浅论数控技术的发展趋势张凯梅

浅论数控技术的发展趋势张凯梅

张凯梅

山东经典建设工程有限公司山东省济宁市272100

摘要：随着信息时代的发展，数控技术的广泛使用，为众多行业提供了全新的生产模式。数控技术通过应用现代化计算机、通信、传感、控制等技术，能大大提高生产加工效率、质量，具有很大的应用前景。毫不夸张的说，数控技术是国家工业现代化的关键技术，与国家的战略地位紧密相连，体现一个国家的综合国力，所以数控技术往往成为衡量一个国家工业现代化程度的标志。

关键词：数控技术；现状；发展趋势

1.数控技术的发展概述

1952年美国研制出了第一台试验性的数控系统，标志着数控技术的产生。数控系统从产生到现在经历了四个主要的发展阶段，分别是研究开发阶段、推广应用阶段、系统化阶段、高性能集成化阶段。经过这四个阶段的发展，数控技术逐渐走向成熟，并向新的发展阶段迈进。

相对于国外发达国家，我国的数控技术起步相对较晚，其优越性虽然已被广泛认识，各大企业为了提升市场竞争力也相继采用了数控技术，但数控技术在我国的应用还存在诸多问题，需进一步解决。

2.现阶段我国数控技术发展现状

2.1数控技术应用率低，开放度不高

我国是当今世界上机床拥有量最大的一个国家，但现有机床的数控率很低，而一些发达国家的机床数控率是我国的数十倍，甚至更高。例如，日本现有的机床数量虽然只有我国的三分之一不到，但其机床数控率是我国的近十倍之多。由此可见，我国机床领域的数控率明显不足，这将严重影响我国制造业的进一步发展，进而影响国民经济的有效发展。

此外，我国很多企业现有的数控产品自动化开放程度并不高，这主要体现在两方面。一是还未能实现全部产品的数控开放功能；二是即使有部分数控产品实现了开放，但大多处于半开放状态，还未实现全面开放。

2.2数控技术的发展缺乏创新

我国的数控技术在发展的过程中很大程度上依赖于国外的数控技术，大部分内容缺少创新，在很多方面只是一味的模仿甚至是改进国外的技术，应用中出现问题时，无法自行解决，必须邀请专家进行解决，这一缺陷在很大程度上限制了我国数控技术的发展。从总体上来看，我国的数控技术没有形成整体的创新能力。目前我国在数控技术领域的发展主要是将引进国外的先进技术作为一条捷径，但是如果不对国外的先进技术进行研究，无法从根本上提升我国的数控技术水平。只有对国外的数控技术进行全面详细的研究，并且将其转变为自己的研究知识进行补充，才可以改善我国当前数控技术方面存在的问题，提高技术含量，改变数控设备的稳定性。

2.3数控系统稳定性有待提升

一般情况下，数控技术的可靠性的衡量都会选择无故障时间来衡量。就国外的技术无故障时间来看，平均时间超过了10000小时以上，而国内的数控技术一般在6000小时左右，相对比而言，我国的数控技术在可靠性上还有待提升。不仅如此，机床的数控化率低也是我国数控技术发展中存在的重要问题。我国目前是世界上国有机床量最多的国家，但是机床的数控化率仅仅占据1.9%，与国外的国家之间相比还存在较大的差距，国外的机床数控化率基本达到了20%。由此可见，机床的数控化率已经成为我国现阶段数控技术发展中存在的重要问题。

2.4缺乏完善的市场机制

我国的经济发展中缺乏完善的市场机制，同时市场经济发展中还存在深层次的矛盾，企业在发展的过程中没有健全的法制，企业之间存在不平等的竞争等一系列问题。除此之外，与我国数控技术行业相关的企业面临着来自同行业的竞争和压力，很多企业为了在激烈的市场竞争中生存下去，只能选择牺牲自身的技术创新机制，导致企业的技术创新在很长一段时间内处于停滞的状态，也难以获得更好的技术成果。

3.未来数控技术的发展趋势

3.1高性能化

精度、效率和速度是机械制造行业的关键性能指标。未来的数控技术将会采用高速的CPU芯片以及RISC芯片，选择多CPU控制系统，元件采用高分辨率绝对是检测元件，从而构成整个数字伺服系统，此外，还将采取有效的措施改善机床的动态和静态特性，这样一来，就能够实现机床的高速、高精度以及高效化的发展，更好的满足不同客户对机床使用的需求。数控系统中的群控制系统也会向着柔性化的方向发展，能够根据不同生产流程的需求，实现物料流和信息流的调整，促进群控制系统性能的最大化发挥，以减少加工工序，使整个数控技术朝着多轴、多系列的控制功能方向发展。不仅如此，工艺复合化也是数控技术的性能转化结果。将同一工件在一台机床上一次装夹之后，可以通过自动换刀以及更换旋转轴等方式，完成多次工序的复合加工。早期的实时系统，对环境要求不高，能够在较短的时间内完成规定的任务。随着科学技术的发展，实现了人工系统和实时系统的有机结合，使得整个系统向着更加智能化的方向发展。

3.2绿色环保

数控加工作为未来制造业生产的重要环节和手段，其环保性能如何将直接关系到制造业未来对环节污染的比重。因此，数控技术必须向绿色环保方向发展，如可以使用无润滑液、无冷却液、无气味的环保材料，提高数控机床除尘、排屑能力。

3.3多功能化

数控系统和使用者之间的对话接口往往是用户界面，用户不同时对界面的要求也会有所不同，因此，用户界面的开发需要较大的工作量。科学技术发展的今天，出现了图形用户界面，对非专业用户提供了更大的便捷性，通过菜单或者是窗口等操作，就可以实现蓝图编辑和快速编程的工作，同时还可以实现视图的模拟以及局部显示比例的缩放功能。数控计算可视化的实现还能够对数据进行高效处理，拓展了信息交流和表达的方式，通过图形或者是图像等可视信息就能够实现信息的传达。可视化技术和虚拟环境技术的结合，使得数控系统的应用领域得到了扩展，一定程度上可以缩短产品的生产周期，降低产品的生产成本。数控技术的发展中也应用了多媒体技术，集计算机、声像以及通信技术于一体，使计算机具备综合处理声音、图像和文字等多种能力，多媒体技术还可以做到信息处理的综合化以及智能化，实时监控生产现场的设备状况，对于生产过程中参数的监测也具有很大的意义。

3.4一体化结构

数控技术在未来的发展中，可以引进先进的互连技术，同时融合半导体和表面安装技术，利用高集成电路以减少互连的长度，降低产品的价格，改进产品的性能，最终提升系统的可靠性。硬件结构体系会向着模块化的方向发展，通过系统的模块化最终实现数控系统的集成化和标准化，根据功能的不同，将基本模块和通讯模块连接在一起，形成标准化、系列化的产品，通过增减模块数量，最终构成不同档次的数控系统。数控机床同互联网的连接可以实现远程控制和无人操作，机床联网的情况下，任何一台机床都可以进行编程和参数设定，并且可以将不同机床的画面显示在同一台机床上，最终实现加工目标的优化。

4.结束语

总而言之，随着我国综合实力的不断增强，数控技术的应用已经越来越广泛，在不断应用的过程中也顺应时代的发展发生了相应的变革，相信不久的将来，数控技术一定会向着更高端的技术水平迈进，为我国社会经济发展发挥出自己的应有的作用。

参考文献:

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[3]李凤来,黄澎.浅谈数控技术的现状及发展[J].农村经济与科技,2017,28(10):251.