關(guān)于現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢的分析

李世良，李忠良

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000）

在全球經(jīng)濟環(huán)境日益繁榮，國家經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，社會發(fā)展必將向科技化、現(xiàn)代化邁出一大步。計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的社會環(huán)境中，信息產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字化進行控制機床運作及加工過程的一種方法，由數(shù)控裝置、進給裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動器等部分組成。信息技術(shù)、計算機技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)及有機結(jié)合，給數(shù)控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代化提供了新的契機和空間。同時，積極發(fā)現(xiàn)及進行現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)發(fā)展中所需解決的問題及改進措施，對現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展有著積極的促進作用。

1 現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的改進措施

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)具有高精度、高效率等特點，擁有微電子、計算機、信息處理、自動檢測及控制技術(shù)的功能。在社會飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)正在朝著現(xiàn)代化、科技化的方向發(fā)展，所以加工設(shè)備的完善是對無人化及規(guī)模化生產(chǎn)的基本要求。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)要想從根本上進行發(fā)展與完善需要進行機床改造、物理仿真系統(tǒng)及數(shù)控機床伺服驅(qū)動技術(shù)，從而對實現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的PC化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、開放化、集成化發(fā)揮重要作用。

（1）機床改造。隨著社會現(xiàn)代化發(fā)展進程的加快，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展帶動數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展速度。在此背景下，孕育出數(shù)控機床改造這一分支行業(yè)。由于機床改造所需時間、成本比添置新機更加經(jīng)濟，因此現(xiàn)代數(shù)控機床改造得到了充分的運用。現(xiàn)代數(shù)控機床改造主要是針對機床功能的恢復(fù)及存在的故障加以診斷、修復(fù)及翻新。針對機械部分重新裝配加工，以加強效率、質(zhì)量及自動化程度。并且在普通機床上加載或更新現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)，將普通機床改造成CNC機床及NC機床，實現(xiàn)機床NC化。同時，為了提高數(shù)控機床的性能、檔次及技術(shù)上的突破與發(fā)展，對數(shù)控機床進行改造工作。

（2）仿真系統(tǒng)。幾何仿真及物理仿真是虛擬制造最基本的技術(shù)保障。目前幾何仿真已經(jīng)有成熟的軟件系統(tǒng)，例如UG、MasterCAM等。但因物理仿真具有建模難度大、切削機理復(fù)雜等特點，物理研究仍需進一步發(fā)展及探究。在虛擬制造研究中，切削過程物理因素的研究有著重要的意義。國外現(xiàn)有關(guān)于切削形成、切削力、工作表面質(zhì)量、振動等方面的研究，國內(nèi)也有關(guān)于加工質(zhì)量及預(yù)測的物理仿真系統(tǒng)研究工作。致力于物理仿真系統(tǒng)的研究，將會為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的進步發(fā)展起到一定的推進作用。

（3）現(xiàn)代數(shù)控機床伺服驅(qū)動技術(shù)。現(xiàn)代數(shù)控機床控制、工業(yè)智能化的重要因素之一就是伺服驅(qū)動技術(shù)。因電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及控制技術(shù)的發(fā)展是伺服驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的奠基石，所以，伺服驅(qū)動技術(shù)在數(shù)控機床以及其他產(chǎn)業(yè)機械控制中作為核心技術(shù)之一，廣泛引起人們的關(guān)注。數(shù)控機床伺服驅(qū)動技術(shù)的運用，將為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展智能化做出很大貢獻。

2 現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢

（1）現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的PC化。PC作為目前世界上最大的計算機產(chǎn)品，保證了其技術(shù)的發(fā)展及支持。由于當(dāng)前PC具有快速處理數(shù)據(jù)的能力，可利用PC技術(shù)達成圖形界面及網(wǎng)絡(luò)通信的目標(biāo)，同時由于PC更新?lián)Q代頻繁、迅速的特點，保持同計算機發(fā)展更新?lián)Q代與時俱進，對二次開發(fā)及功能擴展十分有利。“PC嵌入 NC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)雖然具有一定的開放性，但因本系統(tǒng)的傳統(tǒng)性致使用戶無法介入數(shù)控系統(tǒng)的核心，同時由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴的原因，沒有被廣泛的運用。“NC嵌入 PC”結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)作為一個獨立的數(shù)控系統(tǒng)，可以單獨使用。這種系統(tǒng)通常擁有強大的PLC控制能力及運動控制能力并且擁有低成本、可靠性高、便于聯(lián)網(wǎng)、標(biāo)準(zhǔn)化以及軟件資源豐富等優(yōu)勢，因而得到廣泛應(yīng)用。

（2）現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化，可通過機床聯(lián)網(wǎng)對已聯(lián)網(wǎng)的機床進行遠程控制和無人化操作，例如編程、設(shè)定、操作及運行。現(xiàn)代化數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展有利于CN內(nèi)部CNC裝置與數(shù)字?jǐn)?shù)字伺服之間的通信，有利于與上級主計算機的通信，有利于傳遞維修數(shù)據(jù)及與其他工廠 進行交換制造數(shù)據(jù)、信息共享。NC通信功能將成為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展不可或缺的因素。

（3）現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的智能化。由于計算機軟件技術(shù)發(fā)展和人工智能技術(shù)發(fā)展，使得現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展朝著智能化方向邁進。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的智能化就是應(yīng)用人工智能技術(shù)控制工作過程、監(jiān)控、決策等，具有數(shù)控程度數(shù)控程度編制的智能化、加工過程智能化、故障診斷智能化的特點。隨著數(shù)控技術(shù)智能化的不斷完善與進步，智能化工作將為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)帶來更為廣闊的發(fā)展前景。

（4）現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的開放化。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的開放化有利于數(shù)控工作設(shè)備朝著靈活、多功能、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，保證機床與控制器的更新?lián)Q代能夠做到與時俱進。由于生產(chǎn)方式的進步與轉(zhuǎn)變、社會環(huán)境對數(shù)控技術(shù)要求的提高、增強競爭力的必要，促使現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展走向開放化，這將成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。這種必然趨勢將產(chǎn)生具有標(biāo)準(zhǔn)性、二次開發(fā)性及價格便宜等優(yōu)勢的全新概念的現(xiàn)代化數(shù)控系統(tǒng)。

（5）現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展的集成化。目前，新型通信方式正在研究過程當(dāng)中，其中通信方式將采用無纜展寬頻譜通信，信號將調(diào)制成產(chǎn)生一個類似噪音、較寬的頻譜來進行信號及數(shù)據(jù)的傳送工作。這種新型的通信方式運用無纜連接的傳播手段，代替以往陳舊的通信模式，減少NC系統(tǒng)內(nèi)連接電纜數(shù)目，具有極強的保密性。

3 結(jié)語

在全球經(jīng)濟日益發(fā)展的今天，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)應(yīng)與社會發(fā)展與時俱進、共同發(fā)展進步。這使得現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)必須向科技化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展是實現(xiàn)科技自動化、現(xiàn)代化的基本立足點，是實現(xiàn)科技自動化、現(xiàn)代化的核心關(guān)鍵，是社會工業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展不僅關(guān)系著國家綜合國力水平的體現(xiàn)，更是衡量國家整體發(fā)展水平的一個重要標(biāo)志。因此，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要、不容忽視。

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