分析数控技术的发展前景

王成成

(辽宁工程职业学院，辽宁 铁岭 112000)

1 数控技术的发展现状

我国的数控技术主要起始于20世纪50年代末期，经历了初期的封闭性开发之后进入了技术阶段，并且通过“八五”、“九五”2个阶段，现在已经基本上掌握了现代化的数控技术，并且建立了数控开发、生产为一体的基地，培养出了大量的专业化数控技术人才，初步形成具备中国特色的数控产业[1]。近年来，随着计算机相关技术的不断发展和普及，数控技术已经开始被应用在各个领域中，尤其是在机械制造业中，传统的机械设备已经开始被高效率的设备替代。当前数控技术领域中，比较突出的一个问题就是当前机床在使用和维护方面缺少人才，在各种招聘会上都可以发现，与数控技术相关的人才招聘都是“急聘”，这说明在制造行业中，能够熟练对现代化技术进行操作的人才，已经呈现出稀缺形势[2]。

2 数控技术的发展趋势

2.1 性能方面

性能方面的未来发展趋势主要可以从3个方面探讨：(1)高速、高精和高效。速度、效率和精确度，是制造业的一个关键指标。首先，采用RISC芯片、多CP控制系统、带有超高分辨率的绝对检测元件交流数字伺服系统，同时实施改善机床的动态以及静态特征等各种合理有效的措施，机床的“三高”已经实现了非常明显地提升[3]。其次，性能方面的不断创新和进步，能够满足不同用户的实际需求。最后，群控系统的柔性发展。针对同样一个群控系统，能够按照不同的生产流程要求，保证物料、群控制系统的高效性，以此减少工序以及辅助时间，以此为目的开展复合式的加工。(2)工艺更加复合化。工件可以实现在同一个机床之上进行装夹，然后通过自动换刀以及旋转主轴台或者是转台等各种其它的措施，完成多表面、多工序的复合形式加工。在早期的实时系统中，一般只针对比较简单的一种理想环境，目的是确保任务能够在规定的时间内完成，而随着科学技术的不断发展，当前人工智能已经能够与系统相互融合在一起，保证数控技术朝着更加现实的方向不断发展，也因此，实时系统朝着具有智能化特征、复杂的应用方面发展[4]。(3)实时智能控制化。在数控技术的发展过程中，进行实时的智能控制正在朝着几个不同的方向发展，如模糊控制、自适应控制、专家控制、神经网络控制等。如在实际的数控系统中，能够故障诊断的相关专家系统、编程专家相关系统以及自适应的调节系统等，或者是在高速进行加工的运动控制中，将提前预测、预算两个功能融入其中。

2.2 功能方面

关于数控技术的功能发展趋势，主要可以从4个方面进行分析：(1)用户界面。用户界面是使用者、数控系统之间的一个对话窗口，由于不同的用户会对界面产生不同的要求，因此在开发用户界面这个方面，会有着更多的工作任务。图形用户界面能够为非专业用户提供非常便捷的使用入口，使用者可以通过窗口、菜单对系统进行操作，并且能够实现蓝图的快速编程、三维彩色立体图形的显示、图形动态的跟踪以及仿真、在不同方向的视图和局部显示比例的缩放功能。数控技术的可视化发展，能够对数据进行高效处理，并且对数据进行解释，保证信息的交流不只是通过文字或者语言进行表达，可以直接通过图像、图形等各种可视化的信息实现。(2)可视化技术、虚拟环境技术的结合，拓宽了数控技术的应用领域，如虚拟样机的相关技术、无图纸的设计工作等，这2种技术的有效结合，对提升产品的实际质量、减少设计时间、降低成本都有着非常重要的实际意义。同时，还有参数的自动设定、自动进行编程设计、刀具管理数据的动态化处理以及显示等各种实际作用。(3)插补以及补偿方式的多样化发展，使插补不再局限于单一的方式中，能够满足不同程度的复杂零件加工工艺[5]。在机电控制的部分，安装了高性能的控制模块，能够直接使用梯形图或者是高级的语言编程进行，具有非常直观的在线调试功能以及在线帮助功能。

2.3 体系结构

通用型、开放式的闭环控制相关模块，采用通用的计算机组成一个开放式、模块化的机构，更加容易进行拓展、裁剪以及升级，能够组成不同类型、不同档次、不同程度的数控系统。由于实际的制造过程是一个有多种变量的控制、加工工艺实现综合运用的一个复杂过程，其中包含加工形状、尺寸、噪声、热度、温度等各种变化因素，因此想要实现加工的真正目标，就必然要采用闭环控制，在具体加工过程中，动态化地调整加工变量。加工过程中采用的开放式、通用型闭环控制系统，能够将智能技术、多媒体技术、网络技术等各种高新技术有效结合在一起，构成严密的闭环控制相关体系，以此保证实现网络化、无人化和集成化。当前开发研究的能够适应于复杂制造过程中、具备良好闭环体系、智能化数控系统已经成为可能。

3 结语

我国目前数控技术、行业朝着哪个方向发展受到了一定重视。在21世纪，数控技术与产业的不断发展，需要以科技创新作为先导，将商品化作为一个主干，将管理、营销作为重点，以技术、服务作为后盾，坚持国家的可持续发展战略，探索全新的数控技术发展方向。这不仅对数控技术和相关产业来说有着非常重要的意义，同时对我国制造业提升技术水平、现代化的程度都有着非常重要的作用。