数控技术范文精选

摘要：简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状，在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下，发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

1数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技术及装备的新趋势

1国内外数控系统发展概况

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

2数控技术发展趋势

2.1性能发展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此，本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

1总体战略

制定符合中国国情的总体发展战略，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究，我们认为以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。

1.1以科技创新为先导

一、数控技术专业“双证”质量标准构建

构建质量标准是实施“双证融通”的基础。按照现代职业教育思想,高职教育应把适应与满足社会需要和人的发展作为人才培养模式改革与创新的核心内容,并贯穿始终;要在突出人才培养的针对性和应用性的同时,让学生具备一定的可持续发展能力,促进学生的全面发展。劳动和社会保障部职业技能鉴定中心最新提出的分层化的国家职业标准体系由职业特定技能标准、行业通用技能标准、跨行业职业技能标准和核心技能标准构成。而按照我国现行的职业标准体系,工种标准和职业标准仅仅是某一职业特定技能标准。从适用范围看,工种标准和职业标准相对较窄,所涉及的知识与技能大都是一个职业或工种特有的。取得其资格证书,只反映能力的一个方面。为了体现“高等性”与“职业性”的融合,我们在制定数控技术专业教学计划时,努力体现分层化国家职业标准体系的四种能力,围绕四种能力来设置课程,使毕业生既具有特定的数控机床操作能力,又具有一定的理论基础和适应不同工作岗位的能力,满足学生可持续发展的需要。

二、课程体系重组与数控技术专业“双证课程”开发

重组课程体系是实施“双证融通”的关键。高职教育必须在教学中能体现两个证书的水平,真正把国家职业标准融入课程体系,形成高职课程对国家职业标准在教学内涵上的涵盖关系或专业核心课程与国家职业标准之间的对应关系,形成符合国家职业标准的“双证”课程,使专业课程内容与企业的岗位技能需求紧密结合。我院以培养高技能人才为目标,开发与国家职业标准要求相符合的专业教学内容,努力使课程设置体现职业化和实践化的特点。我院对“加工中心操作工”国家职业标准进行了认真的分析,根据职业岗位或专业技术领域对知识和能力的要求,设置相应的课程和实训项目,并按照国家职业技能鉴定机构对培训人员职业技能鉴定的具体要求,设置教学内容。例如,在数控加工编程与操作课程教学中,我们根据国家职业标准加工中心操作工中级和高级的要求,讲解孔加工、面铣、外周铣、内槽铣、攻丝加工指令和加工方法,宏程序加工等内容,使教学内容与国家职业标准完全衔接。这样即完成了教学任务,又满足了技能鉴定对理论知识和操作技能的需求。为保证“双证”课程开发的有效性,我们通过“产学合作”,吸收现场专家参与课程开发与培养方案的制订,按职业的要求对课程内容进行创新整合,将职业要求的基本知识与技能以及行业科技发展前沿的新知识与新技术整合为课程内容,从而保证了课程分析的准确性与课程结构组建的科学性,保证了课程开发具有鲜明的技术特征和较高的技术含量,保证了培养方案的可行性及其与培养目标的一致性。

三、建立以专业为主线、项目为结点、工作任务驱动的“双证”教学模式

改革教学模式是实施“双证融通”的突破口。我们在机床维护模块中,把数控机床电气控制内容分成机床低压电气控制、可编程控制器、数控系统原理与接口、伺服驱动技术和位置检测装置等项目,整个教学过程均安排在数控综合实验室的现场进行,讲、练、做结合,理论与实践融于一体。又如,在加工中心职业资格认证环节,我们通过一系列项目式的综合实践训练,强化岗位技能与综合职业能力。专门安排了加工中心基本操作、换刀、对刀、工件坐标系设定、设置刀具补偿、平面铣削、外轮廓铣削、内轮廓铣削、孔加工、攻丝和三维加工等项目。在整个综合实训环节中,我们将学生的职业训导贯穿于全部过程,培养学生对职业的热爱、敬业、执著、投入以及坚定的职业信念,培养学生高尚的职业道德、创新的职业精神。

一、数控技术的相关原理

1.1数控技术简介

数控技术主要是通过现代计算机编程的方式来对加工机械制定相应的加工顺序，对整个机械加工过程进行智能化控制。数控技术由于其具有较高的精度和较快的工作效率而深受机械生产制造厂家的喜爱，已经广泛地应用于我国的各行各业当中。

1.2数控技术的核心原理

数控技术的整个控制过程是通过计算机、自动控制系统、电气传动装置以及精密传感测量装置完成的，这是一种高新的技术工艺。目前比较流行的数控技术中主要使用的是CNC系统，这种系统由于其高灵活性而深受各种机床生产厂家的喜爱，被普遍使用来对机床进行控制。

1.3数控技术设备