淺談數控技術發展趨勢

高思軍 邱肇偉

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722108

摘要：數控技術是一門涉及信息技術、微電子技術、現代制造技術、自動化控制技術等多項技術的綜合性高新技術，在社會不斷發展的背景下，該項技術也會朝著更完善的方向發展。本文在分析數控技術發展現狀的基礎上，從性能、功能以及體系結構三個主要方向探究數控技術的發展趨勢，以期可以為相關人員提供參考。

關鍵詞：數控技術；發展趨勢；智能化

1 數控技術發展現狀

數控技術是一種通過使用計算機進行編程，對機器進行控制，保證后期加工零件時可以按照事先編好的程序進行的一種技術，借助數控技術，可以有效減少在生產零件過程中投入的人力、物力以及財力，此時可以為工業企業發展做出貢獻。目前，數控技術在我國工業行業應用前景良好。

以制造業為重點的工業領域已經將數控技術作為一項關鍵技術，通過使用集計算機技術、自動檢測技術、信息處理技術、微電子技術等多種技術于一體的數控技術，促使零件加工可以在高效率的狀態下具有更高的精度，同時數控技術也使得我國制造行業朝向集成化、柔性自動化以及智能化方向發展。在集成化基礎上，目前應用的數控系統已經實現了超小型化、超薄型化，此時可以減小數控技術所占空間；在智能基礎上，數控技術可以在線自動診斷故障，在自動調節、調整零件加工各項參數后，零件加工質量與精準程度得到提升；在網絡化基礎上，數控系統與CAD/CAM集成為一體，機床在聯網狀態下，不僅能夠及時獲取零件加工信息、狀態，同時也能夠實現中央集中控制，數控技術發展效果越來越理想。

2 數控技術發展趨勢

（1）性能發展趨勢。

a.高效率、高速度以及高精度。

在使用CPU控制系統、高速運轉芯片、RISC芯片以及帶有高分辨率的絕對式檢測元件的數字伺服系統時，能夠更有效的提升機械制造效率、精度以及速度，在保證零件加工可以滿足社會需求的基礎上，促使相關零件制造企業能夠實現良好發展。

b.柔性化方向。

該方向主要包含群控系統的柔性以及數控系統的柔性，其中群控系統的柔性是指根據不同生產流程，保證生產過程中所使用的信息流以及物料流可以自動進行實時調整；數控系統柔性則主要是指通過使用模塊化設計，保證其所能夠覆蓋更大的功能區域范圍，在提高可裁剪性的基礎上，更全面的滿足不同用戶使用需求。可見在柔性化發展方向上，在數控技術支持下產生的零件可以有效滿足用戶需求。

c.多軸化與工藝復合性。

工藝復合性主要是指在數控技術不斷發展的狀態下，其不僅可以生產加工簡單的零件設備，同時也能夠在自動更換旋轉主軸頭、加工刀以及措施等設備后，完成復雜工序的加工。在朝向多軸化與工藝復合性方向發展時，數控技術能夠起到節約加工時間，提高加工速度的優勢。四是實時智能化方向，在科學技術不斷發展的背景下，人工智能擁有更廣闊的發展領域，當數控技術中人工智能能夠與實時系統有效結合起來后，數控技術則可以提高自適應能力、專家控制能力，此時可以提高生產靈活性，使數控系統控制效果更為理想。

（2）功能發展趨勢。

a.用戶界面圖形化。

隨著數控系統智能化水平不斷提升，在日后應用的過程中，用戶可以借助對話接口直接觀察到零件加工情況，此時為非專業用戶提供更大的便利。但是在朝向功能方向發展時，也對界面圖形提出了更高的要求，保證用戶界面可以呈現出三維彩色立體動態圖形，同時也使得用戶可以借助數控系統所呈現出的界面進行零件加工跟蹤。

b.科學計算可視化。

在解釋與處理數據時，通過實現可視化處理，保證用戶與零件生產人員之間可以不再單純使用語言與文字表達方式，而是通過更直觀的動畫、圖形以及圖像等信息讓用戶了解到產品實際情況，在該種狀態下可以縮短產品生產周期，降低產品在生產過程中的不必要支出。

c.內裝高性能PLC。

未來在智能化數控系統支持下的數控技術中會裝置高性能PLC模塊，當編程人員直接利用該模塊時，其可以在使用高級語言編程以及梯形圖形編程過程中，讓數控技術擁有在線幫助與在線調試的功能，此時用戶可以在原有PLC模塊上進行編程與修改，進而建造出專業的應用程序。

d.多媒體技術應用更加廣泛。

將多媒體技術應用于智能化數控系統中，可以使得數控技術應用效果更為理想，一方面，使用多媒體技術能夠將通信技術、計算機技術以及聲像技術融合為一體，讓計算機在生產過程中擁有更強的視頻信息、圖像以及文字信息處理能力；另一方面，也使得該系統在做好信息處理智能化與綜合化的基礎上，更好的監測生產過程參數、生產現場設備故障以及監控系統運行情況。

（3）體系結構發展趨勢。

a.集成化。

在使用RISC、CPU芯片時，由于上述兩種芯片集成化本身較高，因此可以使得數控系統集成化更理想，此時智能化數控系統運行速度更快，數控技術應用精準度更高。

b.模塊化。

當零件生產過程中實現硬件模塊化時，在一定程度上能夠有效提升數控系統標準化程度與集成化效果。基于智能化數控系統功能需求的基礎上，現階段大致將基本模塊分為PLC、CPU、位置伺服、通訊、存儲器、輸入輸出接口等模塊，在合理組合不同模塊時，可以使得數控系統形成不同的檔次，滿足不同使用者需求。

c.網絡化。

在體系結構發展過程中，隨著人們對智能化程度的重視，網絡化可以實現無人化操作與遠程控制，此時通過實現機床聯網，保證可以在任何一臺機床上實現對其他機床的控制，通過在每一臺機床上都可以顯示出其他機床情況，則可以做好機床運行調整工作。

d.開放式閉環控制模式。

由于目前在使用封閉式體系結構過程中，零件加工效果并不理想，其加工靈活性與智能化程度相對較弱，為此，在發展過程中，則必須實現通用的開放式閉環控制模式，借助該模式形成不同集成程度、不同層次、不同類型的數控系統，以便所形成的數控系統可以有效應用于多變量加工過程中，在復雜加工環境下，保證數控技術支持下的加工可以實現目標優化，在打造嚴謹的開放式閉環控制模式后，真正實現數控系統的智能化、網絡化與集成化。

3 總結

綜上所述，在社會不斷發展與進步的背景下，新一代智能化數控系統已經成為可能，在將網絡技術、計算機智能技術、伺服控制技術、動態數據管理技術等眾多高新技術融于一體后，能夠形成有效的閉環控制體系，讓數控技術應用效果更為理想。

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