數控技術范文精選

摘要：簡要介紹了當今世界數控技術及裝備發展的趨勢及我國數控裝備技術發展和產業化的現狀，在此基礎上討論了在我國加入WTO和對外開放進一步深化的新環境下，發展我國數控技術及裝備、提高我國制造業信息化水平和國際競爭能力的重要性，并從戰略和策略兩個層面提出了發展我國數控技術及裝備的幾點看法。

裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度，數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業（如信息技術及其產業、生物技術及其產業、航空、航天等國防工業產業）的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經說過“各種經濟時代的區別，不在于生產什么，而在于怎樣生產，用什么勞動資料生產”。制造技術和裝備就是人類生產活動的最基本的生產資料，而數控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業發達國家還將數控技術及數控裝備列為國家的戰略物資，不僅采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業，而且在“高精尖”數控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之，大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。

數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品，即所謂的數字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：(1)機械制造技術；(2)信息處理、加工、傳輸技術；(3)自動控制技術；(4)伺服驅動技術；(5)傳感器技術；(6)軟件技術等。

1數控技術的發展趨勢

數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面［1～4］。

1．1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢

1國內外數控系統發展概況

隨著計算機技術的高速發展，傳統的制造業開始了根本性變革，各工業發達國家投入巨資，對現代制造技術進行研究開發，提出了全新的制造模式。在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，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，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。

長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。

2數控技術發展趨勢

2.1性能發展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

數控技術和數控裝備是制造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關系到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均采取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。

在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平臺為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。

為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。

1總體戰略

制定符合中國國情的總體發展戰略，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究，我們認為以科技創新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為后盾，堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。

1.1以科技創新為先導

一、數控技術專業“雙證”質量標準構建

構建質量標準是實施“雙證融通”的基礎。按照現代職業教育思想,高職教育應把適應與滿足社會需要和人的發展作為人才培養模式改革與創新的核心內容,并貫穿始終;要在突出人才培養的針對性和應用性的同時,讓學生具備一定的可持續發展能力,促進學生的全面發展。勞動和社會保障部職業技能鑒定中心最新提出的分層化的國家職業標準體系由職業特定技能標準、行業通用技能標準、跨行業職業技能標準和核心技能標準構成。而按照我國現行的職業標準體系,工種標準和職業標準僅僅是某一職業特定技能標準。從適用范圍看,工種標準和職業標準相對較窄,所涉及的知識與技能大都是一個職業或工種特有的。取得其資格證書,只反映能力的一個方面。為了體現“高等性”與“職業性”的融合,我們在制定數控技術專業教學計劃時,努力體現分層化國家職業標準體系的四種能力,圍繞四種能力來設置課程,使畢業生既具有特定的數控機床操作能力,又具有一定的理論基礎和適應不同工作崗位的能力,滿足學生可持續發展的需要。

二、課程體系重組與數控技術專業“雙證課程”開發

重組課程體系是實施“雙證融通”的關鍵。高職教育必須在教學中能體現兩個證書的水平,真正把國家職業標準融入課程體系,形成高職課程對國家職業標準在教學內涵上的涵蓋關系或專業核心課程與國家職業標準之間的對應關系,形成符合國家職業標準的“雙證”課程,使專業課程內容與企業的崗位技能需求緊密結合。我院以培養高技能人才為目標,開發與國家職業標準要求相符合的專業教學內容,努力使課程設置體現職業化和實踐化的特點。我院對“加工中心操作工”國家職業標準進行了認真的分析,根據職業崗位或專業技術領域對知識和能力的要求,設置相應的課程和實訓項目,并按照國家職業技能鑒定機構對培訓人員職業技能鑒定的具體要求,設置教學內容。例如,在數控加工編程與操作課程教學中,我們根據國家職業標準加工中心操作工中級和高級的要求,講解孔加工、面銑、外周銑、內槽銑、攻絲加工指令和加工方法,宏程序加工等內容,使教學內容與國家職業標準完全銜接。這樣即完成了教學任務,又滿足了技能鑒定對理論知識和操作技能的需求。為保證“雙證”課程開發的有效性,我們通過“產學合作”,吸收現場專家參與課程開發與培養方案的制訂,按職業的要求對課程內容進行創新整合,將職業要求的基本知識與技能以及行業科技發展前沿的新知識與新技術整合為課程內容,從而保證了課程分析的準確性與課程結構組建的科學性,保證了課程開發具有鮮明的技術特征和較高的技術含量,保證了培養方案的可行性及其與培養目標的一致性。

三、建立以專業為主線、項目為結點、工作任務驅動的“雙證”教學模式

改革教學模式是實施“雙證融通”的突破口。我們在機床維護模塊中,把數控機床電氣控制內容分成機床低壓電氣控制、可編程控制器、數控系統原理與接口、伺服驅動技術和位置檢測裝置等項目,整個教學過程均安排在數控綜合實驗室的現場進行,講、練、做結合,理論與實踐融于一體。又如,在加工中心職業資格認證環節,我們通過一系列項目式的綜合實踐訓練,強化崗位技能與綜合職業能力。專門安排了加工中心基本操作、換刀、對刀、工件坐標系設定、設置刀具補償、平面銑削、外輪廓銑削、內輪廓銑削、孔加工、攻絲和三維加工等項目。在整個綜合實訓環節中,我們將學生的職業訓導貫穿于全部過程,培養學生對職業的熱愛、敬業、執著、投入以及堅定的職業信念,培養學生高尚的職業道德、創新的職業精神。

一、數控技術的相關原理

1.1數控技術簡介

數控技術主要是通過現代計算機編程的方式來對加工機械制定相應的加工順序，對整個機械加工過程進行智能化控制。數控技術由于其具有較高的精度和較快的工作效率而深受機械生產制造廠家的喜愛，已經廣泛地應用于我國的各行各業當中。

1.2數控技術的核心原理

數控技術的整個控制過程是通過計算機、自動控制系統、電氣傳動裝置以及精密傳感測量裝置完成的，這是一種高新的技術工藝。目前比較流行的數控技術中主要使用的是CNC系統，這種系統由于其高靈活性而深受各種機床生產廠家的喜愛，被普遍使用來對機床進行控制。

1.3數控技術設備