1、 1 实习报告 浅析数控技术的发展趋势浅析数控技术的发展趋势 【论文摘要】 ：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来 应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技 术的发展趋势。 【关键词】 ：数控技术; 趋势; 智能 浅析数控技术的发展趋势 1. 1. 引言引言 数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微 电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的 一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现 自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、
2、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核 心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。 2. 2. 国内外数控系统的发展概况国内外数控系统的发展概况 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 2 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
3、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。 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、
4、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，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的 先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 3. 3. 数控技术的发展趋势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
5、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的发展起 着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面： 3.1 高精度、高速度的发展趋势 尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精 度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。 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，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿 车工业领域，
6、年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的 3 重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材 料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。 近来采用大型整体铝合金坯料“掏空“的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件 通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这 些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 3.2 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
