数控技术发展趋势范文

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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。

二、数控技术发展趋势

（一）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一种复合加工，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。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

（二）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。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）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。

（三）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。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。

三、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。

参考文献：

[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

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【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）.

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【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。 转贴于

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.

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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。

1 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]。

1.1 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。

1.2 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。

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。

1.3 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、日本的OSEC，中国的ONC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着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。国内外一些着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(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。

1.4 重视新技术标准、规范的建立

1.4.1 关于数控系统设计开发规范

如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

1.4.2 关于数控标准

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【关键词】装备；技术；对策

装备工业为人类进行生产的活动提供基本生产的资料，而在装备工业中，核心技术是数控的技术。目前，在世界范围内，许多国家在制造业中已经广泛的运用了数控的技术，使制造的水平以及能力得到了显著的提高。除此之外，许多国家将数控的装备以及技术作为本国战略的物资，在发展的方面采取措施促进数控装备以及技术的发展，同时在数控的设备以及技术方面实行严格的控制以及封锁政策。总而言之，数控的装备以及技术是将综合国力进行提升以及将经济的发展加速的有效途径。

数控的技术在利用数字的信息控制工作的过程以及机械的运动，数控的设备是通过数控的技术对传统的制造业进行渗透，形成的一种机电一体化的产品，也就是我们日常所说的数字化的设备，它覆盖的范围是非常广泛的，包括：机械的制造、自动的控制、信息的加工与传输、软件的技术以及传感器的技术等等。

1 发展的趋势

随着数控的技术不断应用，使传统的制造业发生革命性变化，逐渐的成为象征着工业化的行业，同时数控的技术在应用的领域方面不断的扩大，在一些重要的行业中起到的作用不断的加重。从发展的趋势来看，主要是以下几方面：

1.1 高精度以及高速度

在制造业中，制造的技术主体是质量以及效率。在加工的过程中，运用高精度以及高速度的技术能够使效率得到显著的提高，同时使加工出的产品在档次以及质量的方面得到显著的提高，使产品生产的周期显著的缩短，从而使生产出的产品在市场方面，具备较高的竞争力。因此，CIRP将它作为中心的研究方向。

在汽车的领域，每年生产30万辆汽车的节拍是平均40秒生产一辆汽车，存在于汽车的领域中重点的问题是进行多品种的加工；在航空的领域中，零件在进行加工时大部分是薄筋以及薄壁，材料大多数是铝合金或者是铝，具备的刚度非常差，在对薄筋以及薄壁进行加工时，只有在切削的速度快而且切削的力度小时，才能够顺利的完成加工。近几年，在制造机身以及机翼等零件时通常是使用整体的铝合金进行掏空，代替了传统的运用螺丝以及铆钉等进行拼装的方式，有效的提升了构件的刚度、可靠性以及强度。这些方面要求加工的装备具备的精度要高、速度要快的特点。

1.2 开放化以及智能化

在现在的时代背景下，数控的装备以及技术要具备智能化，它的内容较为广泛，包括：在质量的方面以及效率的方面智能化，如在加工的过程中实现自动的控制，加工的参数能够自动的生成；在连接的方面以及驱动的性能方面智能化，如自动的进行整定、自动的识别负载以及自动的进行模型的选定等等；在操作的方面以及编程的方面智能化，如自能的人机界面以及自能的编程等等，除此之外，还包括在监控的方面以及诊断的方面智能化，能够自动的进行维修以及诊断等等。

传统数控的系统中存在着封闭性的缺陷，在产业进行生产的过程中数控的软件存在问题。针对这些缺陷以及问题，数控的系统正在逐渐的实现开放化。数控的系统实现开放化就是在同一个运行的平台上进行数控的系统开发，面向最终的用户以及生产的厂家，通过对结构的对象进行增加、改变或者是裁剪形成系列化，能够使用户的技术以及特殊的应用在控制的系统中进行集成，实现不同的档次以及不同的品种的系统，使产品具备鲜明的个性。目前，对数控的技术进行研究，核心是使开放性数控的系统具备规范的体系、规范的配置以及规范的结构，同时还包括软件以及功能库的开发。

2 数控的装备以及技术在我国的发展状况

2.1 发展的历程

在我国，数控的装备以及技术开始于20世纪60年代，发展的历程包括三个阶段：

封闭发展的阶段，也就是从开始的时间到改革开放，在这段时间内，因为我国的基础较弱以及外国在技术的方面实行封锁，数控的设备以及技术在发展的方面是十分缓慢的。

初步建立的阶段，也就是第六个五年计划至第八个五年计划，在这段时间内，我国实行了改革开放，国家对数控的装备以及技术高度的重视，同时国际的环境以及研发的环境在逐渐的改善，数控的装备以及技术在发展的方面十分迅猛，取得了的进步是显著的。

市场竞争的阶段，也就是第九个五年计划的时期，在这段时间内，数控的装备以及技术取得的成绩是非常明显的。在第九个五年计划的末期，国内的市场中，国产的数控设备占据了一半以上。

2.2 成绩

（1）数控的装备以及技术在发展方面具备了坚实的基础，对现代的数控设备以及技术能够基本的掌握。目前，我国在数控的装备以及技术方面，对基础的技术已经初步掌握，大多数的技术已经实现了产业化以及商业化。

（2）数控产业的基地已经初步的形成。在设备以及技术基本掌握以及技术产业化的情况下，许多生产数控系统的厂家已经建立，数控产业的基地已经初步的形成。

（3）建立了研发的队伍。在数控的装备以及技术发展的过程中，已经初步的建立了研发的队伍，能够对数控的装备以及技术进行研发的工作。

虽然我国取得了较为显著的成绩，但是我国的水平与国际的水平相比，还存在较大的差距，这是必须要充分认识以及重视的问题。

3 思考以及对策

3.1 思考

我国可以说是制造的大国，在世界的产业进行转移的过程中，要掌握先进的技术与核心的技术。在国际的产业结构进行调整的过程中，如果不掌握先进的技术与核心的技术，我国的制造业与其他国家的制造业之间的差距将会被逐渐的拉大。在世界的经济格局中，我国以市场、环境以及资源的代价，换到的仅仅是组装的中心以及加工的中心，并不是制造的中心，这种情况会严重的制约我国制造业发展。

3.2 对策

在发展数控的装备以及技术时，要从我国的实际出发，导向是市场的需求以及战略的需求，目标是将我国制造业的竞争力以及产业化的水平提高，使数控的装备以及技术能够实现跨越式的发展。

导向的方面，要以市场的需求为主，也就是数控终端的产品，在整体的方面使数控业得到发展，充分的重视在生产数控的系统时，生产的规模以及可靠性。没有生产规模，生产出的产品在可靠性的方面会较低；没有生产规模，生产出的产品在价格的方面以及竞争力的方面就会存在问题。

在研发的方面，要注重装备的高精尖，要将研究、发明、生产以及推广进行有机的结合。同时，要注重创新，使研发出的装备以及创新的技术能够具备自主的知识产权，为数控的发展以及制造业的发展提供物质的基础。

4 总结

目前，国际上的许多国家将数控的装备以及技术作为本国的战略资源，高度的重视数控的装备以及技术，而且从目前的发展形势来看，数控的装备以及技术正在朝着高精度以及高速度发展，同时在逐渐的实现开放化以及智能化。我国在数控的装备以及技术方面，取得了一定的成绩，但是与许多国家相比，存在的差距依旧是十分巨大的，我们要对存在的差距充分的重视，采取相应的措施发展数控的装备以及技术，努力的将差距缩小，促进我国制造业的发展，使我国成为世界的制造中心。

参考文献：

[1]梁训，机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与装备市场，2001（3）.

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关键词：数控技术；发展趋势；智能化

信息技术的高速发展，特别是一系列先进软件的广泛应用，带动了数控技术的快速发展，也给传统的制造业带来了革命性的变化。各工业发达国家投入巨大财力，对现代制造技术进行研究与开发，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。数控技术的发展和运用，使世界制造业的格局发生了巨大变化。数控技术的广泛应用对机械制造业生产方式、产业结构和管理方式带来了深刻的变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计；数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，CAD/CAM、柔性制造系统（FMS）等技术都是建立在数控技术之上的，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木、无源之水；数控技术是国防现代化的重要战略物质和商业贸易的重要构成部分，工业发达国家把数控机床的出口视为具有高技术附加值、高利润的重要出口产品，世界贸易额正在逐年增加。我国政府已充分意识到发展数控技术的重要性，正积极采取各种有效措施大力发展我国的数控产业，把发展数控技术作为振兴机械工业的重中之重。

现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础。数控技术的发展趋势从以下方面进行介绍。

1 开放式、智能化、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

1）开放式数控系统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，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，形成具有个性鲜明的名牌产品。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。

2）新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：自适应控制技术，数控系统能检测加工过程中一些重要信息，并自动调整系统的相关参数，达到改进系统运行状态的目的。

3）网络化数控装备是近年来国际著名机床展览会上的一个新亮点。

2 高速、高精度、高效、高可靠性的数控技术发展方向

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精度加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

3 其他技术开发和系统的优化成为数控技术的发展方向

1）为适应制造自动化的发展，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，还应具备自动测量、自动送料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿、自动诊断等功能，广泛地应用机器人、物流系统。

2）以计算机辅助管理和工程数据库、互联网等为主体的制造信息支持技术和智能化决策系统，可对机械加工中的大量信息进行储存和实时处理。

3）采用了神经网络控制技术、模糊控制技术、数字化网络技术，虚拟制造技术以及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、基于网络系统（Web-based）制造和无图纸制造技术的方向发展。

4）研究以媒体传输协议（MTP）、企业资源计划（ERP）、产品数据管理（PDM）为主体的技术以及数据库技术、网络（WEB）技术、面向对象技术、数据安全和监控技术、应用集成技术、配置管理技术等开发面向国际化市场竞争所需要的新一代管理信息系统软件，并在制造行业推广应用。

5）按照现场总线工业数字通讯协议，进行通讯模板设计、生产技术及防爆、可靠性一致性测试技术研究；进行符合制造业自动化现场总线标准的产品开发；现场总线产品的开发工具、系统软硬件的开发；产品互换性、互操作性技术及认证技术和工具方法的研究。

6）进行高精度、高可靠性自动化仪表和现场总线智能仪表及控制系统的开发；总线式自动测试系统软件及基本模件开发；自调零、自校正、自诊断的数字化科学仪器的开发。

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关键词：机电控制技术；现状；发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.180

0 引言

机电控制技术是工业生产中实现机电一体化的基础条件，同时也是提高工业生产水平及效率的关键。作为机电控制技术工作人员而言，了解并掌握机电控制技术的现状及发展趋势，可以使其更好应用机电控制技术，从而使工业生产效率及水平得到更大提高，促使工业生产得到进一步发展。下面首先对机电控制技术现状及其发展情况进行分析，然后指出其今后发展方向，为工作人员更好掌握该技术提供指导。

1 机电控制技术现状及其发展

在20世纪30年代之前，由于科技水平比较低，当时还未出现机电控制技术，在大多数科研领域、机械领域以及生产领域内均未应用机电控制技术，然而对于有些必备工作而言仍要正常进行，所以这时只能选择人工操作方式，但这种人工方式对于比较细节的一些问题无法实行有关控制以及管理，另外还很容易有人工问题出现，所以这一时期工作质量相对而言都比较差，并且需要花费相对比较长的时间，工作效果也不是十分理想。大约到三四十年代，通过很多科学家不断进行研究，为能够与当代机械工作相适应，出现经典控制理论，这一理论在当时有着十分重要的意义，其是研究机电控制理论的基础。利用经典控制理论可以对定值控制系统进行研究，但应当保证一定前提条件，即这些系统应当具备单输入及单输出特点，在满足这些特点基础上才能给对系统进行有效研发。此外，当时人们选择的操作方式主要为以大尺寸基地式仪表对研究对象以及研究数据进行操纵，这种操作方式对控制理论的研究产生一定影响。

大约到四五十年代，在范围及面积方面，机电控制已经不受限制，其控制方式开始发生转变，即改变以往局部控制形式，成为集中监督控制方式，之所以能够实现这种功能，主要就是因为开始使用电动、气动单元组合仪表，并且启用巡回检测装置。直至60年代，随着科学技术不断发展，对机电控制技术研究起到很大推动作用，并且在很大程度上对系统发展起到促进作用，新出现的一些电动组合单元仪表可以将稍微复杂化的系统解决，对于该系统而言，其特点主要就是模仿及逻辑规律。此外，机电控制技术开始向现代控制技术发展。到70年代，随着互联网技术及自动化技术不断发展，机电控制系统也开始出现微型化发展趋势，随着不断升级以及更新系统，机电控制技术发展也表现出智能化特点，使该技术在实际应用有了更高水平，在很大程度上使人力及物力均得到很大程度节约。

2 机电控制系统发展方向

2.1 PID控制需加强

对于PID而言，其主要包括三个部分内容，即比例控制单元、积分控制单元以及微分控制单元，其作用分别对控制并且修正被控制量中的当前值、过去值以及将来值。从当前实际情况来看，对于PID控制结构而言，其操作管理相对比较容易，然而该控制结构对于系统稳定性以及快速性之间存在的制约关系解决比较困难，另外，该控制结构的鲁棒性也比较差，因此需要对PID控制系统进行进一步改善，并对其加强控制。

2.2 改善自适应控制管理

对于自适应管理理论而言，其主要包括两个方面内容，即自校正控制与模型参考自适应控制。

从当前实际情况来看，自适应系统虽然得到较好发展，然后仍有很多问题存在，对于该系统而言，与PID系统相比较相对比较复杂，并且操控比较困难，另外，整套系统运行也需要较多资金，金额耗费相对而言比较大，若有差错出现，将会导致出现很大经济损失。此外，在选择参考模型方面模型参考自适应系统仍有很多困难存在。所以，在对自适应控制系统改善方面，对算法简单且鲁棒性较强的自适应定律进行研究已经成为其发展方向。

2.3 模糊控制系统发展方向

对于模糊控制器而言，其组成主要包括三个部分，即模糊化、模糊算法器以及解模糊，模糊控制器实现管理控制的途径就是先通过被控对象，之后经过传感器。与自适应控制相比较而言，模糊控制相对更加复杂，但是利用模糊控制器能够使具体操作更容易实现，对于该系统而言，其适用性、强健性以及容错性更强。但是模糊控制系统也存在自身缺点，由于该系统自身程序相对比较简单，所以要操作难度工序比较困难。此外，模糊控制系统存在很多不确切因素，在很大程度上受人工因素影响，同时，对于模糊控制系统而言，其稳定性以及鲁棒性需进一步提高，这些均会成为模糊系统今后发展方向。

3 结语

通过机电控制技术的应用，可以使机械操作更加方便，也能够使生产效率得到更有效提高，这对于当前社会快速发展有着十分重要的作用。当前机电控制技术在实际应用中已经取得较好成绩，但仍需进一步发展。笔者对机电控制技术现状及发展趋势进行了分析，指出了今后机电控制技术发展方向，比便于机电控制技术工作人员能够对机电控制系统更好掌握，从而在今后工作过程中可以对该技术进行更加科学合理应用，使工作效率得到更大提高。

参考文献：

[1]马洪喜. 试论我国机电一体化技术的发展现状和趋势[J].科技资讯，2012（02）.

[2]李秀霞.浅议机电控制技术的现状及其发展趋势[J].机电信息，2012（33）.

[3]孔祥续.关于机电控制技术现状和发展[J].科技致富向导，2015（3）.

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随着机械工程的发展，工程机械的种类、数量和质量也有了大幅度的提高，但是大量的工程机械运转消耗了大量资源的同时，也对环境造成比较严重的污染，如：排放的废弃物、施工中的噪音、粉尘和不充分燃烧对大气的污染等，这些污染对我们的居住环境和城市环境造成了不可估量的影响。所以“节约能源、保护环境”也成为了工程机械开发和大量使用节能技术和节能产品的源动力之一，而且大量的节能、环保技术也是今后工程机械发展的必然趋势，不可逆转。本文将着重介绍液压机技术在工程机械的应用现状和发展趋势，推动该项技术在工程机械中的广泛普及。

关键词：液压泵；压力控制技术；现状；发展趋势

中图分类号：V245.1文章标识码：A

1、液压技术

在电子信息发展、网络操控的时代，液压技术在许多行业和不同层面上应用很广泛，在近十几年中得到了巨大的提高。它是将电子与机械结合起来，能更好的利用电子操作的便捷和机械的动力相融合的一个机械系统。

1.1液压技术的现状

1795年，英国制造了世界第一台工业设备水压机；19世纪末，德国制造出液压龙门刨，美国也造出了液压六角车床和液压磨床。由于是刚发展的一门新的技术，当时的条件都不成熟，导致液压技术在当时发展停滞，直到20世纪，它才成为近代工业的一个重要的分支。

1.2液压技术的优势

由于液压技术在现代工业中作为一种兴起的技术，但它的优势越来越受现代企业的接受。首先，通过对机械的改造，液压技术在机械中的应用得到了很好的体现。机械组件结构的微型化，使得机械运转时消耗的功率减小，降低了耗电量，同时遏制了不必要的消耗；由于组件的功能存在多样化，在机械运转的过程中，使机械的操作更便捷、更人性化。其次，变量泵在机械中运用越来越广泛，通过对变量定律的研究和使用，降低了能量的消耗，也增长了变量泵的使用周期。再有，由于新材料的投入使用，对电磁阀、比例阀性质的提高起决定性的作用，可以提高阀的使用性能，通过阀所能操控的工作量更大、效率更高，使它的功能能够得到更好的体现。

1.3电液控制技术的应用

工程机械工作装置液压控制系统的发展往往有3个阶段，由操作杆手动直接控制换向阀芯到由手动先导比例减压阀液控主换向阀发展到如今先进计算机控制的电液比例操控。这种操控技术的自动化程度越来越高。

其中，卡特992B装载机应用了最为先进的工程机械工作装置操作系统，即利用电液比例控制系统来完成的。这是一项很重大的改革，实现了真正意义上的“指尖操作”，大大减小了劳动量。使产生的噪音、热量和作用力由原来安装在驾驶室内部的手动先导式比例减压阀转移到了驾驶室外部。通过避免受电信号的影响，可以在不受干扰的情况下对机械工程工作装置进行监测，随时对监测的状态与主控模块进行通讯，并能够实施全方位的控制，这种便捷与强大的操作系统将是工程机械发展的一个新前景。

电液比例控制是指在液压传动中，能够接收模拟和数字信号，使输出的流量或压力能够连续的成比例的受到控制。为了对液压系统的参数进行实时的监测与控制，往往与计算机紧密相连，通过计算机来监测，达到随时控制的目的。

1.4自动变速技术的应用

在工程机械中，往往作业环境和条件制约了工作者的劳动能力，导致工作效率低下。为了提高劳动者对外在条件变化的适应能力，往往使液力传动串联一个液压动力换挡的机械变速器，可以达到理想的效果。这种装置合并了液力传动与机械传动的优点，通过合理的配置，不仅可以提高了克服低速重载的能力，还能避免机械重载下发动机熄火的问题。但是新的问题又产生了，这种便捷导致了效率的低下，而且在高载或低载的情况下，机械运转将大部分的能量产生为热能。目前，驾驶员的经验与能力才能保证液力传动在高效区，但由于机械作业的条件相对复杂，作业的环境也很恶劣，而且需要驾驶员1小时换挡近1000次，这种高强度的劳动，也直接影响运转时的效率。随着科学技术的不断革新，智能化渐渐的占据了人们的生活。通过自动变速器的使用，不仅提高了效率，更减轻了劳动者的劳动强度，对这一技术，将会改善人们的生活。

1.5液压CAD技术的应用

通过了解液压CAD技术的发展过程，液压CAD技术将会取得很大的进展。近几年，在液压CAD技术方面，建立了信息一体化的系统操作范围，实现开发、制造、销售、使用和开发等一系列的过程，并将计算机技术融合其中，根据实际的操作，可以提前进行预演，保证目标实现的最大可能性。利用CAD技术对液压等产品的过程进行检测和维护，让液压技术及操控技术得到质的提高。

2、工程机械智能化

在当下快速发展的知识经济社会，原有的机械制造业的技术已经不能给企业带来更大的效益，为了走向更好的前景，企业的机械制造业在原有的基础上有所提高，制造出更利于企业发展的机械设备，带给工业技术和制造效率上的提高，从而实现低耗、高效，能够在短时间完成项目。

2.1工程机械的现状

传统的工程机械对人员的操作上有很高的要求，对人员的利用上也比较多，因为每一步工作都是在作业员的操作下完成的，才能保证机械的正常运转，这种机械操作对操作员的依赖程度很大，需要准确、准时的对机械进行操作，所以，在这种机械控制模式下制造的效率相对而言比较低下，人员的调动也是比较大的，往往操作上不能有任何的错误。随着科学技术的不断革新，各种制造技术的出现，工程机械将产生来巨大的改革与效益的大幅度提高。

2.2工程机械制造技术的发展

由于传统工程机械不能达到现代社会高效益的要求，落后的工程制造技术在一定程度上阻碍了企业制造业的发展，面临这种技术上的问题，企业亟待解决，所以，对工程机械制造技术做出个更高的要求。由于计算机的快速发展，计算机在操作上对工程机械制造提供了一个很好的环境，尤其是数控技术的出现与发展，它综合科电子、计算机、自动控制等方面的众多技术，同时，数控技术在很大程度上使人员在机械的操作上变得越来越便捷，效率得到了巨大的提升，由于网络化的不断发展，利用计算机与工程机械技术使得CAD、CAM与数控技术融为一体，进一步提高了效率。

2.3工程机械智能化的发展趋势

随着科技经济的到来，企业的制造业在社会上扮演的角色越来越重要，企业的制造业正逐步走向智能化，工程机械智能化在一定程度上标志着企业效益的提高，也显示了工程机械技术越来越跟随时代的脚步。在我国，工程机械产品要获得不断的提高才能具备国际竞争力，实现并形成产业化的生产模式。

1）对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用，对工程机械中的职能控制系统和集成操作技术进行控制，这些技术将是机械智能化的核心。

2）对工程机械中的故障诊断系统和技术研究开发。为了更全面的了解工程机械的工作状况，需要在工程机械的关键零件上安装传感器，对实时检测的数据进行收录，并加以收集与整理。比如，发动机的油温、油压、变速器油压、液压系统中回油背压和燃油量的运行数值等；并根据应该发生事故的类型安装必要的警示灯、报警器等。

3）通过收集机械工程中出现的典型的运行故障，对产品容易出故障的典型零件进行检测，对故障进行诊断方法与机理的研究，建立故障数据库，能够及时准确的对机械进行保养与维护。

4）对机群进行控制的新智能进行研究开发。该系统除了一般的配置，还应该能够故障的远程诊断与维护、机载智能化的监控、机群进行的监控接收等。

为了更好的提高工程机械的效率，减小劳动强度。发展智能化是必要的趋势。

参考文献：

[1]黄新年.张志生.强.负载敏感技术在液压系统中的应用叨[J].流体传动与控制，2007(05).

[2]何润生.孟小梅.陈强.A4VSO变量泵与工程机械节能技术研究[J].液压与气动，2008(01).

[3]强宝民.李洪光.节能技术在液压系统中的应用[J].液压气动与密封，2008(03).

[4]朱建公.变量泵恒功率控制方法研究[J].液压与气动，2005(07).

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关键词：车内噪声；控制技术；发展趋势

中图分类号：X593 文献标识码：A

一、车内噪声的主要来源

1.发动机噪声

发动机噪声包括：发动机工作时产生的进气噪声、排气噪声、冷却风扇噪声、结构噪声等通过空气由车身的缝隙或孔、洞传播至车内而形成的车内噪声；由于发动机燃烧和惯性力矩引起的振动，通过发动机悬架和副车架传动车身，而引起车身弯曲振动、扭转振动等，同时也会引起板件及结构产生局部振动，进一步向车内辐射的中低频噪声。

2.底盘噪声

底盘噪声主要包括：由于轮胎快速滚动对其周围空气形成扰动而产生的轮胎噪声；齿轮系啮合和振动而产生的变速器、驱动桥噪声；旋转和振动传递而产生的传动轴噪声；汽车高速行驶时，空气紊流对车身的激励造成高频振动，并在车内产生的高频噪声；汽车制动时产生的鸣叫声。

3.车身噪声及车内附属设备噪声

车身噪声及车内附属设备噪声包括：由于车身的振动和空气与车身的冲击与摩擦而产生的噪声；空调机或暖风装置工作而产生的噪声。这些噪声源所辐射的噪声，在车身周围空间形成一个不均匀的声场，并向车内传播。

二、传统车内噪声控制技术

1.减弱或消除噪声源的噪声辐射

降低汽车任何声源能量都有利于控制车内噪声，具体途径有：对发声部件采用消声器，对振动部件采用减振 器；改善结构设计，降低产生噪声的激振力；采用改进密封元件，通过增加密封压力的方法来消除泄漏气流的间隙；改善车身形状设计，避免空气紊流造成车身高频振动，并在车内产生高频噪声。

2.隔绝声源、振源与车身间的传播途径

（1）车身的隔振、隔声。为控制车内噪声，一方面可以对发动机进行屏蔽，以改进发动机支承结构和性能， 减少发动机振动和噪声的传播；另一 方面，车身的隔声处理可以有效阻止 轮胎噪声、传动系噪声等底盘噪声的 传入。

（2）提高车身密封性，减少噪声的空气传播。提高车身的密封性的重点就是堵塞各种缝隙，减少孔道数量，从而降低进入车内的噪声。

3.对车身进行吸声处理以降低混响声

在车身室壁使用能减少反射声的吸声材料，可有效降低车室混响作用，从而达到控制车内噪声的目的。在设计汽车底板、内饰、衬垫等时，应尽量使用本身就具备吸声性能的材料，以降低成本。

三、车内噪声控制技术研究的发展趋势

第一，随着材料工业的发展，如何研制和选用体积小、重量轻、吸声隔声效果好的复合声学材料来降低车内噪声将引起各方的高度重视。

第二，有源噪声控制方法是近年发展起来的一种全新的噪声控制方法，其应用于车内低频噪声控制将成为研究热点。它是在指定区域内人为地、有目的地产生一个次级声信号去控制初级声信号，以达到降噪目的的技术，依据的原理是两列声波干涉相消原理。

第三，有源振动控制 （active vibration control，简称AVC），又叫主动振动控制。AVC作为一种新的有效减振方法，与传统的振动控制手段相比，具有低频效果好，可以任意改变振动系统的等效阻尼、质量与弹性系数，并且可以在一定的频带宽度内同时控制多个频率点的固有振动方式的响应等许多优点， 因而得到各方的广泛重视。

第四，自适应技术、神经网络技术、模糊控制方法等在有源噪声控制技术中的应用将成为一个重要的研究方向。

近年来，由于计算机处理技术的提高，一种新的汽车噪声控制技术――近场声全息得到实际应用。利用该技术还可以实现远距离的汽车噪声识别定位，这样可以实现在对声源影响最小的情况下完成测量，从而更好地进行汽车降噪技术研究。

参考文献：

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关键词：机制制造；数控技术；应用；趋势

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）14-0133-02

1 机械制造发展现状

在我国机械制造业起步较晚，在发达国家早已进入工业化的历程中时，我国才开始从无到有、从小到大。在中国的制造业中，机械制造有极其重要的地位。机械制造业是国民经济的装备部，它通过供应各种机器设备来对国民经济的各个部门进行装备，并且不断促进国民经济的发展。近些年来，我国的机械制造业得到了长足的发展，生产能力得到大幅度的提高，规模也不断扩大。

目前，机械制造业早已从传统的制造业发展成为自动化、机械化的现代制造业，大量采用数控机床取代传统的普通机床进行机械加工，依靠机械进行高精度、高危险度、高速度的复杂加工，普通机械逐渐被数控机械所代替，通过数控机床来实现加工过程的自动化，机械自动化不仅能够保证加工精度的要求，还可以避免人工操作的危险，提高加下效率，数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企业的主要技术装备。

2 数控技术概述

人类已经进入了科学化时代，电子计算机的运用已经不言而喻，其给我们的生活带来了十分巨大的方便，比如说网购、网聊等，不仅便利了我们的生活，同时也将远在天边的亲戚朋友之间的距离拉近。而其在机械制造技术中的作用，更有着举足轻重的地位，尤其是基于电子计算机的数控技术，其对机械制造的作用将是其它技术无法取代的。纵观历史，从第一台计算机面世开始，人类便进入了信息化时代，科学技术的发展也带动了社会生产力的飞速发展，而社会生产力往往是衡量社会进步与否的主要标志。 随着社会生产力的发展，对于机械生产的效率及质量也提出了更高的需求，比如说飞机螺旋桨叶片曲面，其生产加工属于细微型工作，若没有数控技术的介入，一般很难达到效率、质量及性能的统一需求。

2.1 数控系统的组成

从技术上来说，这是一种用数字化信号控制设备运行进行加工的一种现代化技术。实现制造过程自动化的基础，自动化柔性系统的核心，组成现代集成制造系统都是数控技术。数控技术是计算机技术、机械制造技术、光电技术、通信技术以及传感检测技术相结合的一种高科技的现代化制造技术。

2.2 数控技术的控制原理

数控技术的主要核心不是机械传动结构，而是“装置”，其实所谓的“装置”也就是计算机，只不过与日常使用的普通计算机有所区别，它是数控系统专用的计算机，也即在普通计算机的基础上，加上一些通过底层编程对数控机床进行控操作控制的功能，具备这种功能的系统也称为CNC系统，这一系统就是依靠存储程序来实现对机床进行控制的要求。在操作过程中，系统需要输入机床用于加工的信息，经过计算机的处理，输出控制指令，控制驱动电路，实现准确和精确操作的功能。

3 数控技术的应用场合

数控技术由于其特有的精确操作的功能，在机械加工中主要适用于粗糙度等精度要求高、主轴旋转速度快和零件曲面形状相对复杂的场合，数控技术能够极大促进机械加工制造业的数字化、信息化、网络化管理快速向前发展，其在不同的机械加工领域应用空间和前景都是非常广阔的。

3.1 在工业生产中数控技术的应用

随着科技的进步，在工业生产中，工业机器人已经被广泛使用。工业机器人是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用在机器设备的生产线上，有些甚至能在劳动环境恶劣复杂的情况下工作，能够代替人类完成一些人类难以完成的工作，从而能够极大改善劳动条件，提高生产质量和保障人身安全。

在实际运用中，工业机器人的各个组成部分完成特定的功能，相互协调，组成完整的系统。控制单元是由计算机系统构成，能够通过向内核写入程序，再对驱动单元发出指令，从而来指挥控制机器人，完成预想的动作，与此同时，同步检测执行机构的执行动作，如果执行结构出现错误动作或故障，可以由机器人的传感系统感知并通过检测系统进行反馈，控制系统便会发出警报信号和保护动作的指令。执行机构一般是由机械伺服系统和机械构件构成。系统的动力源向执行机构提供动力，执行机构通过驱动元件的作用完成预定动作。

3.2 在加工设备中数控技术的应用

在机床等加工设备上运用计算机控制技术，是运用数控技术对机床的加工进行控制，为机械制造提供了良好的机床控制能力。对现代高精度、高质量的机械加工要求，需要机床设备具有较好的可控性能。针对普通机床难以加工的复杂曲面、粗糙度值低、同轴度等加工要求高的状况，数控技术能够极大弥补机械加工上的这一大不足。目前，数控机床设备在我国已经得到了相当广泛应用，它是现代数控技术与我国传统机床设备有效结合的产物。如今，数控技术在加工设备上的应用已日趋成熟，不但能够节省财力、人力，提高劳动环境和减少工人的劳动量，而且加工质量和精度都很合人意。

4 我国在机械制造领域中数控技术的发展趋势

在我国第十一个五年规划期间，数控技术与数控机床制造就是国家有关部门重点建设项目，在国家相关政策和投入的支持下，我国的数控机床技术发展获得了前所未有的提高和进步，尤其在高端先进的数控设备上取得了比较显著的进步，这也使得国际上的一些数控领域知名学者和研究工作者与我国相关领域研究人员建立联系，加强合作与交流，以企共同利用和开发最新产品和科技。通过科研人员的不断努力，现在我国数控领域的水平已经基本达到全面掌握在机械制造领域中的重要的数控加工技术这一水平了，打破了他国对先进成果的垄断。

数控技术在机械制造行业中的发展趋势是朝着智能化、信息化、自动化和高精度、高效率的方向前进的。其中，智能制造系统是数控技术中广泛应用的一种系统，它是由具有智能特性的机械和人类专家共同组成的完成制造任务的人机一体化智能系统，该系统在制造过程中能通过一种柔性与集成度不高的方式进行智能活动，它在制造过程中，借助计算机工具来模拟人类专家的智能行为，可以进行分析、推理、判断、构思和决策等逻辑行为，从而部分取代和延伸制造环境中人的部分脑力劳动。与此同时，智能系统还能通过计算机的强大记忆和计算功能对人类专家的智能进行收集、存储和完善处理。在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有良好的友好性和适应性。数控系统引人了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。

虚拟制造技术是数控技术中另一个应用广泛的技术，主要由计算机图形学、现代制造工艺、并行工程、人工智能、多媒体技术和信息技术等高新技术组成，并且以计算机仿真技术和系统建模为基础，所组成的一项交叉学科形成的综合系统技术。虚拟制造技术可以通过快速发展的信息工程技术、计算机仿真技术对现实生产制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以期发现生产制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就可以采取相应预防的措施，加大产品一次制造成功的可能性，来达到降低生产成本、缩短产品开发周期和增强产品市场竞争力的目的。

机械制造行业重点从技术中心转向以理念为中心，明确行业目标。我国“十二五”机械行业发展规划主要有： 一是要形成技术创新能力，提高机械行业的技术水平。二是形成以数控机床为代表的基础性制造设备、大型自控系统及精密仪器的自主开发能力。三是重大设备增加具有自主知识产权的产品和技术的比重。四是基本建成具有持续创新能力的技术开发、标准、质量行业科技支撑体系。因此不要盲目生产扩张，要积极树立自己的品牌，强化品牌效应和危机意识，要有自己的品牌特点和企业文化理念，企业文化灵魂也是决定机械制造业发展方向的因素。

5 结 语

机械制造技术是国家综合实力的重要体现，是国家重要经济命脉的组成部分，它不仅能够衡量一个国家教育科技的发展水平，也是国家与国家之间科技竞争的重点。我国现阶段正处于工业化进程快速前进的关键时期，制造技术是我们的发展的瓶颈，同时数控技术是机械制造业的重要组成部分。机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术的参与使企业产品在全生命周期中，其与产品有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，实现企业生产加工的信息化、智能化、集成优化，以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

只有快速向世界先进制造技术的发展方向前进，把发展制造业放在国家重点发展的战略地位，理论联系实际，把技术真正运用到生产实际中，进一步推进国企改革，推动建立强大的企业集团。推进技术创新，推动大型企业尽快建立技术开发中心，广泛吸引人才，在重大技术创新项目中实行产学研结合，通过进取创新，掌握重点核心技术，尽快缩小与发达国家的差距，才能在竞争激烈的市场中立足。

参与文献：

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