浅谈数控技术发展趋势

高思军 邱肇伟

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722108

摘要：数控技术是一门涉及信息技术、微电子技术、现代制造技术、自动化控制技术等多项技术的综合性高新技术，在社会不断发展的背景下，该项技术也会朝着更完善的方向发展。本文在分析数控技术发展现状的基础上，从性能、功能以及体系结构三个主要方向探究数控技术的发展趋势，以期可以为相关人员提供参考。

关键词：数控技术；发展趋势；智能化

1 数控技术发展现状

数控技术是一种通过使用计算机进行编程，对机器进行控制，保证后期加工零件时可以按照事先编好的程序进行的一种技术，借助数控技术，可以有效减少在生产零件过程中投入的人力、物力以及财力，此时可以为工业企业发展做出贡献。目前，数控技术在我国工业行业应用前景良好。

以制造业为重点的工业领域已经将数控技术作为一项关键技术，通过使用集计算机技术、自动检测技术、信息处理技术、微电子技术等多种技术于一体的数控技术，促使零件加工可以在高效率的状态下具有更高的精度，同时数控技术也使得我国制造行业朝向集成化、柔性自动化以及智能化方向发展。在集成化基础上，目前应用的数控系统已经实现了超小型化、超薄型化，此时可以减小数控技术所占空间；在智能基础上，数控技术可以在线自动诊断故障，在自动调节、调整零件加工各项参数后，零件加工质量与精准程度得到提升；在网络化基础上，数控系统与CAD/CAM集成为一体，机床在联网状态下，不仅能够及时获取零件加工信息、状态，同时也能够实现中央集中控制，数控技术发展效果越来越理想。

2 数控技术发展趋势

（1）性能發展趋势。

a.高效率、高速度以及高精度。

在使用CPU控制系统、高速运转芯片、RISC芯片以及带有高分辨率的绝对式检测元件的数字伺服系统时，能够更有效的提升机械制造效率、精度以及速度，在保证零件加工可以满足社会需求的基础上，促使相关零件制造企业能够实现良好发展。

b.柔性化方向。

该方向主要包含群控系统的柔性以及数控系统的柔性，其中群控系统的柔性是指根据不同生产流程，保证生产过程中所使用的信息流以及物料流可以自动进行实时调整；数控系统柔性则主要是指通过使用模块化设计，保证其所能够覆盖更大的功能区域范围，在提高可裁剪性的基础上，更全面的满足不同用户使用需求。可见在柔性化发展方向上，在数控技术支持下产生的零件可以有效满足用户需求。

c.多轴化与工艺复合性。

工艺复合性主要是指在数控技术不断发展的状态下，其不仅可以生产加工简单的零件设备，同时也能够在自动更换旋转主轴头、加工刀以及措施等设备后，完成复杂工序的加工。在朝向多轴化与工艺复合性方向发展时，数控技术能够起到节约加工时间，提高加工速度的优势。四是实时智能化方向，在科学技术不断发展的背景下，人工智能拥有更广阔的发展领域，当数控技术中人工智能能够与实时系统有效结合起来后，数控技术则可以提高自适应能力、专家控制能力，此时可以提高生产灵活性，使数控系统控制效果更为理想。

（2）功能发展趋势。

a.用户界面图形化。

随着数控系统智能化水平不断提升，在日后应用的过程中，用户可以借助对话接口直接观察到零件加工情况，此时为非专业用户提供更大的便利。但是在朝向功能方向发展时，也对界面图形提出了更高的要求，保证用户界面可以呈现出三维彩色立体动态图形，同时也使得用户可以借助数控系统所呈现出的界面进行零件加工跟踪。

b.科学计算可视化。

在解释与处理数据时，通过实现可视化处理，保证用户与零件生产人员之间可以不再单纯使用语言与文字表达方式，而是通过更直观的动画、图形以及图像等信息让用户了解到产品实际情况，在该种状态下可以缩短产品生产周期，降低产品在生产过程中的不必要支出。

c.内装高性能PLC。

未来在智能化数控系统支持下的数控技术中会装置高性能PLC模块，当编程人员直接利用该模块时，其可以在使用高级语言编程以及梯形图形编程过程中，让数控技术拥有在线帮助与在线调试的功能，此时用户可以在原有PLC模块上进行编程与修改，进而建造出专业的应用程序。

d.多媒体技术应用更加广泛。

将多媒体技术应用于智能化数控系统中，可以使得数控技术应用效果更为理想，一方面，使用多媒体技术能够将通信技术、计算机技术以及声像技术融合为一体，让计算机在生产过程中拥有更强的视频信息、图像以及文字信息处理能力；另一方面，也使得该系统在做好信息处理智能化与综合化的基础上，更好的监测生产过程参数、生产现场设备故障以及监控系统运行情况。

（3）体系结构发展趋势。

a.集成化。

在使用RISC、CPU芯片时，由于上述两种芯片集成化本身较高，因此可以使得数控系统集成化更理想，此时智能化数控系统运行速度更快，数控技术应用精准度更高。

b.模块化。

当零件生产过程中实现硬件模块化时，在一定程度上能够有效提升数控系统标准化程度与集成化效果。基于智能化数控系统功能需求的基础上，现阶段大致将基本模块分为PLC、CPU、位置伺服、通讯、存储器、输入输出接口等模块，在合理组合不同模块时，可以使得数控系统形成不同的档次，满足不同使用者需求。

c.网络化。

在体系结构发展过程中，随着人们对智能化程度的重视，网络化可以实现无人化操作与远程控制，此时通过实现机床联网，保证可以在任何一台机床上实现对其他机床的控制，通过在每一台机床上都可以显示出其他机床情况，则可以做好机床运行调整工作。

d.开放式闭环控制模式。

由于目前在使用封闭式体系结构过程中，零件加工效果并不理想，其加工灵活性与智能化程度相对较弱，为此，在发展过程中，则必须实现通用的开放式闭环控制模式，借助该模式形成不同集成程度、不同层次、不同类型的数控系统，以便所形成的数控系统可以有效应用于多变量加工过程中，在复杂加工环境下，保证数控技术支持下的加工可以实现目标优化，在打造严谨的开放式闭环控制模式后，真正实现数控系统的智能化、网络化与集成化。

3 总结

综上所述，在社会不断发展与进步的背景下，新一代智能化数控系统已经成为可能，在将网络技术、计算机智能技术、伺服控制技术、动态数据管理技术等众多高新技术融于一体后，能够形成有效的闭环控制体系，让数控技术应用效果更为理想。

参考文献：

[1]侯宏志.智能化数控技术发展前景展望[J].黑龙江冶金，2009（04）.

[2]唐义祥.数控技术发展趋势智能化数控系统[J].硅谷，2008（05）.

[3]邹哲维.当前数控技术的发展及应对策略[J].长江工程职业技术学院学报，2012（03）.