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数控技术论文数控编程论文
我国数控技术现状及发展趋势
摘要: 数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家相比还有一定的差距，因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
　　Abstract: The numerical control technology and numerical control equipment are important bacsis of industrial modernization in all countries. There is still a gap between China's numerical control technology and the advanced countries, so it is very important for the development of numerical control to understand the development status of numerical control technology at home and abroad.
　　关键词: 数控技术；现状；数控设备
　　Key words: numerical control technology；status；numerical control equipment
　　中图分类号：TH18 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0044-01
　　0引言
　　近几年，我国数控装备呈高速发展超势，产销也不断上升。随着数控技术不断发展与提高，使设备对配件要求与依赖都越来越高，我们可看出专业化发展方向成为我国数控设备业总体发展趋势。那么怎样才能缩小与国外工业大国差距呢，这就需要我国企业本身要加快技术改革步伐，积极自主创新，并且勇于与国外企业多多学习。企业应该努力学习国际先进数控技术，全面开展创新工作，企业高层也应该鼓励并且大力支持创新，从而使我国数控设备业越做越强。
　　1数控技术和数控设备国内发展现状
　　数控技术从发明到现在，已有近50年的历史。按照电子器件的发展可分为五个发展阶段：电子管数控，晶体管数控，中小规模IC数控，小型计算机数控，微处理器数控；从体系结构的发展，可分为以硬件及连线组成的硬数控系统、计算机硬件及软件组成的CNC（Computericel Numericel Control）数控系统，后者也称为软数控系统：从伺服及控制的方式可分为步进电机驱动的开环系统和伺服电机驱动的闭环系统。数控系统装备的机床大大提高了加工精度、速度和效率。经过几十年数控技术的不断革新，制造厂家逐渐希望数控系统能部分代替机床设计师和操作者的大脑，具有一定的智能，能把特殊的加工工艺、管理经验和操作技能放进数控系统，同时也希望系统具有图形交互、诊断功能等。首先就要求数控系统具有友好的人机界面和开发平台，通过这个界面和平台开放而自由地执行和表达自己的思路。这就产生了开放结构的数控系统。机床制造商可以在该开放系统的平台上增加一定的硬件和软件构成自己的系统。
　　近年来，我国数控加工技术发展迅速，国产数控车床已完全能满足国内市场需要。高性能的卧式车削中心和车铣复合中心，通过合资、引进技术和自主开发，某些产品已能满足部分国内高端用户要求。但是，卧式车铣复合加工中心、带Y轴或C轴的卧式车削中心、双主轴卧式车削中心和高精度卧式车削中心仍然主要依靠进口。国产立式加工中心在技术上比较成熟，技术性能与国际水平接近，生产厂家较多并具有一定批量，得到了国内用户认可。由于在性价比上具有优势，保质期过后维修服务费用较低，基本可以满足国内市场的需要。当前的关键是大力提高产品的质量和可靠性，加强售前和售后服务。国产卧式加工中心虽能满足市场部分需要，但在精度和性能上与国外同类产品相比还有一定差距。国外卧式加工中心大多都装有温度补偿系统，定位精度较高，而且精度保持性好。因此，近年卧式加工中心进口较多。在高速加工中心、五轴加工中心方面，国内各企业都开发出不少新产品。但是多数产品还没有经过严格的生产考验，难以取得用户的普遍认可，仅个别品种进入企业生产现场。关键在于需要经过不同类型用户的生产考核，并加以不断改进和完善。高精度（亚微米级和纳米级）加工中心我国基本上处于空白状态，绝大部分依赖国外进口。
　　2数控技术发展趋势
　　①高速化。为了适应提高劳动生产率的需要，世界各国的数控设备生产商都致力于提高系统的控制精度和加工速度。同时在数控系统中采用误差补偿技术，降低因机床的几何误差、热变形误差和重载荷误差所引起的工件加工误差，提高工件加工精度。对于任意复杂曲线、曲面加工，利用新的加工表述语言，简化设计、生产准备、加工过程并减少数据存储量，采用64位CPU实现CAD/CAM，进行三维曲面加工。②资源丰富，产品开发容易。在PC机上开发数控系统可以充分利用PC机的丰富的软件资源，如Windows操作系统、各种高级编程语言等，方便地生成友好的人机界面、编辑等软件，这样系统开发商可以集中精力从事关键部分的开发工作，简化了系统开发过程，使得数控产品的开发周期大大的缩短。如美国Ormec System公司仅仅用了两年的时间就开发了以IBM-结构为基础的控制器，可同时控制14个轴运动。③系统柔性大，控制形式多样化。由于系统对硬件的依赖程度大大降低，系统的很多功能都是依靠软件得以实现，使得系统的柔性增大。系统制造商可以方便地利用PC机的一些新技术，如触摸屏输入技术、声控技术、联网技术等，可以使得数控系统使用更加方便。④高精度化。精密化是为了适应高新技术发展的需要，也是为了提高普通机电产品的性能、质量和可靠性，减少其装配时的工作量从而提高装配效率的需要。从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级（<10nm），其应用范围日趋广泛。超精密加工主要包括超精密切削（车、铣）、超精密磨削、超精密研磨抛光以及超精密特种加工（三束加工及微细电火花加工、微细电解加工和各种复合加工等）。随着现代科学技术的发展，对超精密加工技术不断提出了新的要求。新材料及新零件的出现，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工艺，发展新型超精密加工机床，完善现代超精密加工技术，以适应现代科技的发展。⑤高可靠性。数控系统的可靠性要高于被控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，仍然是适度可靠，因为是商品，受性能价格比的约束。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16小时内连续正常工作，无故障率P(t)＝99%以上的话，则数控机床的平均无故障运行时间MTBF就必须大于3000小时。⑥智能化。随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面。
　　综上所述，由于数控机床不断采纳科学技术发展中的各种新技术，使得其功能日趋完善，数控技术在机械加工中的地位也显得越来越重要，数控机床的广泛应用是现代制造业发展的必然趋势。
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