现代数控技术

控技术是指用数字、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。

1908年，穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末，以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年，香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。

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。

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贮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，使输入数据的存贮、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。

什么是数控加工技术？简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。

这一类的机床称为数控机床。

这是一种现代化的加工手段。

同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。

利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。

总体上说，和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点：1、加工效率高。

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。

而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。

2、加工精度高。

同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。

3、劳动强度低。

由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，不象传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。

所以劳动强度很低。

4、适应能力强。

数控加工系统就象计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。

5、工作环境好。

数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物，对机床的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。

6、就业容易、待遇高。

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。

浅谈现代数控技术的发展趋势数控技术是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，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，包括机械制造技术；信息处理、加工、传输技术；自动控制技术；伺服驱动技术；传感器技术；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(1T、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代发展的大趋势。

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：1.1 高速、高效、高精、高可靠性趋势明显效率、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2l世纪的中心研究方向之一。

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，不仅光浩度高，而且效率也大幅度提高。

一般认为，l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mT可比3轴、联动加工发挥更高的效益。

1.3 机床产品的模块化发展更加突出为满足用户日益增多的个性化要求，各制造厂把产品的模块化设计作为一个有效措施。

在EM02005展会上的许多产品都呈现模块化档势。

机床的许多功能部件也已经标准化，甚至Magerle公司的磨削中心也是模块结构，可按具体工件的磨削工艺过程扩装相应部件，准确重构一台适用的磨床。

机床的模块化昭示着可重构生产系统有了坚实基础，必将得到快速发展。

1.4 生产系统智能化是制造技术的发展方向由于市场多变和用户个性化要求增多，很多工业产品都是多品种、小批量生产模式，即使是大批量和平的汽车工业，也要经常变换型号。

因此，制造商为降低生产成本，对机床的柔性、自动化程度要求越来越高。

1.5 机床的配套件和工装产业发展迅速尤其是数控转台、刀库、转塔刀架，品种齐全，各种自动检测仪器性能好，且容易集成配套，这些都对发挥机床潜力起到了重要作用而备受关注。

．1.6 绿色制造更加普及在EM02005展会上，与机床配套的环保产品很多，各类冷却润滑剂都有绿色标记，空气、油雾、烟雾等滤清装置性能改进，过滤效果更好。

干切削工艺得到推广，展会上演示干切的也不少。

总之是制造系统的环保要求日趋严格，环保技术和环保产品增多。

2 国内外数控系统发展概况从上世纪80年代起，机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。

经过“九五”数控车床和加工中心(包括数控铣床)的产业化生产基地的形成，所生产的中档普及型数控机床的功能、性能和可靠性方面已具有较强的市场竞争力。

但在中、高档数控机床方面，与国外一些先进产品相比，仍存在较大差距，这是由于欧美日等先进工业国家于80年代先后完成了数控机床产业进程，其中一些著名机床公司致力于科技创新和新产品的研发，引导着数控机床技术发展，如美国英格索尔公司和德国惠勒喜乐公司对用于汽车工业和航空工业高速数控铣床的发展，日本牧野公司对高效精密加工中心所作的贡献，德国瓦德里希公司在重型龙门五面加工铣床方面的开发，以及日本马扎克公司研发的车铣中心对高效复合mT的推进等等。

相比之下，我国大部分数近代机床产品在技术处于跟踪阶段。

国产数控机床在国家的宏观经济的调控下发展很快，成绩突出，而且国家给予了经济和政策上的支持，但是从总体来说，国产数控机床在与国外的数控机床同类产品相比，在性能上，可靠性上还远远不如后者，还不能完全满足用户的需要，特别是在高档数控机床方面，因此这也造成了近几年数控机床的大量进口，进口逐年激增，国产数控机床的没有可比性，市场上的份额越来越低。

3 数控技术在机械制造业中的战略意义现代数控技术集机械制造技术，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，光电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和应用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。

数控技术是提高产品质量，提高劳动生产率必不可少的手段，它的广泛应用给机械制造业的生产方式，产业结构，管理方式带来巨大变化；数控技术是制造业实现自动化，柔性化，集成化生产的基础，现代的CAD／CAM，C1MS等都是建立在数控技术上。

因此数控技术是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，是当今制造业的发展方向。

如果数控机床的发展依赖干国外，这不仅使制造业加工成本难以降低，而且也使整个制造业在技术上显得极为脆弱，最终使我国整个机械制造业落在先进发达国家之后的被动局面。

几近年来，我国从发展数控技术的战略高度结合国民经济的特点对数控技术进行了有针对性的发展和研究，虽然在一定程度上取得了长足进步，但是仍旧存在不少问题有待于解决。

4 结束语综上所述，数控技术是一门综合性的高技术，而且信息技术在数控技术中的贡献越来越大。

发展开放式、智能化、高速高精度的数控装备，对于实现我国制造业的信息化，参与国际市场竞争具有十分重要的意义。

因此，我们要抓住机遇，认真研究这些新趋势、新技术、新理论，采取相应的措施，力争在若干关键技术上取得突破，实现国产数控系统的跨越式发展，使我国早日赶超世界数控系统生产强国。

赞同数控机床及数控技术的发展趋势：运行高速化;加工高精化;功能复合化；控制智能化；体系开放化；驱动并联化；交互网络化。

数控系统“开放”的要求来自以下几个方面：1. 生产系统的要求随着计算机系统的发展，特别是网络技术的发展，CIMS的实现形式将从大型主计算机和大规模数据库为中心的集中型，向以个人计算机的小型计算机互相连接、配置成网络的分散发展。

其变化不仅拥有技术上的优势，而且更符合实际生产的需要。

2.生产设备的客观需要工业生产中机床设备的种类很多，许多机床是直接根据用户的需要设计的。

控制器生产企业提供的数控系统大多是全功能的数控系统，数控中的许多参数都需要根据机床的实际情况设定。

系统要提供设定参数的接口，以供机床制造企业调整和修改。

数控系统提供的全功能，机床制造企业不一定都需要。

在这种情况下他们都希望数控系统具有一定的“开放性”，即具有高度模块化的结构，可以重新配置、修改、扩充和改装。

3.机床制造企业的推动作用长期以来数控设备制造企业和机床制造企业是各自独立开发产品的，数控企业不断丰富系统的功能，但在数控机床实际应用中，并不一定需要庞大的系统功能支持。

另一方面，机床制造厂和用户有许多经验而这些经验不可能与数控装置的生产厂共享，很难融入到已有的数控系统中去。

开放式数控系统的特征什么是开放式数控系统？目前尚未形成统一的定义，但一般认为认为开放式数控系统应具有下列特征：1. 模块化具有高举模块化的特征。

采用分布式控制原则。

采用系统、子系统和模块分级式的控制结构，其构造是可移植和透明的。

2. 标准化“开放”是在一定规范下的开放，并非毫无约束的开放。

需要制定一个标准来约束各类机床控制器的研发。

3. 可再次开发应当允许用户进行第二次开发。

根据需要可方便地实现重构、编辑，以便实现一个系统多种用途。

4. 平台无关性开放时体系结构中各模块相互独立，系统厂、机床厂及最终用户都能够很容易地独立开发一系列专用功能和其他有个性的模块。

为此要有方便的支持工具，控制程序设计按系统—子系统¬—模块三级进行，各模块接口协议要明确。

5. 适应网络操作方式作为开放式控制器应当考虑到迅速发展的网络技术及其在工业生产领域的应用。

要具有一种较好的通信和接口协议，一边各相对独立的功能模块通过通信实现信息交换，满足实时控制需要。

总之所谓开方式数控系统应是一个模块化、可重构、可扩充的软硬件控制系统开放式数控技术及其在我国的发展状况开放式数控系统的设计思想诞生于20世纪80年代，近30年的研究取得了巨大的进展，已建立了基于互操作和分级式软件模块的开放体系结构标准规范。