數控專業技術論文

　　數控技術，簡稱數控,是利用數字化資訊對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。下面是小編為大家精心推薦的，希望能夠對您有所幫助。

　　篇一

　　淺談數控技術發展

　　摘要：　縱觀目前我國的數控市場，我國數控產品在效能、外觀、可靠性方面與國外產品有一定差距，特別是國外企業有雄厚的資金，加上外國企業為佔領中國市場，對我國能夠生產的數控系統壓價銷售，而對我國未能生產的數控系統，不僅高價而且附加許多限制。在國外數控企業採用技術封鎖和低價傾銷的雙重策略下，中國數控產業經歷了坎坷的歷程，我國曾花巨資引進西門子和FANUC的技術，並希望在此基礎上吸收消化，開發我國自己的數控技術。如北京密雲所引進了FANUC的數控系統，可是，FANUC賣給我們的都是即將過時的落後技術。我國引進後，尚未來得及吸收消化和批量生產，FANUC即宣佈停止生產該系統的生產，並將效能價格比更好、質量更高、體積更小的數控系統推向中國市場。這種總是跟在別人後面走的做法，必然受人制約，永遠落在後面。中國數控出路何在?

　　隨著計算機技術日新月異的發展，基於微機的開放式數控是數控技術發展的必然趨勢。在傳統數控技術方面，我國處於相對落後的狀態，開放式數控為我國數控產業的發展提供良好的契機，加強和重點扶持開放性數控技術的研究和應用，我國的數控產業才有發展壯大可能，才有可能在未來的市場競爭中立於不敗之地。

　　一、數控技術發展趨勢

　　***1***高速高精高效化速度、精度和效率是機械製造技術的關鍵效能指標。由於採用了高速CPU晶片、RISC晶片、多CPU控制系統以及帶高解析度絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時採取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

　　***2***柔性化包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統採用模組化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便於滿足不同使用者的需求;群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和資訊流自動進行動

　　***3***科學計算視覺化科學計算視覺化可用於高效處理資料和解釋資料，使資訊交流不再侷限於用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、影象、動畫等可視資訊。視覺化技術與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計週期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，視覺化技術可用於CAD/CAM，如自動程式設計設計、引數自動設定、刀具補償和刀具管理資料的動態處理和顯示以及加工過程的視覺化模擬演示等。

　　***4***插補和補償方式多樣化多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極座標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補***非均勻有理B樣條插補***、樣條插補***A、B、C樣條***、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。

　　***5***內裝高效能PLC數控系統內裝高效能PLC控制模組，可直接用梯形圖或高階語言程式設計，具有直觀的線上除錯和線上幫助功能。程式設計工具中包含用於車床銑床的標準PLC使用者程式例項，使用者可在標準PLC使用者程式基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程式。

　　二、體系結構的發展

　　***1***整合化採用高度整合化CPU、RISC晶片和大規模可程式設計積體電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用積體電路ASIC晶片，可提高數控系統的整合度和軟硬體執行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器效能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便於攜帶等優點，可實現超大尺寸顯示，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。通過提高積體電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進效能，減小元件尺寸，提高系統的可靠性。

　　***2***模組化硬體模組化易於實現數控系統的整合化和標準化。根據不同的功能需求，將基本模組，如CPU、儲存器、位置伺服、PLC、輸入輸出介面、通訊等模組，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模組數量的增減，構成不同檔次的數控系統。

　　***3***網路化機床聯網可進行遠端控制和無人化操作。通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行程式設計、設定、操作、執行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的螢幕上。

　　***4***通用型開放式閉環控制模式採用通用計算機組成匯流排式、模組化、開放式、嵌入式體系結構，便於裁剪、擴充套件和升級，可組成不同檔次、不同型別、不同整合程度的數控系統。閉環控制模式是針對傳統的數控系統僅有的專用型單機封閉式開環控制模式提出的。由於製造過程是一個具有多變數控制和加工工藝綜合作用的複雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現加工過程的多目標優化，必須採用多變數的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變數。加工過程中採用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易於將計算機實時智慧技術、網路技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態資料管理及動態刀具補償、動態模擬等高新技術融於一體，構成嚴密的製造過程閉環控制體系，從而實現整合化、智慧化、網路化。

　　制定符合中國國情的總體發展戰略，確立與國際接軌的發展道路，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析，對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上，對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討，堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上，研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。

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