數(shù)控技術未來幾年的發(fā)展趨勢

什么是數(shù)控技術

數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，它是集傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、現(xiàn)代控制技術、傳感檢測技術、網(wǎng)絡通信技術和光機電技術等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎技術，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用。

發(fā)展概況

發(fā)達國家的數(shù)控技術概況

數(shù)控技術隨著現(xiàn)代科技，特別是微電子、計算機技術的進步而不斷發(fā)展。發(fā)達國家普遍重視機床工業(yè)，不斷研究機床的發(fā)展方向和提出科研任務，并為此網(wǎng)羅世界性人才和提供充足的經(jīng)費。美、德、日三國是當今世界上在數(shù)控機床科研、設計、制造、使用方面技術比較先進和經(jīng)驗比較豐富的國家。

美國由于其汽車等制造業(yè)發(fā)達，電子、計算機技術又處于地位，因此發(fā)展了大量大批量生產(chǎn)自動化所需的自動線。其數(shù)控機床的主機設計、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎扎實，且一貫重視科研和創(chuàng)新，其高性能數(shù)控機床技術在世界也一直。當今美國既生產(chǎn)用于宇航產(chǎn)品加工的高性能數(shù)控機床，也為中小企業(yè)生產(chǎn)廉價實用的數(shù)控機床。

德國重視機床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位。德國的數(shù)控機床，尤其是大型、重型、精密數(shù)控機床.由于質(zhì)量及性能良好、先進實用，在世界上享有盛譽。德國特別重視數(shù)控機床主機及配套件的先進和優(yōu)質(zhì)，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)和各種功能部件在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司的數(shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司的精密光柵均世界聞名。

日本也和美、德兩國相似，充分發(fā)展大批量生產(chǎn)自動線，繼而全力發(fā)展中小批量柔性生產(chǎn)自動化的數(shù)控機床。在中檔數(shù)控機床方面，日本的出口量居世界第*位。日本從20世紀80年代開始進一步加強科研，發(fā)展高性能數(shù)控機床。日本突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)，日本FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，在技術上，在產(chǎn)量上居世界第*。

我國數(shù)控技術概況

我國生產(chǎn)數(shù)控機床的廠約占機床廠總數(shù)的1/3。數(shù)控機床產(chǎn)量不斷增長，但數(shù)控機床的需求量增長得更快，國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量還滿足不了社會發(fā)展的需求，大量的數(shù)控機床需要進口。

我國從1958年研制出第*臺數(shù)控機床到如今數(shù)控機床的發(fā)展大致可分為兩大階段：

1958-1979年為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段由于數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性尚未很好地解決，限制了國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展。而數(shù)控線切割機床由于結(jié)構(gòu)簡單，得到了較快的發(fā)展。在第二階段，通過引進先進的數(shù)控技術和合作生產(chǎn)等方式，解決了數(shù)控機床的可靠性、穩(wěn)定性等問題，數(shù)控機床開始批量生產(chǎn)和使用。經(jīng)過第二階段的發(fā)展，我國數(shù)控機床的設計和制造技術有了較大提高，開發(fā)了立式加工中心、臥式加工中心，以及數(shù)控車床、數(shù)控銑床等多種數(shù)控機床；培訓了一些數(shù)控機床設計、制造、使用維護方面的人才；通過利用國外的先進元器件及數(shù)控系統(tǒng)配套，能自行設計系統(tǒng)配套，能自行設計及制造高速、高性能、多面、多軸聯(lián)動的數(shù)控機床。在加工中心的基礎上，研制了柔性制造單元，建造了柔性制造系統(tǒng)。到20世紀80年代末，我國在一定范圍內(nèi)探索實施了CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)），取得了寶貴的經(jīng)驗，掌握了一定的技術。

雖然我國的數(shù)控技術有了一定的發(fā)展，但是和其他先進國家的相比，差距還很大。我國數(shù)控機床的數(shù)量和品種尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求，出口量少；設計制造水平還處于學習、仿造走向自行開發(fā)階段；嚴重缺乏各方面專家人才和熟練的技術工人；重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)需要國外技術的支撐；還需要提高關鍵技術的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新能力。

技術組成

1.數(shù)控技術由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)及外圍技術三部分組成。

2.機床本體主要由床身、立柱、導軌、工作臺等基礎件和刀架、刀庫等配套件組成。

3.數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出設備、計算機數(shù)控（Computer Numerical Control，CNC）裝置、可編4.程控制器（Programmable Logic Control，PLC）及主軸伺服驅(qū)動裝置、進給伺服驅(qū)動裝置以5.及測量裝置等組成。其中，計算機數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。

6.外圍技術主要包括工具技術（主要指刀具系統(tǒng)）、編程技術和管理技術。

發(fā)展趨勢

1.機床的高速化、精密化、智能化、微型化發(fā)展

2.五軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展

3.新結(jié)構(gòu)、新材料及新設計方法的發(fā)展

4.開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展

5.可重組制造系統(tǒng)的發(fā)展

6.虛擬機床和虛擬制造的發(fā)展

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