数控技术的发展趋势和前景

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；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。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。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。数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，使世界制造业的格局发生了巨大变化。

因此未来发展趋势有如下特点：

一、功能发展方向

（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。

（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，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。

（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、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样）、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

（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。

（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。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

二、结构体系发展方向

（1）模块化、专门化与个性化是为了适应数控机床多品种、小批量的特点，机床结构模块化，数控功能专门化使机床性能价格比显著提高并加快优化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。

（2）智能化 智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：a）自适应控制技术b）专家系统c）故障诊断系统d）智能化数字伺服驱动装置；

(3）网络化和集成化数控机床向网络化和集成化系统发展的趋势是：从点（数控单机、加工中心和数控复合加工机床）、线（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段车间制造、FA）、体（CIMS、分布式网络集成制造系统）的方向发展；另一方面向注重应用性和经济性方向发展。

（4）开放化 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、高速、高效、高精度、高可靠性发展方向

（1）机床从高速、高效向高速化方向发展，不但提高加工效率、降低成本，而且还提高零件的表面加工质量和精度。

（2）高精度从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工）是世界各工业强国致力发展的方向。

（3）高可靠性