数控技术的进展及我国数控技术发展现状

唐树群

（辽阳技师学院，辽宁 辽阳 111000）

在人类的发展历史上，数控技术对于人类社会的进步，有着重要的数据支持作用，在世界范围内的经济建设以及人民的生活范围内，数控技术已经渗透到各个方面，在未来的社会中，数控技术对于社会的发展，也有着非常重要的推进作用。就我国的社会建设发展分析，数控技术的发展，极大的推进了机械加工行业的发展，同时取得了良好的经济效益，从批量生产的发展形势，逐渐转向与高精技术的发展形势。

数控技术是近年来提出的一个计算机数字化程序管理生产的概念，其最早的雏形源自于计算机的问世，其目的是为了利用电脑的高度计算能力以及精确计算能力来代替人类进行大范围大量的数据计算，并且协助生产行业提升生产效率节约人力，在近些年电子计算机技术的不断进化使数字化程序的发展方向越发全面，并且在现代化概念下普及到绝大部分批量精确的生产中去，其中最为出色的就是机械制造以及生产加工行业。

数控技术就是以数字量编程实现控制机械或其他设备自动工作的技术，由早期的NC（硬件数控）发展到现在使用较广发的CNC（硬件+软件数控）。随着市场竞争日趋激烈，产品更新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满足这些需求，电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚实的技术基础，数控技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它的产生给自动化技术带来了新的概念，推动了加工自动化技术的发展。

1940年，美国的密执安（即现在的密歇根州）飞机制造公司为了加工飞机叶片轮廓框架，设计了加工轨迹和进行了数据处理，由此产生了早期的数控思想。1952年，Parsons公司和M.I.T（麻省理工学院）合作研制了世界上第一台三座标数控机床，它的电子元器件是电子管，体积庞大，硬接线电路，这台数控机床的研制具有划时代的历史意义，因为它采用了先进的数字控制技术，综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量、新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，开辟了工业生产技术的新纪元。1955年，第一台工业用数控机床由美国Bendix公司生产出来，在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。从1952年至今，NC机床按NC系统的发展经历了五代，第一代：1955年NC系统以电子管组成，体积大，功耗大；第二代：1959年NC系统以晶体管组成，广泛采用印刷电路板，跨入了第二代（晶体管）；第三代：1965年NC系统采用小规模集成电路作为硬件，其特点是体积小，功耗低，可靠性进一步提高。以上三代NC系统，由于其数控功能均由硬件实现，故历史上又称其为“硬线NC”；第四代：1970年NC系统采用小型计算机取代专用计算机，其部分功能由软件实现，它具有价格低，可靠性高和功能多等特点；第五代：1974年NC系统以微处理器为核心，不仅价格进一步降低，体积进一步缩小，使实现真正意义上的机电一体化成为可能。人们习惯上将第四代、第五代统称为CNC——软件数控。

进入20世纪90年代以来，随着国际上计算机技术突飞猛进的发展，数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、体系开放化和交互网络化方向发展，最近30年，CNC性能和功能不断发展，CNC机床向综合自动化方向发展。所以机床数控技术，被认为是现代机械自动化的基础技术。

在一些高度精密的行业内数控技术的应用更广泛，比如航空航天这一领域内几乎完全是由电子计算机进行数据分析再有人工分析综合多方面因素考虑后在进行机械加工生产的，数控机械机床的优越性能在这方面就有最明显的体现，重量、尺寸的高度精确要求需要电子计算机反复核对后再进行生产，否则就会造成巨大的人员伤亡和经济损失。

农业生产已经不再是农耕时代简单的操作，而是利用农业数控化器械操作达到生产目了，在农业生产中机械的应用取代了传统的耕种方式，并且以效率生产著称。数控化技术的应用方面还有很多，包括畜牧业、化学、生物学、物理学等多方面，总之需要量产并且需要注重精确度的机械生产技工走向数控技术时代是不可避免的，因为数控技术的优越性本身就是针对于这些要求而诞生的，生产将由电子计算机数字化程序配合机械来进行，人们生产的效率也会越来越高。

近年来随着中国经济的不断发展，使世界一些主要机床厂商引起他们的重视，在2000年，最大的日本机床制造商“马扎克”在中国银川建立了数控机床合资厂，制造水平相当先进，号称“智能化、网络化”工厂并且与世界同步。日本大隈公司在北京也建立了年产1 000台数控机床控股公司，德国的一家企业也在我国上海建立工厂。步入21世纪的今天，随着行业规模不断壮大，国产高档数控机床明显进步，国产中高档数控系统取得重大突破，这些都充分说明，中国数控机床整体水平全面提升。在数量不断上升的同时，数控机床质量在追赶世界的进程中也在飞速发展。同时，作为数控机床核心技术国产数控系统也在这样的变化中取得了重大突破与进步。

在我国数控化生产的现代生产线上还存在一些问题使我国生产的数控化机床无法与德国韩国等国家生产的机床相比，简单的来说在中国大型的机床已经在全世界占据一定的地位，但是从机床的使用寿命上就能看出我国生产的数控化机床还存在问题，并且在一些专业精确度要求极高的仪器生产机床是我国目前不能够批量制造的，并且我国生产机床占地比较大，外观并不是十分令人满意，因此国家拨款在这些方面持续改进，预计在近十年赶超西方发达国家的数控机床生产技术。还需要在软件开发商做足功夫，设计出符合不同行业特点的数控软件，针对于不同行业的特点创造出属于中国的数控机场品牌，在今后的发展中逐渐赶超西方发达国家的数控技术。

就我国当前的数控技术分析，与其他国家的数控技术还有距离，只有清楚数控技术发展过程，以及我国的数控技术现状，才能够实现数控技术上的进一步发展，从而推动社会经济建设的快速发展。就数控技术的发展与人类发展历史上来分析，数控技术对于人类社会的进步，有着重要的数据支持作用，在世界范围内的经济建设以及人民的生活范围内，数控技术已经渗透到各个方面，在未来的社会中，数控技术对于社会的发展，也有着非常重要的推进作用。就我国的社会建设发展分析，数控技术的发展，极大的推进了机械加工行业的发展，同时取得了良好的经济效益。通过对于技术上的研究，必然会形成在数控技术上在社会经济建设中的进一步发展。