浅谈数控技术的国内外分析与发展趋势的展望 .pdfVIP

浅谈数控技术的国内外分析与发展趋势

的展望

摘要：新中国成立后，我国的工业化在六十多年的时间里得到长足发展，在

日新月异的全球化潮流中勇创佳绩，已经成为了拥有独立且最为完整工业体系的

国家。“十四五”规划，我国开启了全面建设社会主义现代化国家新征程，也是

我国制造强国建设的关键五年，我国的工业化正在逐步向“内生增长、创新驱动、

智能绿色、协同开放”方向加快升级转变。工业的发展离不开制造业的不断革新

进步，而制造业又是我国的经济支柱性产业。在“中国制造”向“中国智造”不

断前行的征途上，对科学技术的依赖性越来越强，制造业潜能不断被发掘，数控

技术就是推动制造业向智能化方向进一步发展的催化剂。

关键词：数控技术；现状；发展趋势

数控技术是先进制造技术的核心，是在机械制造业中新兴的综合性技术，集

合了微电子和计算机技术、信息处理技术、精密检测技术、自动控制技术、光机

电技术、网络通信技术等高新技术于一体，不断推动传统制造业转型升级，同时

也对数控技术不断优化提出新要求。谋求进步就要理清发展脉络，本文将浅谈数

控技术的发展现状，并对未来发展趋势做出合理预测。

一、数控技术的发展现状分析

（一）国外数控技术发展

自上世纪九十年代中期开始，国外数控技术大致经历了两阶段式发展。第一

阶段称为NC（Numbercontrol即数字控制），是由操作者自己运用文本符号等

编程进而实现机器自动化运行。第二阶段称为CNC（Computernumbercontrol

即计算机数值控制），是通过计算机中高效的系统控制软件进行机器运行数值计

算，直接发出运行和控制指令。1952年，在美国麻省理工学院研制成功的电子管

数控系统开启先河，随后又创造出晶体管数控系统，但由于装备零件昂贵难以得

到广泛推广，科学家开始向集成电路控制系统研究，并在之后生产出小型计算机、

微型计算机数控系统，随着信息处理技术和精度控制技术的不断发展，创造出开

发式数控系统，不仅能够在不同平台运行，还可以与其他系统相互配合实现操作

目标。

目前，国外数控技术领域根据工作流程分为两部分，即以研发系统为主的厂

商，如西门子（SIEMENS）和以制造机床为主的厂商，如德玛吉（DMG），两大阵

营在相互竞争与配合中不断提升系统性能，使得现代数控技术不断发展。

（二）国内数控技术发展

国内数控技术起步略晚于国外，但发展迅速已具有一定的自主知识产权和生

产规模，大致可以分为三个阶段。第一阶段始于1958年，由于国内环境发展缓

慢，直到改革开放即国家出台“六五计划”后，国家从发达国家和地区引入成熟

的数控技术，与国外合作初步建立了国产的数控体系，“八五计划”后期，国产

数控系统具备商品化开发的基础，市场竞争力大大提高。

我国华中数控、航天数控等具有批量生产的能力，北京精雕数控、沈阳数控

等在技术发展方面也取得了不错的成绩。

二、数控技术的发展趋势展望

（一）工具高精度化、高速化与稳定化

制造业核心竞争力提升关键在于制造技术的提升，主要目的是使产品具备更

高的品质，性能更加完善，不断提高市场竞争能力。数控机床在精度速度方面的

不断优化提高，是相辅相成的，使加工速度不断提升。实现高速度和高精度化不

仅可以提高产品的质量，还能有效地缩短生产周期，从而提高了效率。要提高加

工效率，首先必须提高切削速度和进给速度、必须提高机床部件运动轨迹的精度。

近年来随着科学技术水平的提高，机床搭载的高精度和高速率设备也愈发先

进，制造出了主轴转速从10000r/min到60000r/min以上的加工设备，且在机床

其他工艺方面的高速切削加工速率也不断提升，例如车削与铣削的速度达5000～

8000m/min的水平，超精密加工精度达到了纳米级的水平。

（二）装备开放互联化与智能化

21世纪是制造业自动化奋力发展迈向智能化的时代，在数控系统方方面面都

有研究人员为实现智能化所付出的努力。自适应控制，工艺参数自动生成实现加

工效率和加工质量方面的智能化；馈控制，电机参数的自适应运算实现了提高系

统驱动性能及使用连接方便方面的智能化；简化编程、简化操作、自动编程、人

机交互界面、智能监控实现了设备运行后期人力资源合理调配的智能化。

数控系统开放化的根本在于标准化的机床生产厂家和具有特殊生产要求与应

用目的的最终用户，能够在统一的开发平台上实现不同品种、不同档次的相互协