【正文】 懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！ 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 15 參考文獻(xiàn) 1． 夏伯雄，數(shù)控技術(shù)，水利水電出版社， 2021 2． 王永章，數(shù)控技術(shù)，高等教育出版社， 2021 3． 王大偉 .劉瑞素，數(shù)控系統(tǒng)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 4． 柳河，數(shù)控編程，東北林業(yè)大學(xué)出版社， 2021 5． 李一民，數(shù)控機(jī)床，東南大學(xué)出版社 ， 2021 6． 朱明松，數(shù)控銑床編程與操作項(xiàng)目教程，機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 。沒有 金江 老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我 這篇 論文的順利完 成。在此，我特別要感謝我的 指導(dǎo)老 師 金江 老師。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持 與 鼓勵(lì)是分不開的 論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。回首既往，自己一生最寶貴的時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實(shí)是榮幸之極。在此基礎(chǔ)上， 從性能發(fā)展 、 體系結(jié)構(gòu)等各方面深入討論了我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，得出數(shù)控技術(shù)會(huì)向 高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)、 5 軸聯(lián)動(dòng)加工、智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)、重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立、柔性化、工藝復(fù)合性和多軸化等 方向發(fā)展 的結(jié)論。 制定符合中國(guó)國(guó)情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國(guó)際接軌的發(fā)展道路，對(duì) 21 世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。這個(gè)基礎(chǔ)是否牢固 必將 直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力，關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略地位。在傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)方面，我國(guó)處于相 對(duì)落后的狀態(tài)，開放式數(shù)控為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的契機(jī)，加強(qiáng)和重點(diǎn)扶持開放性數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用， 穩(wěn)住經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)市場(chǎng)，努力提升技術(shù)；大力推動(dòng)中檔系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，努力提升市場(chǎng)占有率；重點(diǎn)開發(fā)高檔數(shù)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化；加強(qiáng)技術(shù)路線創(chuàng)新，發(fā)展成套中高檔數(shù)控系統(tǒng) ， 我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)才有發(fā)展壯大可能，才有可能在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地 。這種總是跟在別人后面走的做法，必然受人制約，永遠(yuǎn)落在后面。如北京密云所引進(jìn)了 FANUC的數(shù)控系統(tǒng)，可是， FANUC 賣給我們的都是即將過時(shí)的落后技術(shù)。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 12 第四章 .中國(guó)數(shù)控的出路 縱觀目前我國(guó)的數(shù)控市場(chǎng)，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性方面與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距，特別是國(guó)外企業(yè)有雄厚的資金，加上外國(guó)企業(yè)為占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)，對(duì)我國(guó)能夠生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)壓價(jià)銷售，而對(duì)我國(guó)未能生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，不僅高價(jià)而且附加許多限制。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。 四、 通用型開放式閉 環(huán)控制模式 采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。 三、 網(wǎng)絡(luò)化 機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。 二、 模塊化 硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。應(yīng)用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生 產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ) 償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)?。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等。 二、 科學(xué)計(jì)算可視化 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 10 科 學(xué)計(jì)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(yǔ)言表達(dá)，而可 這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。 第七節(jié) 功能發(fā)展方向 一、 用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控 制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。數(shù)控技術(shù)軸，西門子 880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸。 第六節(jié) 工藝復(fù)合性和多軸化 工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了 SIEMENS、 FIDIA 以及歐洲 OSACANC 數(shù)控系統(tǒng)的原型 樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。參加這項(xiàng)計(jì)劃的有來(lái)自歐洲和日本的 20 個(gè)CAD/CAM/CAPP/CNC 用戶、廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。其次， STEPNC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙（約 75％）、加工程序編制時(shí)間（約 35％）和加工時(shí)間（ 約 50％）。首先， STEPNC 提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中， NC 加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的 CNC 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) ISO14649（ STEP－ NC)，其目的是提供一 種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。 二、 關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢(shì)。 第四節(jié) 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立 一、 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范 如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范 (OMAC、 OSACA、 OSEC)的研究和制定，世 界 3 個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 8 以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。 第三節(jié) 當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì) 21 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 在 EMO2021 展會(huì)上，新日本工機(jī)的 5 面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5 面加工和 5 軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。 當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5 軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。一般認(rèn)為， 1 臺(tái) 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于 2 臺(tái) 3 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)， 5 軸聯(lián)動(dòng)加工可比 3 軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 7 為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。 在加工精度方面，近 10 年