数控技术发展范文

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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

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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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关键词:数控技术;数字化装备;信息处理;自动控制

中图分类号:TP391文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)28-0028-01

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最基本的装备。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。 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:机械制造技术;信息处理、加工、传输技术;自动控制技术,等等。

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,它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:

高速、高精加工技术及装备的新趋势。

轴联动加工和复合加工机床快速发展。

智能化、开放式、网络化成为数控系统发展的主要趋势。

重视新技术标准、规范的建立。

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;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;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。

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。(2)初步形成了数控产业基地。(3)建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然我国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,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:(1)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;(2)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;(3)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。

2对我国数控技术和产业化发展的发展策略

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。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。

总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

参考文献

[1] 中国机床工具工业协会.行业发展部.CIMT2001巡礼[J].世界制造技术与装备市场,2001,(3).

[2] 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,(3).

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关键词：数控技术 应用现状 发展趋势

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0210-01

随着时代的发展，制造业已经转变了传统的制造模式，投入巨资研发先进的制造技术，数控技术就是其中之一。目前，数控技术的应用已经越来越广泛，在不断应用的过程中也顺应时代的发展发生了相应的变革，向着更高端的技术水平迈进。

1 数控技术的发展历程与重要性

数控技术的历史是从1952年开始的，美国研制出了第一台试验性的数控系统，标志着数控技术的产生。数控系统从产生到现在经历了四个主要的发展阶段，分别是研究开发阶段、推广应用阶段、系统化阶段、高性能集成化阶段。经过这四个阶段的发展，数控技术逐渐走向成熟，并向新的发展阶段迈进。

数控技术的广泛使用为制造业提供了全新的生产制造模式，数控技术是利用数字信息对机械和工作的活动进行控制的一项技术[1]。现代的数控技术包括传统的机械制造、计算机和网络通信等技术，具有高效率、高精度和柔性自动化等显著特点。数控技术是国家工业现代化的关键技术，与国家的战略地位紧密相连，体现一个国家的综合国力，所以数控技术往往成为衡量一个国家工业现代化程度的标志。

2 我国数控技术的发展现状

数控技术在我国发展的时间较短，从上个世纪五十年代末开始发展至今，基本掌握了现代化的数控技术，建立了一批具有我国自身特色的数控研发和生产的基地，培育了大批专业的数控人才，数控技术产业初具规模。特别是近几年，我国加大了对数控技术的研发力度，在诸多方面取得突破性进展，如可以供应集成化和网络化的制造装备；五轴联动技术逐步成熟；进入了世界高速、高精度、精密数控机床的生产国的行列等等，并且拥有自主知识产权[2]。

虽然我国数控技术发展较快，在一些先进领域取得了长足的进步，但同时我们也应该看到，我国的数控技术水平与国际先进水平相比还存在一定的差距，在发展中还存在着一定的问题。首先，我国数控技术的基础薄弱，对于许多先进的数控信息化技术主要依赖于对国外技术的引进，自主研发和创新能力较弱，缺乏生产高精度、高效率的数控机床的能力，大多采取进口，信息化的应用程度和水平偏低；其次是数控产品的稳定性和可靠性较低，还不是很成熟，与国外的数控系统的平均无故障时间相比相差很远；最后，国内的数控技术缺乏创新能力，虽然拥有众多的数控机床的生产企业，但许多企业的规模有限，信息化技术的应用程度低，缺乏技术创新的能力，生产出来的产品缺乏市场竞争力。

3 数控技术未来的发展趋势

3.1 功能方面的发展趋势

界面图形化功能。用户界面的图形化是未来数控技术的发展趋势，用户界面是使用者与数控系统之间的连接纽带，因此用户界面的开发工作十分重要。根据用户对界面的不同需求，可以将用户界面图形化，这样便于用户的操作，使用户界面清晰明了。

科学计算可视化功能。可视化技术可以将数据的处理和解释变得更加有效率，利用图形、动画等多样化的可视手段进行信息交流，使其不再局限在文字的抽象表达之上[3]。科学计算的可视化可以减少产品设计时间、降低生产成本、提高产品的质量。

多媒体技术功能。多媒体技术可以使计算机综合处理各类文字、声音、视频等信息，在数控技术之中应用多媒体技术，可以使信息的处理更加全面和智能，可以实时监控生产过程，促进数控技术水平的提高。

3.2 结构体系方面的发展趋势

数控机床的种类繁多但批量很小，为了适应其这一特点，在数控技术的结构体系方面的发展趋势是机床结构的模块化、数控功能的专门化。这样更有利于数控技术的生产和加工，形成不同层次的数控系统。

未来数控技术的发展趋势是智能化。随着科技的发展，数控技术智能化是大势所趋，并且可以存在于数控系统的各个部分。数控系统中可以应用自适应的控制系统，系统自动检测和调整相关的数据，使系统保持最佳的运行状态[4]。还可以建立人工智能的系统进行数控加工，采用加工规律形成人工智能系统控制生产加工；也可以开发智能的故障诊断和监控系统，更加快速、有效的对故障进行监控、诊断及维修。

网络化和集成化的结构发展趋势。为了适应市场对于产品的动态需求，数控技术的网络化和集成化是其主要手段，一方面要将数控技术从点和线的状态向面和体的状态转变，同时也要重视数控技术的实用性以及经济性。

3.3 产品性能方面的发展趋势

未来数控技术的发展趋势必定追求产品的高性能，数控机床要具有高速、高效的性能，缩短切割时间，提高生产效率。数控技术要具有高精度，从高精密加工的状态过渡到超精密加工的状态，提高产品的精密度，完善数控的加工工艺。由于数控机床要在相对复杂的环境中完成工作，所以要求数控产品具有较高的稳定性和可靠性，性能要比一般的产品水平高，并且具有预警和保护措施。

4 结语

数控技术对制造业的发展具有重要的作用，是制造技术的关键，同时也是工业实现现代化的技术基础。我国数控技术现在的发展还相对比较落后，要结合我国自身的实际，加大对数控技术的研发和投入，提高自主研发和创新能力，沿着数控技术未来的发展方向大踏步的迈进。

参考文献

[1]吴义荣，林雨.我国数控技术与产业的现状、发展趋势及对策[J].锻压装备与制造技术，2005（2）：22-25.

[2]曾毅.基于嵌入式Linux的机床数控系统研究[D].华南理工大学，2012.

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【关键词】数控加工技术：现状；趋势

1.数控加工技术概述及特点

数控加工技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术，这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。数控技术是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。数控技术是实现制造过程自动化的基础，是自动化柔性系统的核心，是现代集成制造系统的重要组成部分【1】。数控技术把机械装备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新水平，使传统的制造业发生了极其深刻的变化。

数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：

（1）能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；

（2）能方便地改变加工工艺参数（如切削用量），因而利于换批加工和新产品的研制；

（3）可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时间；

（4）采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；

（5）便于实现计算机辅助制造。

2.国内数控加工技术现状

我国数控加工技术经过50多年发展，取得较显著成效，已基本掌握数控系统、伺服驱动等基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础。高档数控系统在我国“八五”期间攻关项目中均已陆续通过国家鉴定，中档数控系统技术及功能也已日渐成熟和丰富。但我国数控技术仍存在许多不足，尤其是产业化方面，数控技术水平远不能满足我国现实需【2】。历经半个世纪的探索与发展，我国数控设备性能、可靠性都有了明显的提高，并逐渐被社会所认可，稳步于市场竞争之中。现今，我国的数控机床企业已逐步拥有自己的知识产权，数控技术整体竞争力和综合实力显著增强，新产品新技术研发势头强劲，不仅可满足国内需求，有的还已出口国外。但就数控机床拥有量而言，我国虽已近300万台的拥有量稳居世界前列，但是我国的机床控化率仅为2%左右，而与西方工业国家20%的控化率相比仍存在较大差距。

3.数控加工技术发展趋势

伴随着数控技术的发展进步，数控加工技术的应用领域已不再局限在传统的制造业中，在一些重要行业中，如汽车、轻工、医疗等也都纷纷融入现代化的数控技术， 并且对这些行业的发展起到了显著的推动作用。目前，数控技术的主流发展方向主要为以下几方面：

（一）开放式发展方向

数控加工技术的开放式发展可有效促使数控系统更加灵活、柔性、具备适应性、通用性和扩展性，推动网络化和智能化的发展， 使数控设备和数控机床可根据时展灵活的进行更新换代。开放式的数控系统可在不同的平台上有效运行，与其他系统进行相互操作，同时可与用户交互风格，因此，开放式系统具备互操作性、可互换性、可伸缩性等特征。开放式结构可利用通用微机技术进行声控自动编程， 实现图形扫描自动编程。极大的提高了系统的可靠性，使数控系统变得更加微型化、小型化；同时，利用其对外开放的软、硬件资源可推动数控系统实现多品种、多档次，并大大缩短生产周期。

（二）智能化发展方向

随着计算机技术的快速发展， 人工智能技术渗透其中， 数控加工技术朝向智能化方向发展成为必然。数控技术的智能化就是借助人工智能技术对制造过程进行全面监控，并对工作过程及决策进行控制。实现数控程度编制、加工过程及故障诊断的智能化。智能化数控技术主要表现为以下几方面：第一，将自适应控制融入数控系统中，自动测量多种参数，从而实现在保障产品质量的基础上，最大程度的提高生产率，降低生产成本；第二，加入自动编程和人机对话功能；第三，设置故障自动诊断功能；第四，利用模式识别技术，使机器可以自动识别图样，借助声控技术对其行驶语言命令加工。在计算机技术的迅猛发展下，智能化数控技术将更加系统完善，数控技术智能化也将具备更为广阔的应用前景。

（三） 网络化发展方向

网络化数控技术是近些年国际数控机床博览会的新亮点，是数控加工技术迈向网络化发展格局的有力手段，网络化数控技术可将各机床联网，继而对联网机床实现无人化操控和远程控制，有效的满足了制造企业及产品生产线对信息集成的要求，同时是更新制造模式，例如，虚拟企业、全球制造、敏捷制造的基础型单元。数控技术网络化方向发展便于CN 内部与数字伺服之间及上级主计算机进行通信，便于维修数据的传递，方便与其他工厂的数据交换，实现信息的广泛共享。另外，制造业可利用互联网络，连接起不同位置、不同制造资源的各制造企业，摆脱产品设计、加工中时间与空间的限制，节约时间，提高生产效率。

4.结束语

数控加工技术是制造产业进步发展的技术保障，影响着社会乃至国家的发展与兴旺。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，才能尽快缩小与发达国家的差距，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之，在我国研究和发展数控制造技术势在必行。在新一轮数控技术革新的浪潮中，我们应看清形势，准确把握数控技术的发展现状及未来发展趋势，采取正确的技术革新手段，不断创新、与时俱进， 争取在关键技术上不断取得突破性发展。

参考文献

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机械制造等相关技术产业具有其复杂性、多样性以及一些客观环境因素的制约，因此我国在机械制造等相关方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系，但随着我围微电子技术和计算机技术等现代科学技术的发展，由其是对数控加工及制造技术提出了越来越高的要求。现代数控技术的发展也从以前的单一形式发展成现在的多样化、复杂化、高智能化。

关键词

数控技术机械制造 应用与发展

前言

随着计算机技术为主导的现代科学技术的发展和以“时间驱动”为重要特征的市场竞争的加剧，产品更新换代的速度加快以及人们对商品需求的多样化，传统的机械制造业正在发生极其深刻的改变，多品种小批量生产的比重越来越大，对产品的交货质量和成本要求越来越高，要求现代制造技术具有较高的柔性，即要求机械制造业对各种外界因素的适应能力或者产品适应市场的变化能力越来越强，亦即要求空间和时间的灵活性越来越大，其关键的技术是数控技术。而数控技术是指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。现在，数控技术也叫计算机数控技术。目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术这种技术用计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置。使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。它是典型的机械、电子、自动控制、计算机和检测技术密切结合的机电一体化高新技术。

一、数控技术及其特点

随着科学技术的进步和社会经济的发展，对机床加工精度的要求越来越高。如果完全靠提高零部件制造精度和机床装配精度的传统方法来设计制造高精度数控机床，势必大幅度提高机床的成本，在有些情况下甚至不可能。面对这一现实，我们对以低成本实现高精度的途径进行了探索，提出～种通过信息、控制与机床结构相结合实现数控机床高精度轨迹控制的方法，其核心思想是：①采用具有高分辨率和高采样频率的新型插补技术，在保证速度的前提下大幅度提高轨迹生成精度；②通过新型双位置闭环控制，有效保证希望轨迹的高精度实现。③以

信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响，从而保证所控制的机床可在生产环境中长期高精度运行。其中软件的设计是整个系统的组成部分，是硬件按照要求工作的指挥者。下位机软件是运行程序，负责从上位机接收数据并控制执行部件工作和检测机床状态的任务，基于数控机床制造中的复杂性、多样性，在数控机软件以A11L语言和CAM软件和NC语言为主，ATL语言由CAM软件产生，用来描述刀具运行轨迹的一种说明性语言，并且可在CAM软件里进行模拟。

数控加工技术不同于传统的加工技术，其主要特点为：

(1)能高质量地完成一般机床难以完成的复杂零件和曲面形状的加工；

(2)能方便地改变加工工艺参数(如切削用量)，因而利于换批加工和新产品的研制；

(3)可实现一次装夹工件完成多道工序加工，从而确保高质量的加工精度同时又减少了辅助时问；

(4)采用模块化标准工具，既减少了换刀和安装时间，又提高了工具标准化程度和工具的管理水平；

(5)便于实现计算机辅助制造。随着计算机技术的发展和微处理器的采用，数控技术得到了飞速发展和广泛的应用。

二、数控技术在机械制造中的应用

长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、

质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5一10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际，逐步实现我国机械自动化发展的全球化。我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境，实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色：工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品，产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响。同时是原材料和能源的利用率达到最高。

2．1数控技术在机床中的应用

机床设备是机械工业的“母机”，只有机床设备实现了机电一体化，加工出来的产品才能达到质量稳定可靠，企业才有较强的应变能力。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机作为一种控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制。这样的机床就是数控机床。

数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、机床电机的启动和停止、主轴变速、工件松开夹紧、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制

介质上，发出各种指令控制机床伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需零件。

2．2数控技术在工业机器人中的应用

工业机器人是一种能模拟人的手、腕和臂等部分动作，按照预定的运动轨

迹、动作等要求编成程序，使工业机器人实现抓取、搬运工件或操纵工具的自动化装置。工业机器人可以在改善劳动条件、保证生产安全、提高产品质量和生产率方面起重要作用。它主要用在机器制造业的生产线上装卸料和装配方面，以及在诸如喷漆、喷砂、焊接等恶劣的劳动环境下进行工作，甚至在人类无法进入的环境如深水作业、对放射性物质的操作、太空作业等条件下进行工作。

工业机器人系统由执行机构、动力部分和控制部分等组成。执行机构由伺服驱动装置和机械结构等组成，能模仿人臂的动作}动力部分向执行机构的驱动装置提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下实现动作；控制部分由微机数控系

统组成，是工业机器人的指挥系统，它控制机器人按规定的程序运动，并可记忆各种指令信息，如动作顺序、运动轨迹、运动速度等，向驱动装置发出指令，使工业机器人完成规定的动作；必要时还可对工业机器人的动作进行监视，当动作出错或发生故障时发出报警信号；对于较高级的工业机器人还有检测传感系统和感觉系统。

2．3数控技术在其它方面的应用

数控技术除上述的应用范围外，还有常与数控机床配套使用，用来测量在

数控机床上加工的零件的位置、尺寸和形状误差的计算机数控三坐标测量机。此外，还有利用数控技术加工出各种形状的工件的数控弯管机、数控激光切割机和数控火切割机等。

三、数控技术的发展趋势

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面：

1、高精高速高效化速度

效率、质量是先进制造技术关键的性能指标，是先进制造技术的主体。若采用高速cpu芯片、rise芯片、多cpu控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统、配套电主轴、直线电机等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。在今后的几年，超精密数控机床正在向精密化、高速化、智能化和纳米化发展，汇合而成的新一代数控机床。

2、柔性化

数控系统采用新～代模块化设计，功能覆盖面更宽，可靠性更强，可满足不同用户的需求。同一群控系统能根据不同生产流程，自动进行信息流动态调整，发挥群控系统的功能。

3、多轴化

多轴联动加工，零件在一台数控机床上一次装夹后，可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。

4、软硬件开放化

用户可根据自己的需要，对数控系统软件进行二次开发，用户的使用范围不再受生产商的制约。

5、实时智能化

在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。如编程专家系统故障诊断专家系统，当系统出了故障时，诊断、维修等实现智能化。

结束语

总之，我国要搞好机械自动化，不但要起点高，瞄准世界先进水准，而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术，坚持提高与普及相结合的方针，同时从我国具体的基本国情出发，使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。

参考文献

1．林其骏．《数控技术与应用》[M]．第1版．北京：机械工业出版社．1 998：11―1 8

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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，它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。

（一）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。

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6000h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。

（二）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。

（三）智能化、开放式、网络化趋势

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。

二、我国数控技术差距及原因

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：

1、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。

2、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。

3、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。

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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、对我国数控技术发展分析

（一）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”。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。

（二）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。

强调以市场需求为导向，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。

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关键词：数控机床；发展现状；趋势

1 数控机床技术在我国的发展现状及存在的问题

社会经济的不断发展，使人们的生活水平得到了显著提高，而对于产品的质量也有了更高要求。为了满足消费者的需求，提高产品的质量，许多企业开始使用数控技术来辅助产品的生产与制造。与国外发达国家相比，我国关于数控机床技术的研究时间较短，技术也相对落后，对于数控机床技术在制造业中的应用还处在初级阶段，无法彻底的将数控机床技术的优势发挥出来，在实际的使用当中也存在一些问题，对我国制造业企业的发展造成了不利影响。

1.1 数控机床技术在我国的发展现状

从我国目前的情况来看，制造业企业的竞争越来越激烈，企业除了在质量上要满足消费者的需求以外，在生产数量上也要满足市场的需要，否则就会出现供不应求的尴尬局面，影响企业实现经济收益的最大化。因此，数控机床技术便被应用于制造业企业的生产当中。由于产品加工数量的不断增多，对于产品加工工艺的要求也越来越多，对于数控加工设备的依赖也就越来越严重。具有关数据表明，当前我国的制造业企业生产过程中，有90%以上的零件都是采用数控技术来进行加工的，甚至有的零件数控机床加工技术的使用率达到了100%。尤其是在数控机床技术逐渐被人们所熟知的今天，该项技术的使用率越来越高，有效的提高了产品的生产质量与生产效率。

1.2 数控机床技术在发展中存在的问题

1.2.1 存在着“三缺”的问题

所谓的“三缺”是指：在数控机床技术在使用的过程中，缺乏相关的数据参数；在实践的过程中，缺乏足够的理论指导；在技术创新的过程中，缺乏研究发展的平台；相关数据参数的缺乏，使得我国在使用数控机床技术进行生产制造的过程中，无法对该项技术进行更加深入的了解，无法将其的优势完全发挥出来，产生的优势效果有限，无法最大限度的提高企业的生产效率与经济收益。数控机床技术作为一项高科技技术，需要拥有强大数据库做支持。以我国目前的情况来看，数控机床加工数据库的建立还有待于完善。因此，对于数据库的使用范围也是十分的有限，制约了我国数控机床技术的发展。

1.2.2 存在着“一低”的现象

所谓的“一低”指的是数控加工技术的总体效率较低，产品加工生产的质量关系到消费者对产品的购买意向，产品加工生产的效率，则关系到企业能否最大限度的实现经济效益。数控机床技术中“一低”的现象，严重影响到企业的经济效益。目前，国家已经针对该现象展开了专项研究，并取得了一定的成果。在数控机床技术未来的发展中，必将起到良好的促进作用，进一步提升我国制造业企业的经济收益。

2 我国数控机床技术问题对策

2.1 重视数控机床理论探索

由于数控机床技术发展的时间比较短，相应的专业人才也比较短缺，使得机床技术的研究理论成果比较少，试验的环境不够完善。针对我国数控机床技术理论上的落后，我们必须提高这方面的投入，特别是人才的培养，在高校中设置这门学科，培养该学科的实践能力，并能够从实践中总结出理论经验，在实际的工作中，能够利用有限的理论资源来提高生产效率，建立一定规模的研究机构，实现对机床技术各个方面的理论探索。

2.2 提高数控机床开发设计能力

数控机床是集电机、电子、机械等多个学科为一体的高科技设备，当前我国在数控机床自主研发、设计方面还有很大的差距，主要表现在设计没有对相关零部件进行整合、以静态设计模式为主、设计没有充分的论证仅仅依靠以往的经验进行定型化设计等。这种设计往往导致零件加工同质化现象严重，缺乏创新，有关零件细分产品较少很难满足现代市场的需求。因此，在现代数控机床设计时应注重探索数控技术设计理论，提高机床性能和功能的创新意识，不断优化在数控机床方面的探究和应用，逐渐实现油静态设计到动态设计模式的转化。

2.3 加强数控机床可靠性探究

数控机床工作性能是判定机床质量的重要指标，是用户比较关心的重要内容。数控机床稳定性一般使用平均故障时间间隔来判定，该参数不但描述了产品质量时间度量值，而且还综合反映了机床生产企业的综合实力。因此，应加强数控机床可靠性方面的研究，建立和完善机床可靠性评价体系，熟悉机床故障发生的模式，在设计时采用相关措施加以避免，全面提高数控机床的可靠性能。

3 数控机床的发展趋势

随着制造业对数控机床的依赖程度越来越大，以及现代计算机技术水平的飞速发展为数控机床功能的扩展提供了坚实的技术支撑，使数控机床的应用范围不断扩大，而且逐渐向智能化、高精度化以及网络化的趋势发展。数控技术控制智能化主要通过执行相关算法对加工的产品进行识别，从而选择合理的加工参数。智能化功能的实现极大的提高零件加工的精读，提高机床的工作效率。因此，能够在同条件下完成多个零件的加工。数控机床的网络化是未来发展的主要特点之一，通过网络能够保证加工参数在各个车间进行传递，既能达到数据之间的共享还能对数控机床进行远程监控，因此大大提高了机床的操作效率。

4 总结

综上所述，数控机床技术在我国具有较大的应用市场，在未来的发展过程中，必将成为制造业企业不可获取的技术之一。虽然，数控机床技术在实际的应用中，还存在着一系列的问题有待于完善。但是，数控机床技术对于制造业企业的重要性是不言而喻的。因此，我们要抓住世界经济一体化的机遇，学习国外先进的技术理论，并将其应用到我国的数控机床技术创新中来，促进我国数控机床技术的发展，使我国不仅能成在制造数量上达到世界先进水平，在制造技术和质量上也达到世界先进的水平。

参考文献

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关键词：数控机床 现状 趋势

中图分类号：TG659文献标识码： A 文章编号：

1、前言

进入21世纪，我国的经济逐渐走进了全球经济一体化的舞台，进入了一个崭新的时代。我国机床制造业社会工业化进程中大规模需要的发展机遇，同时也遭受到了来自国外制造业的强势竞争压力，加速技术的引进和自主研发是解决机床制造业快速腾飞的关键。随着计算机技术和现代微电子技术的发展，数控机床的应用范围还在不断的扩大，因此，其发展前景十分广阔。本文简要分析了数控机床的现状，并指出了未来的发展趋势。

2、我国数控机床发展现状

改革开放后，我国数控技术得到了发展机遇。在80年代初，我国先后从美国、德国等发达国家引进了一些数控系统和伺服技术，填补了我国在这方面的空白。然后陆续研发了那个时代的的数控系统，通过不断的完善，这些系统的可靠性得到了用户的肯定，总而结束了我国数控技术在这一阶段的瓶颈，这个时期的数控机床技术我国还是主要以借鉴国外先进技术为主，对一些知识进行消化吸收。在90年代，我国的数控机床技术已经有了质的飞跃。在这个阶段国家针对实际情况，先后安排了“柔性制造系统技术（FMS）开发研究”、“计算机集成制造系统（CIMS工程）的研究”等一系列重大的科研项目，大力推动我国数控技术的自主研发进程。这样我国数控机床的数控系统和伺服驱动系统，也由进口发展到了自主研发的阶段。目前我国已有数十家的研究所和企业可以从事各类数控系统的研发和生产。其中比较知名的有北京的KND系统、南京的华兴系统、成都的广泰系统等。

但是由于我国数控机床的技术水平和工业基础的起步比较晚，在一些领域的研究还是很存在差距。导致在数控机床的性能和可靠性方面与发达国家相比还是存在着距离。目前在推动数控机床发展的工业化和产业化的过程中，我国的数控行业还存在着很多的问题。如：缺乏核心技术、技术创新能力不足、缺乏有效的管理机制、在与国际企业竞争时缺乏实力等问题。

3、数控机床未来的发展趋势

3.1 高速化和高精度化

尽管很多年前就已经提出了数控机床的高速化和高精度发展的目标，但是在科学探索的路上是没有尽头的。而且目前对高精度、高速度的内涵和需求也在不断的变化。保障工作的效率和产品的质量是数控机床一直的追求。更高的速度和更精准的加工技术可以提高产品的质量和生产效率，缩短生产周期和提高企业在市场上的竞争力。

3.2 智能化

21世纪的数控技术的主要发展方向将一定是智能化。目前，智能化的理念已经渗透到了数控机床的各个部分。如加工过程的对工艺的自调节控制，工艺参数自动检测显示。还为了提高驱动方便的各种人性化设计，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。在故障诊断方面也摆脱了原始的人工检修，已经有智能诊断、智能监控程序和感应装置，方便系统在出现问题时及时进行反馈和维护，减少了查找故障的时间，为数控产业的规模化发展提供了机会。

3.3驱动并联化

并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，在机床主轴（一般为动平台）与机座（一般为静平台）之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。

3.4 网络化

现在国外已经开始尝试对数控机床联网技术的研究和试验。就是利用网络技术将各个机床进行连接，可以实现机床的统一管理和在线监测功能，同时也方便对机床程序的修改。目前数控机床联网要具备以下几个方面的能力：一是可以将程序从监测室可靠的传输到每台机床，然后对其运行情况实现实时监控；二是可以随时采集到每台机床的数据参数进行查看和备份；三是可以将不同机床间的程序进行相互交换，确保系统的稳定性；四是可以在线提取到每台数控机床的刀具磨损情况和估计刀具的使用寿命，然后电脑实现和监控换刀程序的执行。

4、结语

目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、智能化、并联驱动化、网络化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，数控产品的核心技术研发方面还是与国际同行存在着很多的不足。中国的数控产业在引进先进技术的同时应该重视对国内技术人才的培养，努力打造具有自主品牌的核心产品。力争早日摆脱目前在高精端设备上依赖进口的局面，为把我国从一个制造大国发展成为一个研发大国而奋斗。

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