[論文關鍵詞]計算機技術；數(shù)控技術；制造技術

[論文摘要]隨著計算機技術的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，工業(yè)發(fā)達國家投入巨資，對現(xiàn)代制造技術進行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術。

一、國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

目前，數(shù)控技術正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎上，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等多學科技術，數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補償各項參數(shù)，實現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡化基礎上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機床聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗以固定參數(shù)形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機構(gòu)。在復雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機因素實時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術實行變革勢在必行。

二、數(shù)控技術發(fā)展趨勢

（一）性能發(fā)展方向

一、機械加工中數(shù)控技術應用的重要意義

在數(shù)控技術廣泛使用之前，大部分的機械加工還是人來控制的，人控制相比數(shù)控而言，精度不高而且加工的效率低下，良品率也不高。數(shù)控技術的出現(xiàn)對于機械加工行業(yè)來說是革命性的，可以體現(xiàn)在這幾個方面：

1）生產(chǎn)效率的變革。數(shù)控技術不需要人來控制，由數(shù)控系統(tǒng)自行控制，生產(chǎn)的周期變短，同時生產(chǎn)的質(zhì)量和效率都大幅的提高；

2）數(shù)控技術相比人控制，它的精度更高，加工的速度更快，不受人的干擾，提前設置好程序之后，系統(tǒng)會精確的按照程序來執(zhí)行加工，時間控制非常精準；

3）數(shù)控技術加工出來的產(chǎn)品精度更高，外觀更加精美，與實際的模型相比，幾乎沒有差異，這就體現(xiàn)出了數(shù)控的優(yōu)勢；

4）通過專門的制圖工具繪制圖形之后，在數(shù)控加工設備上幾乎都可以加工出來，加工不受產(chǎn)品的一些特性的限制；

一數(shù)控技術的特點

1數(shù)控技術的便利性

（1）數(shù)控技術的便利性是多方面的展現(xiàn)與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，數(shù)控技術的應用就很好地減少了機械制造中繁復的工藝流程，通過這種減少工藝流程的方法之后，那么數(shù)控技術的便利性就會完全展露無遺。

（2）數(shù)控技術在機械制造中的發(fā)展應用還能夠改變機械制造中的加工工藝參數(shù)，改變了機械制造中的加工工藝參數(shù)之后，我們的機械制造將會更加的便利。

2數(shù)控技術的高效率

（1）數(shù)控技術在機械制造中的發(fā)展應用能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序的加工，從而能確保加工的精度和減少輔助的時間；

第一篇

1.五軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展

五軸聯(lián)動加工相對于三軸聯(lián)動加工具備更高的工作效率，通常是其三倍，在加工三維曲面零件時，可以通過刀具最佳幾何形狀進行切削，并能達到較高的光潔度，尤其在采用立方氮化硼等超硬材料銑刀對硬鋼零件進行高速銑削淬時，五軸聯(lián)動加工可以達到更高的效益，但是這種五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)在價格上要遠遠超出了三軸聯(lián)動，再加上這種五軸聯(lián)動需要較為復雜的編程技術，這些都在一定程度上制約了五軸聯(lián)動機床的發(fā)展，但是隨著科學技術的不斷發(fā)展與進步，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了電主軸，這就大大的簡單化了五軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)，也有效的降低了開發(fā)難度，同時減少了使用成本，與三軸聯(lián)動的價格差也大大減小，為復合主軸頭類型五軸聯(lián)動機床和復合加工機床的發(fā)展提供了契機。

2.向智能化、開放式、網(wǎng)絡化方向發(fā)展

未來的數(shù)控裝備應當是集智能化、開放式與網(wǎng)絡化為一體的智能系統(tǒng)，其智能化體現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)的多個方面。首先，在提升加工質(zhì)量與效率方面的智能化可通過加工過程的自適應控制，自動生成工藝參數(shù)等實現(xiàn)；其次，在提升方便連接與使用的智能化，及提升驅(qū)動性能智能化上，可以通過前饋控制、自整定、自動識別負載、電機參數(shù)的自適應運算等實現(xiàn)；最后，在編程及操作更加簡單上的智能化，可以通過自動編程、人機界面的智能化等方式來實現(xiàn)。除此之外，還可以實現(xiàn)智能診斷、智能監(jiān)控等。關于開放式數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)有不少國家開始對其進行研究，如美國的NGC、日本的OSEC，以及我國的ONC等，它主要解決了傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)的封閉性問題，以及數(shù)控應用軟件在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種問題，并將成為數(shù)控系統(tǒng)未來發(fā)展的主要方向。開放式數(shù)控系統(tǒng)實際上就是能夠在一個統(tǒng)一的平臺上進行數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)，通過對結(jié)構(gòu)對象進行相應的增減以使其形成系列化，并能夠在控制系統(tǒng)中對用戶的特殊應用與技術訣竅進行集成，整個設計與開發(fā)過程都是面向機床廠家，面向最終用戶的，最終在更短的時間內(nèi)進行品種各異，檔次有區(qū)別的開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)，并逐漸形成自己的品牌。結(jié)合當前數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展狀況，筆者認為未來數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的核心問題在于解決其體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范、功能軟件開發(fā)工具的選擇、功能庫的設計等。網(wǎng)絡化數(shù)控裝備能夠有效的解決生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)及制造企業(yè)對信息集成的要求，也是當前各國研究的重點和關鍵所在，同時它也為實現(xiàn)虛擬企業(yè)等新的制造模式奠定了基礎，因此數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化也是未來數(shù)控技術發(fā)展的重要方向。

3.向高速、高精加工技術及裝備發(fā)展

1數(shù)控技術在制造行業(yè)應用

1.1在機床設備中應用數(shù)控機床是現(xiàn)代機電的重要組成，能夠有效的提高制造業(yè)的工作效率。數(shù)控機床的應用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數(shù)字化技術處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機床設備中應用數(shù)控技術，能夠讓生產(chǎn)工序和各項設備有機配合，不再調(diào)整機床工作臺的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)復雜零件的加工。

1.2在工業(yè)中應用在工業(yè)中，主要是將數(shù)控技術應用在機械設備生產(chǎn)線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現(xiàn)機械設備遠程自動化控制技術，不再使用人工控制。數(shù)控技術具有很高的精確度，在保證了加工質(zhì)量的同時，還能夠提高生產(chǎn)效率，人工工作的環(huán)境也得到了改善。在工業(yè)中應用數(shù)控機床能夠完成復雜的加工任務，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現(xiàn)了故障，數(shù)控機床的相關傳感和檢測系統(tǒng)，就能夠把故障的相關信息傳輸?shù)接嬎阒?，計算機就會停止機床的工作，能夠很好的保護數(shù)控機床設備。這樣能夠很大的節(jié)省人力資源，讓企業(yè)的成本降低。

1.3在機械加工中應用我國科學技術發(fā)展非常迅速，不進行數(shù)控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經(jīng)意識到了先進技術的潛力，不斷地引進先進的焊件。數(shù)控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的密封功能，對于產(chǎn)品的內(nèi)外環(huán)凹凸面加工提供了保證，實現(xiàn)毛坯到成品持續(xù)加工。數(shù)控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用，能夠?qū)?shù)控鏜銑床編程和現(xiàn)代機械設備進行結(jié)合，通過提前編制好齒形子程序，調(diào)整結(jié)合角度就可以滿足質(zhì)量的要求。在機械加工中，使用數(shù)控車床技術，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續(xù)加工，很大程度上提高了加工效率。

2數(shù)控機床增效措施

數(shù)控機床加工工藝和加工設備中有一些問題，缺乏數(shù)控機床加工工藝的知識庫和數(shù)據(jù)庫，缺乏加工切削參數(shù)，缺乏數(shù)字化管理系統(tǒng)和制造系統(tǒng)。數(shù)控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發(fā)生故障之后調(diào)試的時間也很長，這些都降低了數(shù)控機床的效率。對我國數(shù)控機床加工工藝現(xiàn)狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數(shù)控機床效率的方法。