數(shù)控技術發(fā)展趨勢論文

1、關注我 實時更新 最新資料數(shù)控技術發(fā)展趨勢論文一、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) 的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能 的機床運動控制器。加工過程

2、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。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構，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應日益復

3、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（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術 的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件 的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床 的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身 的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶 的需求；群控系統(tǒng) 的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程 的要求，使物料流和信息流自動進行動態(tài)調整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng) 的效能。（3）

4、工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目 的 的一種復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機床 的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面 的復合加工。數(shù)控技術軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達24軸。（4）實時智能化。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類 的各種智能行為（二）功能發(fā)展方向（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間 的對話接口。由于不同用戶對界面 的要求不同，因而開發(fā)用戶界面 的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難 的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶 的使用，人們可以通

5、過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向 的視圖和局部顯示比例縮放功能 的實現(xiàn)。（2）科 學計算可視化。科 學計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環(huán)境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產(chǎn)品設計周期、提高產(chǎn)品質量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息 的能力。在數(shù)控技術領域，應用多媒體技術可以

6、做到信息處理綜合化、智能化，在實時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設備 的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大 的應用價值。（三）體系結構 的發(fā)展（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng) 的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點，可實現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡 的新興顯示技術，是21世紀顯示技術 的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)

7、品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng) 的可*性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng) 的集成化和標準化。根據(jù)不同 的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準 的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量 的增減，構成不同檔次 的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡化。機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床 的畫面可同時顯示在每一臺機床 的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)控制模式。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用 的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪

8、聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現(xiàn)加工過程 的多目標優(yōu)化，必須采用多變量 的閉環(huán)控制，在實時加工過程中動態(tài)調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計算機實時智能技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，構成嚴密 的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡化。三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程 的、具有閉環(huán)控制體系結構 的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計算機智能技術、網(wǎng)絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，形成嚴密 的制造過程閉環(huán)控制體系。職稱論文發(fā)表中心參考文獻：1電動機降壓起動器 的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.2交流異步電動機 的軟起動與保護探討，何友全礦山機械，2000.5.3陳伯時、陳敏遜，交流調速系統(tǒng)，機械工業(yè)出版社，1