數控技術的發展及國內外現狀

摘 要：數控技術（Numerical Contrl）是一種采用計算機對生產過程中各種控制信息進行數字化運算、處理，并通過高性能的驅動單元對機械執行構件進行自動化控制的高新技術。本文對數控技術的發展經行了研究，并比較對比了國內外數控技術的發展現狀，對國內數控未來的發展提出了建議。

關鍵詞：數控技術；發展；國內外現狀

數控技術集傳統的機械制造技術、計算機技術、現代控制技術、傳感檢測技術、網絡通信技術和光、電技術于一體的現代制造業的基礎技術。它具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用。數控技術是制造自動化的基礎，是現代制造裝備的靈魂核心，是國家工業和國防工業現代化的重要手段，關系到國家戰略地位，體現國家綜合國力水平，其水平的高低和數控裝備擁有量的多少是衡量一個國家工業現代化的重要標志。

1.數控技術的發展概述

1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出采用數字脈沖控制機床的設想。1949年，該公司與美國麻省理工學院（MIT）開始共同研究，并于1952年試制成功第一臺三坐標數控銑床，當時的數控裝置采用電子管元件。1959年，數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現帶自動換刀裝置的數控機床，稱為加工中心（ MC Machining Center），使數控裝置進入了第二代。60年代末，先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統（簡稱 DNC），又稱群控系統；采用小型計算機控制的計算機數控系統（簡稱 CNC），使數控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。

1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置（簡稱 MNC），這是第五代數控系統。20世紀80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發展，出現了能進行人機對話式自動編制程序的數控裝置；數控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。20世紀90年代后期，出現了PC+CNC智能數控系統，即以PC機為控制系統的硬件部分，在PC機上安裝NC軟件系統，此種方式系統維護方便，易于實現網絡化制造。

2.國外數控技術的發展現狀

目前國外數控系統技術發展的總體趨勢如下（1）新一代數控系統向OG化和開放式體系結構方向發展；（2）驅動裝置向交流、數字化方向發展；（3）增強通信功能，向網絡化發展；（4）數控系統在控制性能上向智能化發展。近年來美國、歐共體、日本等國紛紛采取措施，聯合各廠，甚至多國進行合作，研究新一代的數控系統。從前述的資料看，世界的數控技術正處在向全PC開放式體系結構數控平臺時代轉折，這一轉折正是適應了計算機技術、信息技術、網絡技術等技術的發展的必然結果。由于現代機械加工業逐步向柔性化、集成化、智能化方向發展，因此新代數控技術就必需強調具有開放式、智能化的特征。近幾年來世界發達國家紛紛投入大量的人力、財力組織優勢力量進行新一代開放式體系結構和具有智能型功能的數控技術開發與研究，包括美國的NGC和OMAC計劃、歐共體的0SACA計劃、日本的OSEC計劃等。

3.我國數控技術的發展現狀

我國數控技術起步于20世紀50 年代末期，經歷，了初期的封閉式開發階段，“六五”、“七五”期間的消化吸收、引進技術階段，“ 八五” 期間建立國產化體系階段，“九五”期間產業化階段，現已基本掌握了現代數控技術，建立了數控開發&生產基地%培養了一批數控專業人才，初步形成了自己的數控產業。

近年來，隨著計算機技術的發展，數字控制技術已經廣泛應用于工業控制的各個領域，尤其是機械制造業中，普通機械正逐漸被高效率、高精度、高自動化的數控機械所代替。目前國外機械設備的數控化率已達到85%以上，而我國的機械設備的數控化率不足20%，隨著我國機制行業新技術的應用，我國世界制造業加工中心地位形成，數控機床的使用、維修、維護人員在全國各工業城市都非常緊缺，在各種招聘會上，數控專業人才更是企業熱衷于標注“急聘”、“高薪誠聘”等字樣的少數職位之一，以致出現了“月薪6000元難聘數控技工”，“年薪16萬元招不到數控技工”的現象。據報載，我國高級技工正面臨著“青黃不接”的嚴重局面，原有技工年齡已大，中年技工為數不多，青年技工尚未成熟。在制造業，能夠熟練操作現代化機床的人才已成稀缺， 據統計，目前，我國技術工人中，高級技工占3.5%，中級工占35%，初級工占60%。而發達國家技術工人中，高級工占35%、中級工占50%、初級工占15%。這表明，我們的高級技工在未來5—10年內仍會有大量的人才缺口。另外開放式&網絡化已成為當今數控系統發展的主要趨勢。華中“ 世紀星”系列數控系統采用工業微機作為硬件平臺的開放式體系結構的創新技術路線，充分利用PC軟硬件的豐富資源，通過軟件技術的創新，實現數控技術的突破。通過工業PC的先進技術和低成本保證數控系統的高性價比和可靠性，并充分利用通用微機已有軟硬件資源和分享計算機領域的最新成果%如大容量存儲器、高分辨率彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等技術，使數控系統可以伴隨PC技術的發展而發展，從而長期保持技術上的優勢。

4 總結

在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術。它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力，因此大力發展以數控

技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展，提高綜合國力和國家地位的重要途徑。我國是制造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移，要掌握先進制造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國制造業將進一步“空芯”。我們應提高我們的數控技術，從而在新一輪的國際競爭中后來居上，保持領先。

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作者簡介

尹燦輝（1992—），男，漢族，籍貫：湖南省湘潭縣，鄭州大學本科在讀，研究方向：機械工程及自動化。