数控技术发展趋势论文

2022-04-18

【摘要】随着社会的发展及计算机技术的广泛应用,信息化技术进入高速发展阶段,数控技术也随之进入快速发展时期。数控技术的应用不但给传统的制造业带来了革命性的变化,而且随着数控技术的不断发展壮大和应用领域的扩大,它也对国计民生的一些重要行业,如汽车、医疗、纺织等的发展起着越来越重要的作用,这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。下面是小编为大家整理的《数控技术发展趋势论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

数控技术发展趋势论文 篇1:

浅谈数控技术发展趋势

DOI:10.19392/j.cnki.16717341.201722108

摘要:数控技术是一门涉及信息技术、微电子技术、现代制造技术、自动化控制技术等多项技术的综合性高新技术,在社会不断发展的背景下,该项技术也会朝着更完善的方向发展。本文在分析数控技术发展现状的基础上,从性能、功能以及体系结构三个主要方向探究数控技术的发展趋势,以期可以为相关人员提供参考。

关键词:数控技术;发展趋势;智能化

1 数控技术发展现状

数控技术是一种通过使用计算机进行编程,对机器进行控制,保证后期加工零件时可以按照事先编好的程序进行的一种技术,借助数控技术,可以有效减少在生产零件过程中投入的人力、物力以及财力,此时可以为工业企业发展做出贡献。目前,数控技术在我国工业行业应用前景良好。

以制造业为重点的工业领域已经将数控技术作为一项关键技术,通过使用集计算机技术、自动检测技术、信息处理技术、微电子技术等多种技术于一体的数控技术,促使零件加工可以在高效率的状态下具有更高的精度,同时数控技术也使得我国制造行业朝向集成化、柔性自动化以及智能化方向发展。在集成化基础上,目前应用的数控系统已经实现了超小型化、超薄型化,此时可以减小数控技术所占空间;在智能基础上,数控技术可以在线自动诊断故障,在自动调节、调整零件加工各项参数后,零件加工质量与精准程度得到提升;在网络化基础上,数控系统与CAD/CAM集成为一体,机床在联网状态下,不仅能够及时获取零件加工信息、状态,同时也能够实现中央集中控制,数控技术发展效果越来越理想。

2 数控技术发展趋势

(1)性能發展趋势。

a.高效率、高速度以及高精度。

在使用CPU控制系统、高速运转芯片、RISC芯片以及带有高分辨率的绝对式检测元件的数字伺服系统时,能够更有效的提升机械制造效率、精度以及速度,在保证零件加工可以满足社会需求的基础上,促使相关零件制造企业能够实现良好发展。

b.柔性化方向。

该方向主要包含群控系统的柔性以及数控系统的柔性,其中群控系统的柔性是指根据不同生产流程,保证生产过程中所使用的信息流以及物料流可以自动进行实时调整;数控系统柔性则主要是指通过使用模块化设计,保证其所能够覆盖更大的功能区域范围,在提高可裁剪性的基础上,更全面的满足不同用户使用需求。可见在柔性化发展方向上,在数控技术支持下产生的零件可以有效满足用户需求。

c.多轴化与工艺复合性。

工艺复合性主要是指在数控技术不断发展的状态下,其不仅可以生产加工简单的零件设备,同时也能够在自动更换旋转主轴头、加工刀以及措施等设备后,完成复杂工序的加工。在朝向多轴化与工艺复合性方向发展时,数控技术能够起到节约加工时间,提高加工速度的优势。四是实时智能化方向,在科学技术不断发展的背景下,人工智能拥有更广阔的发展领域,当数控技术中人工智能能够与实时系统有效结合起来后,数控技术则可以提高自适应能力、专家控制能力,此时可以提高生产灵活性,使数控系统控制效果更为理想。

(2)功能发展趋势。

a.用户界面图形化。

随着数控系统智能化水平不断提升,在日后应用的过程中,用户可以借助对话接口直接观察到零件加工情况,此时为非专业用户提供更大的便利。但是在朝向功能方向发展时,也对界面图形提出了更高的要求,保证用户界面可以呈现出三维彩色立体动态图形,同时也使得用户可以借助数控系统所呈现出的界面进行零件加工跟踪。

b.科学计算可视化。

在解释与处理数据时,通过实现可视化处理,保证用户与零件生产人员之间可以不再单纯使用语言与文字表达方式,而是通过更直观的动画、图形以及图像等信息让用户了解到产品实际情况,在该种状态下可以缩短产品生产周期,降低产品在生产过程中的不必要支出。

c.内装高性能PLC。

未来在智能化数控系统支持下的数控技术中会装置高性能PLC模块,当编程人员直接利用该模块时,其可以在使用高级语言编程以及梯形图形编程过程中,让数控技术拥有在线帮助与在线调试的功能,此时用户可以在原有PLC模块上进行编程与修改,进而建造出专业的应用程序。

d.多媒体技术应用更加广泛。

将多媒体技术应用于智能化数控系统中,可以使得数控技术应用效果更为理想,一方面,使用多媒体技术能够将通信技术、计算机技术以及声像技术融合为一体,让计算机在生产过程中拥有更强的视频信息、图像以及文字信息处理能力;另一方面,也使得该系统在做好信息处理智能化与综合化的基础上,更好的监测生产过程参数、生产现场设备故障以及监控系统运行情况。

(3)体系结构发展趋势。

a.集成化。

在使用RISC、CPU芯片时,由于上述两种芯片集成化本身较高,因此可以使得数控系统集成化更理想,此时智能化数控系统运行速度更快,数控技术应用精准度更高。

b.模块化。

当零件生产过程中实现硬件模块化时,在一定程度上能够有效提升数控系统标准化程度与集成化效果。基于智能化数控系统功能需求的基础上,现阶段大致将基本模块分为PLC、CPU、位置伺服、通讯、存储器、输入输出接口等模块,在合理组合不同模块时,可以使得数控系统形成不同的档次,满足不同使用者需求。

c.网络化。

在体系结构发展过程中,随着人们对智能化程度的重视,网络化可以实现无人化操作与远程控制,此时通过实现机床联网,保证可以在任何一台机床上实现对其他机床的控制,通过在每一台机床上都可以显示出其他机床情况,则可以做好机床运行调整工作。

d.开放式闭环控制模式。

由于目前在使用封闭式体系结构过程中,零件加工效果并不理想,其加工灵活性与智能化程度相对较弱,为此,在发展过程中,则必须实现通用的开放式闭环控制模式,借助该模式形成不同集成程度、不同层次、不同类型的数控系统,以便所形成的数控系统可以有效应用于多变量加工过程中,在复杂加工环境下,保证数控技术支持下的加工可以实现目标优化,在打造严谨的开放式闭环控制模式后,真正实现数控系统的智能化、网络化与集成化。

3 总结

综上所述,在社会不断发展与进步的背景下,新一代智能化数控系统已经成为可能,在将网络技术、计算机智能技术、伺服控制技术、动态数据管理技术等众多高新技术融于一体后,能够形成有效的闭环控制体系,让数控技术应用效果更为理想。

参考文献:

[1]侯宏志.智能化数控技术发展前景展望[J].黑龙江冶金,2009(04).

[2]唐义祥.数控技术发展趋势智能化数控系统[J].硅谷,2008(05).

[3]邹哲维.当前数控技术的发展及应对策略[J].长江工程职业技术学院学报,2012(03).

作者:高思军 邱肇伟

数控技术发展趋势论文 篇2:

数控技术发展趋势及就业前景

【摘要】随着社会的发展及计算机技术的广泛应用,信息化技术进入高速发展阶段,数控技术也随之进入快速发展时期。数控技术的应用不但给传统的制造业带来了革命性的变化,而且随着数控技术的不断发展壮大和应用领域的扩大,它也对国计民生的一些重要行业,如汽车、医疗、纺织等的发展起着越来越重要的作用,这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

【关键词】数控技术;发展;就业;趋势

在人类的发展历史上,数控技术对于人类社会的进步,有着重要的数据支持作用,在世界范围内的经济建设以及人民的生活范围内,数控技术已经渗透到各个方面,在未来的社会中,数控技术对于社会的发展,也有着非常重要的推进作用。就我国的社会建设发展分析,数控技术的发展,极大的推进了机械加工行业的发展,同时取得了良好的经济效益,从批量生产的发展形势,逐渐转向与高精技术的发展形势。

一、数控技术的发展趋势

目前为止,数控技术已经在我国机械制造业中有了广泛的应用,而且扮演着越来越重要的角色,数控技术的发展趋势和研究方向将是人们所关注的焦点。随着计算机技术的不断发展,数控技术实时智能化、软件硬件开放化等将成为数控技术的主要研究方向,数控技术实时智能化可以使机械加工过程中各种工艺参数自动生成、加工过程自适应控制、电机参数自适应运算。这些功能将不仅可以保证制造过程顺利稳定的独自进行,还可以大大节省劳动力,为企业带来更大的经济效益。

数控系统软、硬件开放化,可以让用户更具自己的需要,随意对数控系统进行第二次开发,其使用权限和使用范围也将不受出厂商的限制。如果数控系统在这两方面取得了发展,不仅可以使数控技术的操作更简便,而且会使数控技术的应用领域更广泛。除此之外,如果数控系统采用高频率的中央处理器、高分辨率的检测元件、交流数字伺服系统,再结合配套电主轴、直线电机等先进技术就可以大大提高生产效率和产品的质量,缩短产品的市场周期,使企业能拥有更大的市场竞争力。

数控技术并不是一成不变的,它也在随着时代的变化,渐渐的发展,变得更加符合生产的需要。进一步的优化,使得数控技术慢慢改进了本身的功能,也修复了存在的漏洞和缺点。而且,随着经济全球化的发展,机械加工技术变成了评价一个国家综合实力的重要因素。所以,经过一代又一代科学家的努力,现在的数控技术变得更加符合生产的需要。

二、数控技能型人才的就业前景

数控加工具有高柔性、高精度、高效率特点,同时可以大大减轻操作者的劳动强度。发展数控加工是当前我国机械制造技术改造的必由之路。由于我国处于数控加工技术的大力发展阶段,大量的数控机床和先进的加工手段的快速引进,却没有大量熟练数控技术操作的人员参与,因此造成该行业严重缺乏人才。数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。企业对较高层次的第一线应用型人才的需求将明显增加。而对于数控加工专业,不仅要求从业人员有过硬的实践能力,更要掌握系统而扎实的基础理论知识。因此,既有学历又有很强操作能力的数控加工人才更是成为社会较紧缺、企业最急需的高技术人才。

三、帮助学生树立正确的学习观

很多学生通过已就业的学生得到如下的信息:学与不学是一样的。教育部、信息产业部、国防科工委等部门认为,我国蓝领层数控技术人才是指在生产岗位上承担数控机床具体操作的技术工人,在企业数控技术岗位中占70.2%,是目前需求量最大的数控技术工人。可以预见,企业对蓝领层的数控技术工人有很大的需求,而对他们的知识和能力要求会越来越高。“灰领层”是指在生产岗位上承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员。这类人员在企业数控技术岗位中占25%。其中,数控编程工艺人员占12.6%,数控机床维护维人员占12.4%。随着企业进口大量的设备,“灰领层”数控人才需求明显增加。就目前就业形势来看,大家做的都是蓝领工作,学与不学也没有什么区别;但就个人长期发展来看,学与不学是不一样的,学好与学不好是不一样的。学好才有可能成为灰领、金领,才有可能拿到更好的工资待遇。

数控技术是发展新型高新技术产业和尖端工业的重要技术。世界各国信息产业、生物产业、航空航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。 我国目前不仅仅是数控化比率低,就是现有的数控机床由于缺乏专门人才而未被充分利用,数控技术是目前最典型的、应用最广泛的机电光一体化综合技术,因此我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。

参考文献:

[1]彭平.试论机械制造中数控技术的运用[J].科技致富向导,2011(26).

[2]吴维锋.模具制造与数控加工技术的探究[J].数字技术与应用,2013(05):26.

[3]夏佳君.基于知识的模具数控自动加工功能的研究[D].华中科技大学,2012.

作者:黄焕庆

数控技术发展趋势论文 篇3:

浅析数控技术发展趋势

摘要:随着先进技术的应用以及加工对象的多样化和复杂化,数控技术向高速高精高效化、柔性自动化、集成化、智能化等方向发展,决定了今后发展数控机床是我国机械制造业技术改造的必由之路,是工厂自动化的基础。

关键词:数控技术;智能化;数控系统

一、国内外数控系统发展概况

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。目前,数控技术正在发生根本性变革,近十年,数控机床为适应加工技术的发展,在以下几个技术领域都有了较大的进步。

1.高速化

高速加工技术普及,机床普遍提高各方面的速度,车床主轴转速由3000~4000r/min提高到8000~10000r/min,铣床和加工中心主轴转速由4000~8000r/min提高到12000r/rain、24000r/miIl、40000r/min,以上快速移动速度由过去的10~20m/min提高到48m/rain、60m/min、80m/rain、120m/min,在提高速度的同时,要求提高运动部件起动的加速度。

2.高精度化

数控机床的定位精度已由一般的0.01—0.02mm提高到0.008ram左右,亚微米级机床达到O.0005mm左右,纳米级机床达到0.005~0.01pma,最小分辨率为Inm的数控系统和机床已有产品。

3.复合加工、新结构机床大量出现

如:五轴五面体复合加工机床,五轴五联动加工各类异形零件,也派生出各种新颖的机床结构,包括六轴虚拟轴机床,串并联铰链机床等。

4.使用各种高效特殊功能的刀具

如:内冷钻头,由于使高压冷却液直接冷却钻头切削刃和排除切屑,在钻深孔时大大提高效率。

5.数控机床的开放性和联网管理

数控机床的开放性和联网管理已是使用数控机床的基本要求,计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、异形工程等各种新技术都在数控机床基础上发展起来。

二、数控技术的发展趋势

1.性能发展方向

1.1高速高精高效化。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。

1.2柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

1.3工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。

1.4实时智能化。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。

2.功能发展方向

2.1用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。

2.2科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。

2.3插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、空间椭圆曲面插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补、样条插补(A、B、c样条)、多项式插补等。

2.4内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。

2.5多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。

3.体系结构的发展

3.1集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术。

3.2模块化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

3.3网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。

3.4通用型开放式闭环控制模式。采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。

三、智能化新一代PCNC数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。新一代数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

总之,制定符合中国国情的总体发展战略,确立与国际接轨的发展道路,对我国数控技术与产业的发展至关重要。衷心希望,我国科技界、产业界和教育界通力合作,把握好知识经济带来的难得机遇,迎接竞争全球化带来的严峻挑战,使我国数控技术和产业最终走向世界的前列。

参考文献:

[1]吕红霞.数控技术的发展趋势与途径,机械制造与自动化2005。

[2]董香萍,陈启渊,段凤.浅析数控技术发展趋势与发展途径,内蒙古水利,2010年第四期。

[3]张小兵.数控技术发展趋势探讨,机电技术,2008年第二期。

[4]陶尚华,浅论数控技术发展趋势,科技信息,2009年第十期。

作者:戴玲

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