数控机床的发展趋势是什么

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数控机床的发展趋势是什么

高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化、集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。数控技术的问世已有40多年的历史，它是由机械学、控制学、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门综合性新型学科。技术发展的需要对21 世纪的数控技术提出了更高的要。

一、个性化的发展趋势 1.高速化、高精度化、高可靠性高速化：提高进给速度与提高主轴转速。高精度化：其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级（高可靠性：一般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，因为商品受性能价格比的约束。 2.复合化数控机床的功能复合化的发展，其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、攻丝、绞孔和扩孔等多种操作工序，从而提高了机床的效率和加工精度，提高生产的柔性。 3.智能化智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追加工效率和加工质量方面的智能化；为提高驱动性能及使用连接方便等方面的智能化；简化编程、简化操作方面的智能化；还有如智能化的自动编程、智能化的人机界面等，以及智能诊断、智能监控等方面的内容，方便系统的诊断及维修。 4.柔性化、集成化当今世界上的数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是：从点（数控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段车间独立制造岛FA）、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展，另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性自动化技术是制造业适应动态市场需及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。

二、个性化是市场适应性发展趋势当今的市场，国际合作的格局逐渐形成，产品竞争日趋激烈，高效率、高精度加工手段的需在不断升级，用户的个性化要日趋强烈，专业化、专用化、高科技的机床越来越得到用户的青睐。

三、开放性是体系结构的发展趋势新一代数控系统的开发核心是开放性。开放性有软件平台和硬件平台的开放式系统，采用模块化，层次化的结构，并通过形式向外提供统一的应用程序接口。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年的一个新的焦点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。

谁知道数控的发展趋势

数控系统是多种先进技术的机电一体化典型产品，是数控机床的心脏。本文说明了机床数控系统的组成，重点说明了数控系统的发展趋势。引言近几年来，机械加工业大量采用数控机床取代传统的普通机床进行机械加工，普通机械逐渐被数控机械所代替。数控机床综合了微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制、电机与拖动，电子和电力、精密测量、气液压及现代机械制造技术等多种先进技术的机电一体化产品，是数控机床的心脏。具有高精度，高效率，柔性自动化等特点决定了今后发展数控机床是我国机械制造业技术改造的必由之路，是工厂自动化的基础。数控机床在各个机械制造企业已成为大、中型企业的主要技术装备。机床数控系统，即计算机数字控制（cnc）系统是在传统的硬件数控（nc）的基础上发展起来的。

它主要由硬件和软件两大部分组成。通过系统控制软件与硬件的配合，完成对进给坐标控制、主轴控制、刀具控制、辅助功能控制等。cnc系统利用计算机来实现零件程序编辑、坐标系偏移、刀具补偿、插补运算、公英制变换、图形显示和固定循环等。使数控机床按照操作设计要，加工出需要的零件。 1 数控系统的组成是由系统程序、输入输出设备、通信设备、数控装置、可编程控制器、伺服驱动装置和测量装置等组成。数控装置是数控系统的核心，数控装置有两种类型：一是完全由硬件逻辑电路的专用硬件组成的数控装置即nc装置；二是由计算机硬件和软件组成的计算机数控装置即cnc装置。由于计算机技术的不断发展，尤其是微处理器和微型计算机应用于数控装置后，现在nc装置已逐步被cnc装置所取代。

数控系统的硬件除了一般计算机具有的cpu、eprom、ram接口外，还具有数控位置控制器、手动数据输入（mda）接口、视频显示（crt或lcd）接口和plc接口等。所以cnc装置是一种专用计算机。目前cnc系统大都采用体积小，成本低，功能强的微处理机。系统主要由微机及其相应的i/o设备、外部设备、机床控制及其i/o通道组成。数控系统的软件分为管理软件和控制软件两种。管理软件用来管理零件程序的输入、输出、刀具位置、系统参数、零件程序显示、机床状态及报警，故障诊断等。控制软件由译码、插补运算、刀具补偿、速度控制、位置控制等软件组成。系统程序存于计算机内存储器。所有的数控功能基本上都依靠该程序来实现。硬件是软件活动的物理基础。而软件则是整个系统的灵魂，整个cnc装置的活动均依靠系统软件来指挥。

2 数控系统的发展趋势从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，数控系统正在向电气化、电子化、高速化、精密化等方面高速发展，其主要研究热点有以下几个方面： 2.1 性能发展方面 2.1.1 高精高速高效化速度效率、质量是先进制造技术关键的性能指标，是先进制造技术的主体。若采用高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系统、高分辨率检测元件、交流数字伺服系统、配套电主轴、直线电机等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。在今后的几年，超精密数控机床正在向精密化、高速化、智能化和纳米化发展，汇合而成的新一代数控机床。 2.1.2 柔性化数控系统采用新一代模块化设计，功能覆盖面更宽，可靠性更强，可满足不同用户的需。

同一群控系统能根据不同生产流程，自动进行信息流动态调整，发挥群控系统的功能。 2.1.3 多轴化多轴联动加工，零件在一台数控机床上一次装夹后，可进行自动换刀、旋转主轴头、旋转工作台等操作，完成多工序、多表面的复合加工，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。 2.1.4 软硬件开放化用户可根据自己的需要，对数控系统软件进行二次开发，用户的使用范围不再受生产商的制约。 2.1.5 实时智能化在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等方面发展。如编程专家系统故障诊断专家系统，当系统出了故障时，诊断、维修等实现智能化。

数控有哪些发展趋势

数控以后会想这几个方向发展：

1、“蓝领层”数控技术人才 “蓝领层”数控技术人才是指在生产岗位上承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，在我省企业数控技术岗位中占78.3%，是目前需量最大的数控技术人才。该类人才具有的知识与能力结构：掌握数控机床结构的基本知识和机械加工与数控加工的工艺知识，具备数控机床的操作、日常维护和手工编程的能力，了解数控加工的自动编程。这类数控技术人才目前主要是由技工学校毕业的高级技术工人和中等专业学校培养的毕业生，以及企业依靠自身力量从普通机床操作工中培养出来的熟练工人组成的

2、“灰领层”数控技术人才 “灰领层”数控技术人才是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员，这类人员在企业数控技术岗位中占19.5%，其中数控编程工艺员占11.4%，数控机床维护、维修人员占8.1%。所需知识与能力结构：

（1）数控编程工艺员：掌握数控加工工艺专业知识和一定的模具制造基础知识，具备数控机床的操作、日常维护和手工编程的能力，能运用至少一种三维CAD/CAM软件进行三维造型和自动编程。此类人员在模具行业尤其受欢迎，待遇也较高，如江铃汽车集团的模具厂和江西光学仪器集团的模具制造中心，其数控编程人员在数控技术人员总数中所占的比例相对较高些。这类数控技术人才目前主要来源于大中、专或本科毕业生，今后这块的人才可通过高等职业教育来培养。

（2）数控机床维护、维修人员：掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、接口技术、PLC、参数设置和机电联调知识；具备数控机床的操作、手工编程和数控机床的机械和电气的调试和维护维修能力。此类人员需量相对少一些，但非常缺乏，是企业的抢手人才，待遇较高。由于此类人员专业知识与技能要较高，可通过本科或高职教育作基础培养后，经企业大量实际工作经验积累不断提高。

3、“金领层”数控技术人才 “金领层”是指具备并精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面很广。该类人才精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计，掌握数控机床的机电联调；能自行完成数控系统的选型、数控机床的安装、调试、维修和精度优化；能独立完成机床的数控化改造。该类人才适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。不同类型的企业，对于上述三个层次的数控技术人才有不同的要。一般，国有大中型企业在数控人才的安排和需上均按研发、工艺编程、操作、维修等方面进行明确分工，而大量私营、合资企业和外资企业更加需要既精通数控加工工艺、编程，又能熟练操作数控机床，同时对数控机床的维护维修有一定基础的复合型数控人才。

1、“蓝领层”需数量大，但相对比例将会有所下降在我们所调查的企业中，虽然大部分企业目前只要操作者能熟练操作机床，程序由专人负责编写，但随着企业对数控人才的高效利用和进口数控系统的配置，已有企业对“蓝领层”提出了更高的知识结构要。如南昌飞机制造公司和江铃汽车集团已大规模引进了高职或专科毕业生从事数控机床的操作。可以预见，在企业对“蓝领层”的数控技术人才的数量有很大需的同时，对其知识和能力要会越来越高。

2、“灰领层” 数控人才需的相对比例增加随着我省经济的快速发展和新型工业化进程的加快，省内大多数国有企业都将实行改制，新的资金注入和制造装备的更新换代将对数控人才的需产生重大影响。依据权威专家的预测，2001~2011年间经济型数控机床所占比重将继续减少，普及型所占比重继续增长，高级型的需缓慢增长。届时，企业中只会单纯操作的“蓝领层”已经不能满足企业需，进口的大量高档数控加工中心需要既能编程又能进行熟练操作的“灰领层”来操作。

3、“金领层”复合型数控技术人才的需更加迫切从我省企业的数控人才队伍结构看，数控高层次复合型人才目前在企业中所占比例仅为2.2%。尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级人才更显紧缺，

数控机床的发展方向是什么了

目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要。当今数控机床正在朝着以下几个方向发展： 1.高速度、高精度化。速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度，并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。

为适应超高速加工的要，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。目前，陶瓷刀具和金刚石涂层刀具已开始得到应用。 2.多功能化。配有自动换刀机构（刀库容量可达100把以上）的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。

3.智能化。现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要。为实现更高的故障诊断要，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。 4.数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展，目前CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。

它是利用CA D绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，它与CAD/CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。 5.可靠性最大化。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。

还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。 6.控制系统小型化。数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。

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