數(shù)控技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

閆俊英

摘 要 近半個世紀以來，隨著自動控制技術微電子技術及機械制造技術的快速發(fā)展，數(shù)控技術也迅速發(fā)展為一項綜合性的高新技術。數(shù)控技術是通過數(shù)字化的信息對機器運動及加工過程進行控制的一種先進技術。數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、伺服驅動裝置、輔助控制裝置及檢測反饋裝置等部分組成。數(shù)控技術對現(xiàn)代制造業(yè)的影響是重大的，用數(shù)控技術控制加工的機床稱為數(shù)控機床。數(shù)控技術也是自動化制造技術的基礎，它綜合了計算機、自動控制、自動檢測和精密機械等高新技術。

關鍵詞 數(shù)控 趨勢 自動化

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A

0引言

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱，早期是由硬件電路構成的稱為硬件數(shù)控，1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)。計算機數(shù)控（簡稱CNC）系統(tǒng)是用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制的系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)根據(jù)計算機存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng)。

1數(shù)控技術的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，6年后，即在1952年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。從此，傳統(tǒng)機床產(chǎn)生了質的變化.我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。近年來，國內(nèi)的經(jīng)濟飛速發(fā)展，數(shù)控技術成為提高生產(chǎn)效率的關鍵性技術?？陀^的說，我國的機械制造業(yè)發(fā)展相對滯后，對西方發(fā)達國家的制造經(jīng)驗和經(jīng)營理念需要大量的借鑒和吸收，才有可能實現(xiàn)傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)模式向現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式的轉變。因此，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為我們國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

2數(shù)控技術的發(fā)展趨勢

數(shù)控技術的產(chǎn)生不僅給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了歷史性的變化，同時也讓制造業(yè)榮升為工業(yè)化的代表。近年來我國的數(shù)控技術得到了飛速發(fā)展，應用領域也由原本的狹小領域不斷擴充，這一系列的影響使數(shù)控技術對我國的很多重要行業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。數(shù)控技術在我國整體的發(fā)展的趨勢也變得尤為明顯。

我國的數(shù)控技術向著高精度、高效率的趨勢發(fā)展。先進制造技術的主要體現(xiàn)就是是高效率、高質量。因此提高產(chǎn)品的質量和檔次，縮短生產(chǎn)周期才能最終滿足高精度高效率的要求。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能零部件也得到了飛速的發(fā)展。在汽車生產(chǎn)領域，單部汽車組裝可達到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；在航空領域，零部件材質多為鋁或鋁合金，結構上多為薄壁，而且剛度差，因此只有在高切削速度的加工條件下，才能對這些筋、壁進行加工。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。

我國的數(shù)控技術向著智能化、網(wǎng)絡化的趨勢發(fā)展。數(shù)控系統(tǒng)在控制性能上向著智能化發(fā)展。近年來人工智能在計算機領域發(fā)展的尤為迅速，數(shù)控系統(tǒng)也因此引入了很多新的功能比如：自適應控制，在數(shù)控編程領域也引入了自動編程、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ埽疫€具有完善的故障診斷專家系統(tǒng)和故障監(jiān)控功能。網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡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)、全球制造的基礎單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。

我國的數(shù)控技術向著開放化、集成化的方向發(fā)展。數(shù)控技術的開放性主要體現(xiàn)在一下幾個方面：第一，向未來技術開放。由于軟硬件接口都遵循公認的標準協(xié)議，只需少量的重？新設計和調整，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有系統(tǒng)所采納、吸收和兼容，這就意味著系統(tǒng)的開發(fā)費用將大大降低而系統(tǒng)性能與可靠性將不斷改善并處于長生命周期。第二，向用戶特殊要求開放。更新產(chǎn)品、擴充功能、提供硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿足特殊應用要求。

我國的數(shù)控技術的新發(fā)展。隨著電子信息等高新技術的不斷發(fā)展，隨著市場需求的個性化和多樣化，未來先進制造技術發(fā)展的總趨勢向著精密化、柔性化、虛擬化、清潔化、開放化、集成化、全球化的方向發(fā)展。數(shù)控機床之所以在機械制造業(yè)中的應用越來越廣泛，主要是因為它有效地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題，能滿足高質量、高效益、和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求，代表著當今機械加工技術的趨勢與潮流。而數(shù)控技術是制造業(yè)實現(xiàn)這些先進制造技術的基礎，是體現(xiàn)國家綜合國力水平、衡量國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志之一。

3結束語

隨著科技的發(fā)展和計算機技術的普及，制造業(yè)中的數(shù)控技術的應用也越來越廣泛。數(shù)控技術具有自身的顯著特點，受到廣泛應用的同時也正在發(fā)生深刻的變革，對制造業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)起到十分關鍵的作用。雖然我國數(shù)控技術發(fā)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(shù)控技術水平與國際先進水平相比還存在一定的差距，在發(fā)展中還存在著一定的問題。因此我們還應該不斷突破創(chuàng)新，努力與世界先進國家的數(shù)控技術接軌。

參考文獻

[1] 王立新.淺談數(shù)控技術的發(fā)展趨勢[J].赤峰學院學報，2007.

[2] 董淳.數(shù)控系統(tǒng)技術發(fā)展的新趨勢[J].可編程控制器與工廠自動化，2006.

[3] 張亞力.簡述數(shù)控發(fā)展的新趨勢[J].國土資源高等職業(yè)教育研究，2005.