝備與精細裝備統籌部署，打造完整產業鏈。提高國產高檔數控系統國內市場占有率，提高數控機床主機的可靠性，滿足我國航天、船舶、汽車、發電設備制造等重點領域所需的高端裝備。
參考文獻：
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數控技術發展趨勢范文5
【關鍵詞】數控技術 發展趨勢
1.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。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,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”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、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,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達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,已經采用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,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12*!000r/mm和1g。
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。
2.5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。
在EMO2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭,可實現4個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床上實現,還可實現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軸聯動加工,可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
3.智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢。21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、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、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的NGC、日本的OSEC,中國的ONC等。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,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的CPC;日本大隈機床公司展出IT廣場;德國西門子OME等,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
4.重視新技術標準、規范的建立。
4.1 關于數控系統設計開發規范。如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,并進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
數控技術發展趨勢范文6
【關鍵詞】高速切削；加工技術；關鍵技術；應用研究
前言
近幾年來，我國經濟發展迅速，各種新科學、新技術、新工藝層出不窮，應用于生產生活的方方面面，極大的促進了我國國民經濟的發展以及人民生活水平的提高。數控高速切削加工技術便是其中一種，它是目前狀況下能夠有效提高加工效率以及加工質量的先進制造技術之一，國內外有諸多的學者著力于對于這一技術的研究，并取得了不小的突破。而就我國而言，我國是一個制造大國，但我國所接受的產業轉移目前仍然以中后斷較多，這對我國制造業的發展起到一定的阻礙作用。因此，我們應該充分結合國情，在世界產業的轉移中，要占據主動地位，接受前端產業，掌握有效的、先進的核心技術，只有這樣，才能促進我國制造業的可持續發展。而數控高速切削加工技術無疑屬于前端產業之一。
一、數控高速切削加工的含義
高速切削理論是由德國著名物理學家Carl.J.Salomon提出者，他在做了大量試驗的基礎之上，最終提出了如下結論：保證切削速度處于正常的范圍，如果將切削速度進行一定程度的提高，則切削溫度也會隨之上升，而在這種情況之下，切削工具更易受到高溫而發生磨損；然而，所有情況也并非如此，隨著速度的提高，并達到一定的數值之后，即使切削速度提高，溫度仍然保持原先的狀態甚至會出現一定程度的下降。這一發現的意義是巨大的，只要將切削速度提高到一定的值，不僅減少了切削工具的損耗，而且也能夠對加工效率進行適當的提高。隨著制造業的進步和經濟的發展，這一理論被用于加工制造業當中，再經過多年的研究、發展與完善，目前狀況下，已經形成了系統化較強、較為成熟的數控高速切削加工技術。對于高速切削技術來說，它具有一定的復雜性，結合了多項工藝與技術，主要有數控機床結構及用料、機床規劃與設計、制造與加工技術、高速主軸控制系統、快速進給控制系統、高性能計算機數控系統、高性能刀具夾具模塊、高性能材料的應用及刀具制造技術、高精度測量反饋控制技術、高速切削原理、高速切削加工工藝等諸多相關技術等。
二、數控高速切削加工的優越性
當切削速度提高到一定程度時，既能減少加工工具的損耗，又能提高加工效率以及加工質量，這是數控高速加工的主要特點與優點。除此之外，較之于常規的切削加工，其優越性還體現在如下幾個方面：①數控高速切削加工具有較小的切削力。在進行零件高速切削加工中，對切削用量小、切削速度高的切削方式使用，能使切削力比以往的切削發生一定程度上的降低，大約降低30%以上。這樣一來，刀具磨損的減輕減小。同時又可以對機床的振動進行相應的控制，有效的提高零件的加工精度。②材料的切除率較高。在使用高速切削的條件之下，無論是進給速度還是切削速度都得到了較大程度上的提高，在這種情況下，同一時間內，材料的切除速度也明顯提高，從而提高了加工效率。③工件引起的熱變形小。在高速切削加工時，大部分的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走，因此加工表面的受熱時間短，不會由于溫度的升高導致變形，有益于提高表面加工質量和加工精度，加工表面的力學性能也比一般加工方法要強。④數控高速切削加工具有綠色環保性。由于在高速切削的條件之下工件的加工時間得到了一定程度上的縮短，進而促進了能源與設備利用率的提高，減少了污染與消耗。
三、數控高速切削技術的應用領域研究
從上文的論述中，我們已經知道數控高速切削技術較之于常規的切削具有較大的優越性，而正是它具備的優越性與特點，使得它在加工制造領域有著廣泛的應用空間。主要表現在如下幾個方面：①一般情況下，如果采用高速切削加工的方法對薄壁類零件與細長的軸類零件進行加工，切削力降低明顯，工件在加工過程中由于切削力引起的變形較小，零件加工過程中由于熱變形導致零件加工不合格的情況明顯降低，有效提高了加工質量。②由于切削力小，反作用力就小，刀具磨損減緩，以往利用淬硬鋼、復合材料、耐磨鑄鐵等傳統方法難以加工的材料，可以利用數控高速切削加工。③在模具、汽車、航天航空等大型零件的制造領域， 一些大型及整體構件需要很大的材料切除。由于數控高速切削的進給速度可隨切削速度的提高而相應提高，可以提高工作效率，降低工作時間和勞動強度。
四、實現數控高速切削加工的關鍵技術研究
①高速切削原理：在保證切削速度處于正常的范圍，如果將切削速度進行一定程度的提高，則切削溫度也會隨之上升，而在這種情況之下，切削工具更易受到高溫而發生磨損；然而，這不是一定的，如果切削速度進一步提高，達到一定的值之后，即使切削速度發生很大幅度的提高，切削溫度仍然保持原先的狀態甚至會出現一定程度的下降。除此之外，還有諸多軟件、硬件設備等。
②高速切削中刀具的材料與制造，由機床本體、刀具和待加工零件組成的高速切削加工工藝系統中，最重要的是刀具的因素。刀具的好壞是保證高速切削加工順利進行和完成的關鍵技術之一。因此，在高速切削加工中的刀具必須具備有優秀的幾何精度和定位精度，高速運轉時良好的平衡性能和加工過程的安全可靠。要盡可能減輕刀體質量，以減輕高速旋轉時所受到的離心力，滿足高速切削的安全性要求，改進刀具的夾緊方式。
五、高速切削技術應用方面研究狀況和發展趨勢
在國外，歐美等發達國家生產的不同規格的各種超高速機床已經商業化生產并進入市場，在飛機、汽車及模具制造行業實際應用。而在國內，對其的研究逐漸深入，包括切削機理、刀具材料、主軸軸承、等方面，也取得了相當大的成就。然而，與國外工業發達國家相比，仍存在著較大的差距，基本上還處在實驗室的研究階段。為適應社會經濟發展需要滿足航空航天、汽車、模具等各行業的制造需求，數控高速切削技術應用研究任重道遠。
六、結束語
隨著經濟的發展以及科學技術水平的進步，高速切削技術必然取得更深層次的進步以及更為廣泛的應用，國內要加快研究，追上發達國家，促進我國加工制造業的繁榮。
參考文獻：
