數控技術(shù)的現狀及發(fā)展論文
數控技術(shù)及裝備，是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的基本技能技術(shù)和最基本的裝備。大力發(fā)展以數控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
1 數控技術(shù)的發(fā)展歷史
數控技術(shù)的發(fā)展前后一共經(jīng)歷了硬件數控時(shí)代和軟件數控時(shí)代兩個(gè)階段，硬件數控時(shí)代起自1952年的電子管時(shí)代，最終發(fā)展到1965年小規模的集成電路時(shí)代。軟件數控時(shí)代從1970年的小型計算機開(kāi)始，經(jīng)歷微處理時(shí)代發(fā)展到基于個(gè)人計算機的數控時(shí)代。
當前數控機床的構成主要包括三個(gè)基本構件——機床主體，數控裝置和伺服機構。其中伺服機構通過(guò)依靠先進(jìn)傳感器，調速裝置等技術(shù)，經(jīng)歷了開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)三個(gè)發(fā)展階段，從而使機床運行穩定性得到質(zhì)的提高。而數控裝置包括程序讀入裝置，從而實(shí)現點(diǎn)位控制、直線(xiàn)控制和連續軌跡控制。
2 數控技術(shù)的國內外現狀
當前我國數控機床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但同國外先進(jìn)國家比較仍存在不小的差距。主要體現在技術(shù)含量不高、低端產(chǎn)品過(guò)剩、高端產(chǎn)品不足、自有獨創(chuàng )技術(shù)缺乏，高質(zhì)量的功能部件仍然依靠進(jìn)口或者靠合資生產(chǎn)。比如我國機床數量已達300萬(wàn)臺高居世界第一，但數控化率才僅僅不到2%，大大低于西方發(fā)達國家。這已成為我國走向高端制造業(yè)的現實(shí)瓶頸。
在國外，目前絕大多數國外生產(chǎn)的數控機床，已廣泛采用了32的系統，而國內生產(chǎn)的數控機床由于受到進(jìn)口技術(shù)的限制，大多采用的是16的系統。這就使得國產(chǎn)數控機床在功能上就先天不足，與國外數控機床相比，有明顯的差距。不論是加工中心或是數控車(chē)削中心，這類(lèi)新型的數控設備均顯示出能滿(mǎn)足許多復雜零件在批量生產(chǎn)中的強大的生產(chǎn)力，一般均具有4～5軸連動(dòng)，一次裝夾可進(jìn)行多面加工的功能。特別是隨著(zhù)計算機在機器制造的各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應用，機床設備越來(lái)越趨向柔性化、智能化、多功能化。
3 數控技術(shù)的發(fā)展趨勢
從目前世界上數控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來(lái)看，主要體現為以下發(fā)展趨勢：
3.1 性能發(fā)展趨勢
第一智能控制。在數控技術(shù)領(lǐng)域智能控制已經(jīng)成為主要的發(fā)展方向，智能控制更體現為實(shí)時(shí)智能控制，模糊控制，學(xué)習控制，網(wǎng)絡(luò )控制能領(lǐng)域。比如在數控系統中往往包含有故障自動(dòng)診斷系統，刀具自動(dòng)管理系統，編程專(zhuān)家系統等多個(gè)模塊，實(shí)現數控機床的提前預測，動(dòng)態(tài)反饋，事后修正等多項功能。
第二工藝合成化�，F在的數控技術(shù)共建往往通過(guò)各種自動(dòng)化技術(shù)，完成多工序、多表面的復雜加工過(guò)程。特別是伴隨人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，實(shí)時(shí)系統和人工智能相結合，實(shí)現了實(shí)時(shí)系統智能化復雜化的發(fā)展趨勢。西門(mén)子著(zhù)名的880系統控制軸數已經(jīng)可以達到驚人的24軸，讓人嘆為觀(guān)止。
第三高效化。效率是機械技術(shù)核心的指標，伴隨伺服系統高速芯片，多 CPU技術(shù)應用，數控機床的高速度、高精度已顯著(zhù)提高，效率也有了質(zhì)的飛躍。為了便于滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求；群控制系統的柔性，同一群控系統，能依據不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控制系統的效能，以減少工序。
3.2 功能發(fā)展趨勢
用戶(hù)界面人性化設計。眾所周知作為數控系統和使用者之間的對話(huà)紐帶，由于用戶(hù)不同，用戶(hù)界面也千差萬(wàn)別，開(kāi)發(fā)用戶(hù)界面是一項繁瑣的工作。當前圖形界面廣泛使用，大大提高了界面的人性化設計，通過(guò)藍圖和快速編程，3D彩色動(dòng)態(tài)界面，各類(lèi)虛擬仿真技術(shù)，能實(shí)現各類(lèi)視圖的不同方向和角度的真實(shí)模擬和大小的多層縮放。這些可視化的發(fā)展使人機交流進(jìn)入了圖像動(dòng)畫(huà)時(shí)代，而不是過(guò)去呆板的文字語(yǔ)言表達。
當前虛擬現實(shí)技術(shù)廣泛應用使數控技術(shù)進(jìn)入了新的時(shí)代。特別是可視化技術(shù)和虛擬環(huán)境技術(shù)的結合，如無(wú)圖紙技術(shù)和虛擬樣機技術(shù)等對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品額成品，減少設計的周期有重要的價(jià)值。
此外多媒體技術(shù)應用化，多媒體技術(shù)集計算機、聲像和通信技術(shù)于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監控系統和生產(chǎn)現場(chǎng)設備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數監測等方面有著(zhù)客觀(guān)的意義。
3.3 體系結構的發(fā)展趨勢
數控技術(shù)在體系結構方面也有了顯著(zhù)的發(fā)展。通過(guò)互連技術(shù)和封裝技術(shù)的結合，降低了數控車(chē)床的互連的數量和長(cháng)度，改進(jìn)了數控車(chē)床的組件尺寸，降低了產(chǎn)品的價(jià)格，提高了系統的安全和可靠性。
此外通過(guò)硬件模塊化，實(shí)現了數控車(chē)床系統的標準化和集成化。根據不同的功能，將各種功能模塊做成標準的系列化產(chǎn)品，通過(guò)各類(lèi)模塊的組合，如通信模塊、儲存器模塊、伺服模塊等，實(shí)現各類(lèi)檔次的數控車(chē)床產(chǎn)品類(lèi)型。而加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD、伺服控制等高新技術(shù)融于一體，構成嚴密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現數控技術(shù)的集成化、網(wǎng)絡(luò )化、無(wú)人化。
4 結語(yǔ)
總之，數控技術(shù)日新月異，當前我國正在推進(jìn)2030年制造強國戰略，數控技術(shù)占據著(zhù)基礎的作用，結合“十三五”規劃，對當前的數控發(fā)展技術(shù)和方向進(jìn)行分析，確定我國的數控技術(shù)發(fā)展戰略，引領(lǐng)我國今后若干年的數控技術(shù)發(fā)展。我們應堅持質(zhì)量為本，創(chuàng )新為基，堅持可持續發(fā)展的總方針，有所為有所不為，研究發(fā)展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等數控基礎技術(shù)，提升我國制造業(yè)的技術(shù)水平，使我國制造業(yè)真正走向高端。
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