【正文】 歐美國家非常重視STEP—NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP—NC的IMS計戈Ⅱ(1999．1．1—2001．12．31)。目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10％一15％的加工實行了干切削或準干切削。智能生產中心通過機床的數(shù)控系統(tǒng)、生產線上的網(wǎng)絡管理Pc機、立體倉庫的計算機進行管理。高速加工對機床和功能部件的要求是：主軸功能部件的速度應能達到12 000～40 000 r／min；工作臺最高進給速度應達到40～60 m／min；加速度達到lg；高剛性的機械部件結構；高穩(wěn)定、高剛度、冷卻良好的高速主軸；精確的熱補償系統(tǒng)；高速處理能力的控制系統(tǒng)(具有NURBS插補功能和預處理能力的控制系統(tǒng))。同時對主軸的加工工藝，軸單元的動平衡，主軸箱體孔的研磨工藝，軸承與主軸和箱體孔的眄己合，主軸軸承的預加負荷及溫升控制進行了大量的試驗，保證主軸單元規(guī)定的技術要求。該系列產品已在國內外得到廣泛應用。通過工業(yè)PC的先進技術和低成本保證數(shù)控系統(tǒng)的高性價比和可靠性。這使得可靠性、穩(wěn)定性上就與國外技術相差很大，必然影響產品的市場占有率。每根軸均配有數(shù)字驅動裝置，它使x軸的快移速度可達到24 m／min，Z軸的快移速度可達到30 m／min。床身采用整體鑄造，內部遍布網(wǎng)狀加強筋結構。長鏜桿架與MC一側的主軸軸頭的上述動作聯(lián)動。而這些零件加工程序一進入數(shù)控系統(tǒng)后又還原二進制文件以供插補等運算。 7 數(shù)字式交流伺服成為主流 　　數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)體積小，性能好，調試方便，克服了過去模擬伺服系統(tǒng)用電位器調節(jié)的不便。4 現(xiàn)場總線技術開始廣泛使用 　　現(xiàn)場總線(field bus)實質上是工控網(wǎng)絡中的低檔產品。薄膜晶體管液晶顯示器(TFTLCD)技術使得顯示裝置趨于平板化，更便于機電一體化安裝并改善人機界面。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產品價格，改進性 能，減 小 組 件 尺 寸，提 高 系 統(tǒng) 的 可 靠性。早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規(guī)定期限內完成。也派生出各新 穎 的 機 床 結 構，包 括6軸 虛 擬 軸 機床，串并聯(lián)鉸鏈機床等。 目前，國際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產廠是日本FANUC公司，1年生產5萬套以上系統(tǒng)，占世界市場約40％左右，其次是德國的西門子公司約占15％以上，再 次 是 德 海 德 漢 爾、西 班 牙 發(fā) 格、意 大利菲地亞、法國的NUM、日本的三菱、安川。（2）柔性化。在數(shù)控技術領域，可視化技術可用于CAD ／ CAM，如自動編程設計、參數(shù)自動設定、刀具補償和刀具管理數(shù)據(jù)的動態(tài) 處 理 和 顯 示 以 及 加 工 過 程 的 可 視 化仿真演示等。在此基礎上，研究了發(fā)展 新 型 數(shù) 控 系 統(tǒng)、數(shù) 控 功 能 部 件、數(shù) 控機床整機等的具體技術途徑。 3 實時操作系統(tǒng)進入CNC 　　嚴格意義上說，數(shù)控控制軟件中包含著實時操作系統(tǒng)的思想，例如任務調度、存儲器管理、中斷處理等，但這種技術是隱含的，是和數(shù)控應用程序比如插補，伺服、譯碼等混合的。2)PLC直接控制坐標軸。編譯完以后再插入到數(shù)控軟件中去，隨著數(shù)控技術的普及，原先由數(shù)控系統(tǒng)制造商壟斷的接口軟件開發(fā)已轉移到機床廠或數(shù)控集成商。INTEGREX e II系列裝載了MAZATROL MATRIX以及各種新功能，以Mark II為名稱，是對2l世紀的制造工廠帶來革命性沖擊的劃時代的復合加工機。(2)美國法道VMC4020C機床是由上海法道機床有限公司嚴格按照美國法道公司的技術標準在國內組裝生產。該機床床身導軌采用超音頻淬火工藝，最大工件回轉直徑為400 mill，耐磨性強，精度保持性好；主軸系統(tǒng)結構先進，回轉精度高，抗振性好，主軸轉速范圍100—1 600 r／min，具有運行平穩(wěn)、工作可靠、精度高、功能豐富、操作方便、應用范圍廣等特點，能自動完成開深槽、坯料去除、螺紋車削、深孔、彈性攻絲等，都可以通過固定的車削循環(huán)以及豐富的編程指令集來實現(xiàn)。真正創(chuàng)新的成分不多，對國外技術的依賴度較高，對所引進技術的消化依舊停留在掌握已有技術和提高國產化率上，沒有完全形成產品自主開發(fā)能力和技術創(chuàng)新能力。＼ ，一平昂朋洲Repons綜述薄形顯示器等配置方面，已達到國外高檔系統(tǒng)(如FANUC1SIMENSE一840)的水平。該系統(tǒng)是將控制系統(tǒng)、顯示面板、操作面板集于一體，結構緊湊，易于安裝；彩色LCD顯示，具有功能全面、性能可靠、連接簡單、性價比高等優(yōu)點。該主軸單元樣機的最高轉速達到34 000 r／rain，剛度達645．9 N／p,m，回轉精度達0．001 5 mm。工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。其它國家也相應研制成功各種類似的裝備，如英國的Cran網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。國內首臺復合加工機床是由沈陽機床集團與德國MAX—MULLER公司合作生產的車銑復合中心。16 / 16。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下五面加工和五軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD／CAM直接或間接控制。并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產品。當前，在數(shù)控機床精密化方面，美國的水平最高，不僅生產中小型精密機床，而且由于國防和尖端技術的需要，研究開發(fā)了大型精密機床。2 數(shù)控技術發(fā)展趨勢在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業(yè)實現(xiàn)柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。(6)山東大學研制的具有自主知識產權的內裝式電動機驅動的磁懸浮軸承高速主軸單元樣機。其加工穩(wěn)定性在國產系統(tǒng)中占有一定的優(yōu)勢，該系統(tǒng)已被國內絕大多數(shù)機床廠家認可。(1)華中“世紀星”數(shù)控系統(tǒng)在功能和配置方面遠優(yōu)于國外普及型數(shù)控系統(tǒng)。但是由于系統(tǒng)技術含量低，產生的附加值少，不具備與進口系統(tǒng)進行全面抗衡的能力，只在低端市場占有一席之地，還不能為我國數(shù)控產業(yè)起到支撐的作用，與國外相比，還有不小的差距?？扇菁{21把刀具的全封閉刀庫，最大刀具直徑(鄰位無刀具)可達到152 mill，刀具最大重量可達6．8 kg。立式復合加工機床采用由MC主軸和鉆孔柱塞組成的“雙頭”結構。國外具有世界影響力的機床公司有很多，在此重點介紹以下幾家。這里主要介紹PLC梯形圖的開發(fā)問題。 　　6)距離短，頻度高。由于來自最終用戶和集成商(機床廠)的壓力，開放式結構的開發(fā)工作正在向前發(fā)展并將持續(xù)下去。4展望制 定 符 合 中 國 國 情 的 總 體 發(fā) 展 戰(zhàn)略，確立與國際 接軌 的 發(fā) 展 道 路，對21世 紀 我 國 數(shù) 控 技 術 與 產 業(yè) 的 發(fā) 展 至 關重要。2．2．2科學計算可視化科 學 計 算 可 視 化 可 用 于 高 效 處 理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。數(shù)控設備包括：車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機，形成龐大的數(shù)控制造設備家族，每年全世界的產量有10～20萬臺，產值上百億美元。1．4使用 各 種 高 效 特 殊 功 能 的 刀 具 使數(shù)控機床“如虎添翼”如 內 冷 鉆 頭 由 于 使 高 壓 冷 卻 液 直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時大大提高效率?？茖W技術發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結 合，人 工 智 能 正 向 著 具 有 實 時 響 應的、更 現(xiàn) 實 的 領 域 發(fā) 展，而 實 時 系 統(tǒng) 也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發(fā)展，由此產生了實時智能控制這一新的領域。根 據(jù) 不 同 的 功 能 需求，將 基 本 模 塊，如CPU、存 儲 器、位 置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。 2 體系結構向開放式發(fā)展 　　開放式數(shù)控的討論