数控技术的现状及发展趋势

1、数控技术的现状及发展趋势 作者：李袭桐 摘要：数控技术主要是通过计算机以及数字化技术实现机床运转， 达到加工的智 能化以及自动化的目的。这种技术本身是一种集多种功能于一体的高新技术， 具 备高精度、柔性自动化等优势。该技术主要应用于数控机床领域中， 能够加工出 复杂的、精密的零件。因此，数控技术被视为先进制造技术的研发基础，本文就 当前数控技术的发展现状以及其未来的发展趋势进行综合性分析。 关键词：数控技术；现状；发展趋势 一、 数控技术的基本发展现状分析 上世纪 8080 年代，我国数控机床制造业处于高速发展阶段，实现了产品从传 统生产向数控化的转型。但是从数控技术的整体发展状况来看， 技术

2、水平还相对 较低，生产的产品质量不佳。上世纪 9090 年代，数控机床的生产经历了最萧条的 时期，生产能力降至 50% 199550% 1995 年，国家扩大内需，机床市场得以启动，数控系 统以及数控设备获得了较大的投资，一定程度上促进了数控设备的生产。 19991999 年以后，数控设备市场的发展呈现出繁荣的景象， 但是也存在一些问题，主要表 现为产品的技术水平较低,在激烈的市场竞争中难以立足；其次，产品的联网技 术没有完全推广使用，没有较强的自行开发能力，与高技术水平的产品相比，数 控设备的生产主要依靠引进图纸等方式进行产品的组装。 随着近年来的发展，虽 然缩小了我国同其他国家在数控机床领

3、域发展的差距， 但是我国数控机床的利用 率低和开动率低等各种问题依旧存在。 二、 数控技术在发展的过程中存在的问题分析 （一）数控技术的发展缺乏创新 我国的数控技术在发展的过程中很大程度上依赖于国外的数控技术，大部分 内容缺少创新，在很多方面只是一味的模仿甚至是改进国外的技术， 应用中出现 问题时，无法自行解决，必须邀请专家进行解决，这一缺陷在很大程度上限制了 我国数控技术的发展。从总体上来看，我国的数控技术没有形成整体的创新能力。 目前我国在数控技术领域的发展主要是将引进国外的先进技术作为一条捷径， 但 是如果不对国外的先进技术进行研究，无法从根本上提升我国的数控技术水平。 只有对国外的数控

4、技术进行全面详细的研究， 并且将其转变为自己的研究知识进 行补充，才可以改善我国当前数控技术方面存在的问题， 提高技术含量，改变数 控设备的稳定性。 （二） 没有完善的技术创新环境 事物的发展必然和环境有一定的关联，技术的创新自然也难以离开具体的环 境。目前我国还没有形成具体的技术创新环境。 造成这一问题的主要原因在于我 国的经济发展中缺乏完善的市场机制，同时市场经济发展中还存在深层次的矛 盾,企业在发展的过程中没有健全的法制, 企业之间存在不平等的竞争等一系列 问题。除此之外，与我国数控技术行业相关的企业面临着来自同行业的竞争和压 力,很多企业为了在激烈的市场竞争中生存下去， 只能选择牺牲自

5、身的技术创新 机制，导致企业的技术创新在很长一段时间内处于停滞的状态， 也难以获得更好 的技术成果。 （三） 数控系统稳定性有待提升 一般情况下，数控技术的可靠性的衡量都会选择无故障时间来衡量。就国外 的技术无故障时间来看，平均时间超过了 1000010000小时以上，而国内的数控技术一 股在60006000小时左右，相对比而言，我国的数控技术在可靠性上还有待提升。不 仅如此，机床的数控化率低也是我国数控技术发展中存在的重要问题。 我国目前 是世界上国有机床量最多的国家，但是机床的数控化率仅仅占据 1.9%,1.9%,与国外 的国家之间相比还存在较大的差距，国外的机床数控化率基本达到了 20%

6、20%由此 可见，机床的数控化率已经成为我国现阶段数控技术发展中存在的重要问题。 三、数控技术的未来发展趋势分析 （一）向着高性能化的方向发展 精度、效率和速度是机械制造行业的关键性能指标。未来的数控技术将会采 用高速的 CPlCPl片以及 RISCRISC 芯片，选择多 CPLCPL制系统，元件采用高分辨率绝 对是检测元件，从而构成整个数字伺服系统，此外，还将采取有效的措施改善机 床的动态和静态特性，这样一来，就能够实现机床的高速、高精度以及高效化的 发展，更好的满足不同客户对机床使用的需求。 数控系统中的群控制系统也会向 着柔性化的方向发展，能够根据不同生产流程的需求，实现物料流和信息流的

7、调 整，促进群控制系统性能的最大化发挥， 以减少加工工序，使整个数控技术朝着 多轴、多系列的控制功能方向发展。不仅如此，工艺复合化也是数控技术的性能 转化结果。将同一工件在一台机床上一次装夹之后， 可以通过自动换刀以及更换 旋转轴等方式，完成多次工序的复合加工。早期的实时系统，对环境要求不高， 能够在较短的时间内完成规定的任务。 随着科学技术的发展，实现了人工系统和 实时系统的有机结合，使得整个系统向着更加智能化的方向发展。 （二） 向着多功能化的方向发展 数控系统和使用者之间的对话接口往往是用户界面，用户不同时对界面的要 求也会有所不同，因此，用户界面的开发需要较大的工作量。 科学技术发展的

8、今 天,出现了图形用户界面,对非专业用户提供了更大的便捷性， 通过菜单或者是 窗口等操作，就可以实现蓝图编辑和快速编程的工作， 同时还可以实现视图的模 拟以及局部显示比例的缩放功能。数控计算可视化的实现还能够对数据进行高效 处理，拓展了信息交流和表达的方式，通过图形或者是图像等可视信息就能够实 现信息的传达。可视化技术和虚拟环境技术的结合， 使得数控系统的应用领域得 到了扩展，一定程度上可以缩短产品的生产周期， 降低产品的生产成本。数控技 术的发展中也应用了多媒体技术， 集计算机、声像以及通信技术于一体，使计算 机具备综合处理声音、图像和文字等多种能力，多媒体技术还可以做到信息处理 的综合化以

9、及智能化，实时监控生产现场的设备状况，对于生产过程中参数的监 测也具有很大的意义。 （三） 体系结构向一体化的方向发展 数控技术在未来的发展中，可以引进先进的互连技术，同时融合半导体和表 面安装技术，利用高集成电路以减少互连的长度， 降低产品的价格，改进产品的 性能，最终提升系统的可靠性。硬件结构体系会向着模块化的方向发展， 通过系 统的模块化最终实现数控系统的集成化和标准化， 根据功能的不同，将基本模块 和通讯模块连接在一起，形成标准化、系列化的产品，通过增减模块数量，最终 构成不同档次的数控系统。数控机床同互联网的连接可以实现远程控制和无人操 作，机床联网的情况下，任何一台机床都可以进行编

10、程和参数设定， 并且可以将 不同机床的画面显示在同一台机床上，最终实现加工目标的优化。 结束语： 随着科学技术的发展，我国数控技术必须改变传统的发展方向，实现技术创 新，以科技创新为先导，以商品化为主十，将管理和营销作为数控技术发展的重 点，统一附加售后服务的支撑，在可持续发展的思想基础上，坚持走发展新型数 控系统的道路，以此提升我国制造行业的技术水平，改变我国的技术发展现状， 缩小同国外技术发展之间的差距，促进我国数控领域的现代化步伐。 参考文献： 11 周忠博，王红军，黄民. .数控技术的最新进展及发展趋势研究J.J.装备制造 技术,2013,01:82,2013,01:82- -86.86. 22 贺智敏. .数控技术的现状及发展趋势分析J. J. 数字技术与应 用,2016,02:248.,2016,02:248. 33 宋韬. .我国数控技术的发展现状及发展趋势J. J. 山东工业技 术,2016,17:2