浅谈未来数控技术发展及行业出路

数控技术是一门集计算机技术、自动化控 制技术、测量技术、现代化机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，近年在应用领域中发展十分迅速。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、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心。目前它是采用计算机实现数字程序控制 的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装 置，使输入操作指令的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成，处理生成的微观指令传送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。

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数控技术作为制造业的重要基础。数控技术及装备是发展新兴高新技术和尖端工业的使用技术最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产 什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术是人类最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术的最核心技术。因此，机械制造的竞争其实 就是数控技术的竞争。

数控技术的发展趋势，九十年代来计算机技术的发展日新月异，已从8位机发展到奔腾时代。其速度功能比8位机快了几百倍。使在通用微机上以软件方式可以实现的各种数控功能数控技术发生了深刻变化。PC机上丰富的软件资源、有好的人机界面，是其他数控技术无法比的。

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数控技术功能发展方向：用户界面图形化，用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于每个用户对界面的要求不同，因此，对用户界面开发的工作量极 大，成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。

科学计算可视化，他可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流从以前的文字和语言表达转变成可以直接使用图形、图像、动画等信息。可视化技术与虚拟环境 技术相结合，使数控技术进入了一个新的领域，比如虚拟样机技术、无图纸设计等。这既可以缩短设计产品周期，又可以提高产品质量、降低产品成本。在数控技术 领域，可视化技术用于CAD、CAM的动态处理和显示以及加工过程的可视化fangzhen演示等。

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插补和补偿方法多样化，插补方法有直线插补、圆弧插补、圆柱插补、螺纹插补、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、温度补偿、半径补偿等等。

多媒体技术，将多媒体技术与声像和通信技术融于一体，使计算机能综合处理声音、文字、图像及视屏信息能力。

中国数控的出路：就目前国内的数控技术来看，所生产的数控产品在外观、性能、可靠性方面与国外有一定的差距，国外企业为了占领中国的市场，利用强大的资 金，对我国能够生产的产品低价销售，对我国不能生产的产品高价销售。在国外数控企业的多重压力下，我国数控到处受制于人，永远落于其他发达国家的后面。但 是随着计算机技术的发展，传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，因此，开放式数控为我国数控的发展提供了很好的契机，只有加强和重点扶持开放性数控 的研究和应用，我国的数控才有壮大的可能，才能在将来的市场竞争中立于不败之地。

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加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD\CAM、自适应控制、动态 fangzhen等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。基于PC的第六代方向发展所具有的开放性、低成 本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程和联网通信等问题。

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由于计算机硬件的标准化和模块化，以及软件模块化，开放化技术的日益成熟，数控技术开始进入开放化的阶段。开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应 性、扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范（OMAC、OSACA、OSEC）的研究和制定，世界3个 最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和技术规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控 系统的规范框架的研究和制定。开放式数控系统的开发方法：首先根据要开发设备的工作特点，确定伺服电机的类型，确定要控制电机轴数和电机的工作模式，确定 输入输出开关量的数量等这些特点来选择合适的运动控制。 其次根据设备工作过程的载货情况，计算出各轴运动所需的最大扭矩和驱动功率，在安全系数和安装空间的条件下，分别选定轴电机、驱动器和减速器。按照连接运 动控制器接线端子排列说明和电机驱动器控制信号接线说明，将控制器与驱动器间的模拟或脉冲信号控制线、编程码反馈信号线妥善连接，然后将设备轴的正负开关 与控制器连线板相连。必要时连接零位开关。并将操作面板的开关、指示灯与运动控制器接线端子排上的通用数字输出/输入端相连。启动运动控制器的调试软件， 对各轴的电机运动、数字输出/输入端口的工作状态进行控制，检验接线的准确性。应用Xest中的动态响应测试功能，测试各轴的动态响应特性，选择合理的控 制参数。最后，进行应用软件的开发。