智能数控系统发展现状及其关键技术_杨占玺
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数控技术现状及发展趋势数控技术是指利用数学模型和计算机编程控制机械设备进行加工和制造的技术,它是先进制造技术的重要组成部分。
随着工业自动化和制造业智能化的加速发展,数控技术在现代制造业中的应用越来越广泛,成为了推动中国制造向高端、智能化方向转型升级的重要手段之一。
一、数控技术现状数控技术已广泛应用于航空航天、机械制造、汽车、电子、医疗器械等领域。
目前,中国数控机床行业生产的数控机床制造技术和设备水平已经进入世界先进行列,除了满足国内消费者的需求之外,还在国际市场上有着强大的竞争力。
随着工业自动化和制造业智能化的不断推进,数控技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
从国内数控机床产业的发展来看,数控机床制造企业数量、产品种类和数量、市场份额及技术水平都在稳步提高,许多企业已经在产业链上形成了具备核心竞争力的业务模式。
二、数控技术的发展趋势1.数字化、智能化、网络化随着人工智能、物联网、云计算技术的迅速发展,数控机床也在数字化、智能化和网络化方向上快速前行。
数控机床不再是单纯的机械设备,它们开始拥有更多的智能功能,例如自适应、自诊断、自巡检等,以及通过互联网可以实现远程监控、远程诊断、远程维保等。
2.多元化、柔性化随着市场需求的多元化和个性化,数控机床的多元化、柔性化需求也越来越大。
目前制造企业需要更加灵活、高效、定制化的生产设备来满足不断变化的市场需求,这为数控机床的多元化和柔性化提供了更多的发展机会。
3.智能化制造在智能化制造方面,数控机床已经开始与其他智能制造设备进行集成,形成完整的智能制造生产线,例如数字化车间、智能装备等。
它们不仅能够自适应生产,还能够自主维护和管理,使整个生产过程更加高效和协调。
4.绿色制造随着环保意识的不断提高,绿色制造成为了制造业发展的重要趋势。
在数控机床行业中,绿色制造主要体现在节能、降耗和依靠可再生能源上。
未来数控机床制造企业需要更加注重绿色生产,减少对环境的影响,保证可持续发展。
智能数控系统技术进展
一、概述
1智能数控系统技术内涵
智能数控系统技术是研究将被加工件的几何信息和加工工艺信息等经智能化交流伺服系统处理,转换成一系列运动、动作指令,输送给伺服电动机来完成工件加工的一门技术。
2智能数控系统技术的地位和作用
在先进制造技术中,智能数控系统技术是柔性制造自动化技术的最重要的基础技术,具有智能化交流伺服系统的数控机床对通用加工具有良好的适应性,为单件、中小批量常规零件或常规复杂零件的加工提供了高效的自动化加工手段。
二、智能数控系统技术前沿分析
121世纪初十年的需求
高精度、高速化、高柔性化、高可靠性、复合加工功能、智能化和基于工业PC机的开放式的智能数控系统。
2智能数控系统技术发展趋势
(1)能进行高速、高精度和多轴(5轴以上)联动加工。
(2)高可靠性。
(3)具有一定智能化能力。
(4)有完善的监控和诊断能力。
(5)易于进线或联网。
(6)简化编程和能进行图形仿真。
(7)可控制多种外围设备。
3智能数控系统技术发展前沿分析
高性能智能化交流伺服系统的研究是智能数控系统技术发展的前沿。
将人工神经网络、。
国内外数控系统现状及发展趋势
数控系统是一种通过计算机控制机床运动的自动控制系统,其发展经历了几个阶段。
目前,国内外数控系统的最新发展趋势包括:
1. 智能化:随着人工智能技术的发展,数控系统也在向智能化方向发展。
智能化包括自适应控制、智能优化算法、故障诊断等方面。
2. 高速化:数控系统的高速化主要表现在快速的加工速度和高精度。
目前,高速、高精度的五轴联动数控系统已经成为主流。
3. 大数据:数控系统也需要应用大数据技术进行数据分析和处理,以实现更好的加工效率和质量控制。
4. 可视化:数控系统的可视化技术已经越来越成熟,这使得操作人员可以更直观、更方便地进行操作和控制。
5. 云计算:通过云计算技术,可以将数控系统的数据存储、计算和处理移到云端,实现远程监控和管理。
总之,随着数控系统技术的不断发展,其应用领域也在不断拓展,未来数控系统将成为工业自动化和智能制造的核心技术之一。
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浅谈数控技术的发展现状及趋势摘要:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。
数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
关键字:数控技术现状趋势一、国内外数控技术的发展现状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。
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。
2023年数控系统行业市场分析现状数控系统行业是现代制造业的重要组成部分,其技术和产品在机械加工、零部件加工、模具制造等领域具有重要应用价值。
随着工业化的发展和制造业的升级,数控系统行业市场呈现出良好的发展势头。
下面将从市场规模、市场需求、竞争格局等方面对数控系统行业市场进行分析。
一、市场规模数控系统行业的市场规模逐年增长。
根据市场研究数据显示,2019年全球数控系统市场规模达到1000亿美元,预计到2025年将超过1600亿美元。
与此同时,中国数控系统市场也在持续扩大,2019年中国数控系统市场规模约为350亿元,预计到2025年将超过600亿元。
市场规模的不断扩大,为数控系统行业提供了广阔的发展空间。
二、市场需求数控系统行业的市场需求主要来自于制造业的需求。
随着制造业的转型升级,对高精度、高效率、高灵活性的数控系统需求越来越大。
同时,随着人工成本的上升和人工智能技术的进步,各行业对自动化和智能化生产设备的需求也在增加。
例如,汽车制造业对车床、铣床等数控机床的需求量不断增加;航空航天工业对数控加工中心、数控车床等高精度数控设备的需求也在不断增加。
因此,市场需求的不断增加将推动数控系统行业的发展。
三、竞争格局数控系统行业的竞争格局相对激烈,主要表现在以下几个方面:1. 市场份额分散:目前数控系统行业市场份额相对分散,没有一家企业可以垄断整个市场。
在中国数控系统市场,国内外知名企业如德马吉、西门子、同方威视等各自拥有一定的市场份额。
同时,还存在一些地方性、小规模的数控系统企业。
2. 技术创新驱动:在竞争格局中,技术创新是企业立足市场的重要手段。
数控系统行业的竞争主要表现在技术领域,比如控制系统的稳定性、精度、速度等方面的提升。
技术创新不仅能提高企业产品的竞争力,还能满足市场对高性能数控系统的需求。
3. 售后服务与品牌影响力:数控系统的售后服务和品牌影响力也是企业竞争的重要方面。
优质的售后服务能够提升客户的满意度,增加客户的忠诚度。
数控技术现状及发展趋势
一、数控技术现状
数控技术是一种高新技术,目前在多个行业都有应用。
数控技术不但
可以提高企业的生产效率,还有利于提高产品的质量,减少在生产过程中
出现的工序误差,减少停机时间,不仅有利于提高企业的经济效益,还能
有效节省能源,环保的特点也被广泛开发运用。
数控技术在实际的应用中,已经发展出多种功能。
比如提高自动化水平,便于机器的智能化操作,利用计算机的高精度控制功能,实现了机器
的复杂加工;还可以利用运动控制程序,检测机器的运动状态,避免出现
误操作;还可以实时检测机器的状态,使用户更容易掌握机器的运行状况;此外,数控技术还可以控制安全系统,避免机器出现意外状况。
更重要的是,数控技术还可以利用物联网技术,连接到云系统,把机
器的状态和数据上传到云端,方便用户的监控和管理,从而增加了机器的
可靠性及其生产能力。
二、数控技术的未来发展趋势
数控技术未来的发展趋势主要有以下几点:
1.发展智能化:研发更先进的智能化技术,朝着自动化智能化方向发展,如计算机视觉技术、人工智能、语音识别等。
2.先进的传动技术:研发更先进的传动技术。
数控系统的研究现状及发展前景河源职业技术学院机电系 刘俊英 梁 丰[摘 要]本文介绍了数控系统的发展概况、开放式数控系统的特点及基于PC机的开放式数控系统的体系结构,论述了国内外数控系统的研究现状及未来发展前景。
[关键词]数控系统 研究现状 发展前景 开放式 0、前言数控系统是利用数字信号对执行机构的位移、速度、加速度和动作顺序实现自动控制的一种控制系统。
数控系统自1952年问世以来,随着科学技术的不断发展,已经经过了六次换代。
早期的数控系统仅用于数控机床。
自从出现了计算机数控系统后,数控系统不仅普遍用于数控机床,而且在电火花线切割、电火花成形、高压水射流切割、激光切割、快速原型制造和机器人等自动化控制领域也获得了越来越广泛的应用。
1、数控系统发展概况1946年在美国诞生了世界上第一台电子计算机。
1952年,计算机技术应用到了机床上,在麻省理工学院(M IT)诞生了第一台数控机床。
从此,数控机床的发展日新月异,到今天已经经历了两个阶段和六代:1952-1970年为数控(N C)阶段,这阶段划分为三代,即第一代电子管(1952年);第二代晶体管(1959年);第三代小规模集成电路(1965年)。
自1970年起,小型计算机用于数控系统,数控技术进入计算机数控(CN C)阶段,这是第四代数控;1974年进入第五代数控,其特征为微处理器用于数控。
前五代数控系统虽然解决了许多制造问题,但均属于封闭式结构的数控系统。
随着现代制造技术的发展,对数控系统提出了越来越高的要求。
新型的数控系统应能运用于各种计算机软硬件平台上,并提供统一风格的用户交互环境,以便用户的操作、维护和更新换代。
还应能在普及型个人计算机的操作系统上,简便地应用系统所配置的软件模块和硬件运动控制插件卡;机床制造商和用户能够方便的进行软件开发,追加功能和实现功能的个性化,使CN C系统具有PC的高速分析能力,大容量存储功能,各种软件的支撑,图文显示的优势以及联网的灵活性[1][2],显然,封闭式结构的CN C系统根本无法满足这些要求。
数控机床技术现状及发展趋势一、技术现状数控机床技术是一种以计算机技术为基础,通过编程控制机床进行加工制造的技术。
目前,数控机床技术已经广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
在技术现状方面,数控机床技术已经取得了长足的进步。
首先,数控机床的精度和效率得到了显著提高。
通过采用高精度的传感器、先进的控制系统和优化的加工工艺,数控机床的加工精度已经达到了微米级,甚至更高。
同时,数控机床的加工效率也得到了大幅提高,可以满足大规模生产的需求。
其次,数控机床的功能和性能得到了不断扩展。
除了基本的加工功能外,现代数控机床还具备了测量、装配、检验等多种功能,可以实现一站式加工。
此外,数控机床还具有高度柔性化、智能化等特点,可以根据不同的加工需求进行快速调整和优化。
二、发展趋势随着科技的不断发展,数控机床技术也在不断进步。
未来,数控机床技术将朝着以下几个方向发展:1. 高精度化:随着制造业对产品精度要求的不断提高,数控机床的加工精度也将不断提高。
未来,数控机床将采用更先进的传感器、控制系统和加工工艺,实现更高精度的加工。
2. 智能化:随着人工智能技术的发展,数控机床将实现更高程度的智能化。
通过引入人工智能技术,数控机床可以实现自适应加工、智能故障诊断等功能,提高加工效率和安全性。
3. 柔性化:未来,数控机床将更加注重柔性化设计。
通过采用模块化设计、可编程控制等技术,数控机床可以快速适应不同的加工需求,提高生产效率。
4. 绿色化:随着环保意识的提高,数控机床将更加注重绿色化设计。
通过采用环保材料、节能技术等措施,数控机床可以降低能耗和排放,实现可持续发展。
总之,数控机床技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
未来,随着科技的不断发展,数控机床技术将不断进步和创新,为制造业的发展提供更加强有力的支持。
机床数控技术的发展现状与趋势机床数控技术作为制造业的核心技术之一,对于提高生产效率、降低成本、提高产品质量具有重要意义。
以下将从发展现状和趋势两个方面对机床数控技术进行分析。
一、发展现状:1. 数控技术已在多个领域得到广泛应用。
在航空航天、汽车制造、模具制造等重要领域,机床数控技术已经成为制造过程中不可或缺的关键技术。
2. 数控机床的性能不断提升。
随着科技的发展和创新,数控机床的精度、刚性、稳定性等方面都有显著提高,加工效率大幅度增加。
3. 机床数控化水平不断提高。
目前,全球数控机床的数控化率已经达到50%以上,高精密数控机床的数控化率逐渐增加。
4. 高速、高效、高精度的数控机床逐渐成为发展方向。
随着市场需求的改变,对于加工效率和加工精度的要求也越来越高,高速、高效、高精度的数控技术将成为未来机床数控技术的主要发展方向。
二、发展趋势:1. 智能化发展趋势明显。
随着人工智能、物联网等技术的快速发展,智能化已经成为当前数控技术发展的主要趋势。
智能化数控机床可以通过数据交互、自主决策等功能,实现更高效、更精准的加工过程。
2. 系统一体化发展趋势显著。
传统数控机床往往需要连接各种外部设备,而一体化的数控系统可以将多种设备集成到一个系统中,提高了设备的使用效率和操作便捷性。
3. 人机交互技术的应用越来越广泛。
人机交互技术可以使操作者更直观地控制和监控机床的加工过程,提高工作效率和操作便捷性。
触摸屏、语音识别等新技术的应用将进一步推动机床数控技术的发展。
4. 加强网络化管理和远程监控。
机床数控技术的远程监控和数据管理功能将得到进一步强化,通过云计算、大数据等技术,可以实现对机床加工过程的实时监控和数据分析,为生产管理提供更科学的依据。
机床数控技术的发展现状和趋势表明,数控技术已经成为制造业中不可或缺的核心技术,随着智能化、一体化、人机交互和网络化管理的不断发展,机床数控技术将实现更高效、更精确的加工过程,为制造业的发展提供强大的支持。
数控系统的国内外发展及应用现状数控系统是自动化技术和数字控制技术相结合的产物,是一种以数字信号为基础的自动控制系统。
它广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、电子制造等领域。
本文将从国内外发展和应用现状两个方面来探讨数控系统的发展情况。
首先,国外发展。
数控系统最初在二战期间由美国等西方国家开始研发,用于航空制造,进一步推动了航空技术的进步。
随后,数控技术逐渐应用于其他工业领域,如汽车制造、电子制造等。
美国、日本和德国等发达国家在数控系统的研发和应用方面保持着领先地位。
特别是日本,其在数控技术方面投入巨大,使得其机械制造业获得了全球领先地位。
例如,日本的数控车床、加工中心等设备在全球市场占有很大份额。
而在中国,数控技术的发展起步较晚。
上世纪50年代末,我国开始引进一些数控设备,并在1965年建立了第一个数控机床生产厂。
从那时起,我国开始了数控技术的研发与推广,在国内一些关键领域形成了自主的数控技术体系。
近年来,中国在数控系统的研发和应用方面取得了巨大的进步,国内的数控设备制造技术水平逐步提高,一些大型企业在技术上具备了与国外企业竞争的能力。
目前,我国的数控设备已广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
在应用现状方面,数控系统在各个国家和地区都得到了广泛应用。
数控设备改变了传统的手工操作模式,提高了生产效率和产品质量。
它不仅可以提供高度精确和稳定的加工能力,还能够实现复杂零件的自动化生产。
此外,随着智能制造和工业4.0的发展,数控系统将更加智能化和自动化,为工业生产带来更多的便利和效益。
总之,数控系统是现代制造业的重要技术之一,其在国内外的发展和应用呈现出不同的特点。
国外发达国家在数控技术方面具有明显的优势,而中国在近年来的快速发展使得其在数控技术领域逐步迎头赶上。
随着技术的进步和应用的推广,数控系统在工业生产中的地位将愈加重要。
国内外数控技术的发展现状与趋势一、本文概述数控技术,即数控加工编程技术,是现代制造业的核心技术之一,它涉及到计算机编程、机械设计、自动控制等多个领域。
随着科技的飞速发展,数控技术在国内外都取得了显著的进步,广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工等各个行业。
本文将对国内外数控技术的发展现状与趋势进行深入探讨,以期了解数控技术的最新发展动态,为相关领域的从业者提供有益的参考。
本文将回顾数控技术的起源与发展历程,从最初的简单数控系统到现在的高度智能化、网络化数控系统,阐述数控技术在国内外的发展历程和主要成就。
接着,本文将重点分析国内外数控技术的现状,包括数控系统、数控机床、数控编程软件等方面的发展情况,以及数控技术在各个行业的应用现状。
同时,本文还将探讨数控技术发展中的关键问题,如精度与效率、智能化与自动化、开放性与标准化等。
在趋势分析方面,本文将关注数控技术的前沿动态,探讨数控技术的未来发展方向。
随着、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展,数控技术将如何实现与这些技术的深度融合,提高加工精度、效率和智能化水平,将是本文关注的重点。
本文还将分析数控技术在绿色制造、智能制造等领域的应用前景,以及国内外数控技术市场竞争格局的变化趋势。
本文旨在全面梳理国内外数控技术的发展现状与趋势,为相关领域的从业者提供有价值的参考信息,推动数控技术的持续创新与发展。
二、数控技术的历史回顾数控技术,即数字控制技术,其发展历程可以追溯到20世纪40年代末。
初期的数控技术主要应用于军事工业,例如美国为了制造飞机叶片而研发的数控铣床。
随着计算机技术的飞速发展和普及,数控技术也逐步实现了电子化、信息化和智能化。
20世纪50年代,数控技术开始进入商业应用领域,主要用于机床加工和自动化生产线。
此时,数控系统多为硬件连线式,编程复杂,灵活性差。
进入60年代,随着计算机软件技术的发展,数控系统开始采用软件编程,大大提高了编程的灵活性和效率。
数控技术发展趋势——智能化数控系统摘要:智能数控系统已成为发展当前生产领域和改进数控技术使其更加自动化和智能的必要条件。
目前的数字控制技术已得到广泛应用,今后还有更多的发展空间。
智能数字控制系统将更加注重产品性能的提高,高精度高效的发展趋势,整体功能和架构将相应调整,人工智能广阔的蓝色大海有待探索,其未来发展前景无限。
本文主要分析了数控技术——智能数控系统的发展趋势。
关键词:数控技术;发展趋势;智能化引言随着计算机技术的发展,各个行业的信息水平都在提高,数字控制技术是一种提高生产精度和效率的技术,能够实现高效的生产控制,大大改变生产方式,实现智能化生产方式,使高效高质量的工艺成为生产技术的主要发展方向。
智能控制是当前工业生产必不可少的增长趋势,也是生产手段现代化的重要作用。
1、数控技术在国内外发展的现状NC系统在当前生产环境中运行。
随着信息时代的开始,生产力的提高带来了进一步的解放和发展,最重要的成果是用困难的生产链卖给人们的机器取代了人类的生产。
NC技术允许通过数据控制来调整和控制制造过程,从而通过严格的参数设置来提高生产率和效率。
但是,当今的数字控制系统仍有更大的空间来进一步发展数字控制技术,并将其融入新的计算机和多媒体技术,从而使数字技术得以进一步发展。
这提高了生产力,并将智能融入了数控技术的未来。
2、数控机床面临的问题也为数控系统提出了挑战由于各个行业的客户都有越来越多的生产目标,他们也对数控机床提出了更高的要求。
同时,高质量、高性能机床操作员在推动数控机床智能着陆方面发挥了重要作用。
虽然有需求,但中国机床行业的现状不容乐观,如培养专业人才、制造业和制造业劳动力日益短缺,以及中国机床智能发展滞后的主要原因如下:第一,基于机床领域竞争日益激烈,机床制造商的利润逐渐下降,导致制造商缺乏足够的研发资金;二是工程队伍存在缺陷,老一代技术人员陆续离职,但愿意进入机床行业的适龄劳动者人数远远不足以补充这些空缺,导致该领域人才严重短缺;第三,国家应进一步加强知识产权保护,有效保护各机床制造商开发的新产品和技术,因为面向研发的制造商的生产成本必然很高。
数控技术的发展现状与趋势
一、数控技术发展现状
数控技术是指将计算机系统应用于机械的控制,并与机械匹配使用的
技术。
它具有很高的灵活性和可靠性,具有自动操作,智能化,精确度高,多种加工方式,能够实现大批量生产的特点。
数控技术在过去60多年里取得了巨大的发展,在很多领域都得到广
泛应用,比如汽车制造、航空航天、数字化印刷、数字化印刷、数控机床
制造、模具制造、管理和控制等。
现在,数控技术已经发展成为制造业发
展过程中重要的技术平台。
数控技术在推动工业4.0的发展中发挥着关键作用。
现在,数控设备
正在被全面应用于制造工厂,并改变着传统的专业制造模式,它为快速反
应需求提供了可能性,降低了产品开发时间,提高了与市场的配合程度。
二、数控技术发展趋势
1、可编程逻辑控制(PLC)及其应用的普及
PLC是一种可以灵活操作的控制系统,具有良好的性能,可靠性,安
全性,容易操作和使用,可编程逻辑控制器在控制系统自动化、智能化和
信息化过程中发挥了至关重要的作用,未来将成为控制系统的核心技术。
2、自动化软件的发展
数控技术离不开自动化软件的支持。
国产数控机床及其关键技术发展现状及展望随着工业化进程的不断推进,数控机床作为制造业的重要装备,扮演着不可或缺的角色。
国产数控机床的发展,不仅是我国制造业升级的需要,也是提高国家核心竞争力的关键之一。
本文将从国产数控机床的现状出发,探讨其关键技术的发展,并展望未来的发展趋势。
国产数控机床在技术水平上已经取得了长足的进步。
首先,在控制系统方面,我国数控机床已经实现了从闭环控制向开环控制的转变。
闭环控制系统具备较高的稳定性和精度,但其复杂的结构和昂贵的成本限制了其发展。
而开环控制系统通过对工件的位置和速度进行预测,实现了更加高效和经济的控制方式。
此外,我国在数控系统软硬件的研发方面也取得了重要突破,形成了一批具有自主知识产权的数控系统。
在关键部件的研发方面,国产数控机床已经能够实现自主配套。
例如,伺服电机、传感器、液压元件等关键部件的国产化率逐年提高,降低了数控机床的生产成本。
同时,我国在高速主轴、刀库、刀具等关键部件的研发上也取得了突破,使得国产数控机床的性能和稳定性得到了较大的提升。
我国还注重数控技术的应用推广和产业化发展。
以汽车、航空航天、电子信息等高端制造业为代表的行业,对数控机床的需求日益增长。
我国通过政策扶持和技术创新,推动数控机床在这些行业的应用,提高了产品质量和生产效率。
同时,我国还注重培养数控技术人才,加强与高校和科研机构的合作,提高数控机床的研发能力。
展望未来,国产数控机床在关键技术上仍然存在一些挑战。
首先,需要进一步提高数控系统的智能化水平。
目前,我国数控机床的自动化程度相对较低,需要人工干预的环节较多。
未来,随着人工智能和大数据技术的发展,数控机床将更加智能化,能够自动识别、调整和优化加工过程。
需要进一步提高数控机床的精度和稳定性。
虽然国产数控机床在精度方面已经有了较大的提升,但与国外先进水平相比仍有差距。
未来,需要加强对关键部件和关键工艺的研发,提高数控机床的加工精度和稳定性,以满足高精度加工的需求。
数控技术发展趋势――智能化数控系统【摘要】智能化数控系统是数控技术发展的重要趋势。
本文首先介绍了智能化数控系统的定义,说明其是基于人工智能和大数据技术的数控系统。
其次分析了智能化数控系统的特点,包括高效、精准和自适应性等。
然后探讨了智能化数控系统的关键技术,如机器学习、深度学习和云计算等。
接着讲述了智能化数控系统在各行业中的应用,如汽车制造、航空航天和电子制造等。
最后展望了智能化数控系统未来的发展方向,指出将更加智能化、自主化和智能化。
智能化数控系统将在工业生产中发挥更大的作用,带来工业生产效率的提升,推动整个工业领域的发展。
【关键词】数控技术,智能化数控系统,发展趋势,特点,关键技术,应用,未来发展方向,工业生产,效率提升1. 引言1.1 数控技术发展趋势――智能化数控系统随着科技的不断进步,数控技术也在不断发展。
智能化数控系统作为数控技术发展的重要趋势,正逐渐成为工业生产中的主流。
智能化数控系统通过集成先进的人工智能技术,实现自动化、智能化,提高生产效率,减少人为操作的失误。
其在各行业中的应用也越来越广泛,包括机械加工、汽车制造、航空航天等领域。
智能化数控系统的定义很明确,就是在传统数控系统基础上融入了人工智能和大数据等技术,使其具有更强的自主学习和决策能力。
其特点包括高度智能化、自适应性强、运行稳定、操作简便等。
发展智能化数控系统的关键技术主要包括数据采集与处理、机器视觉、智能控制等方面。
未来,智能化数控系统将继续发展,不仅将在工业生产中发挥更大作用,提高生产效率,还将不断创新,为人类带来更多便利和发展机遇。
这一发展趋势将持续引领工业生产的未来方向,引领工业4.0时代的到来。
2. 正文2.1 智能化数控系统的定义智能化数控系统是一种基于人工智能和自动化技术的先进制造系统,它将数字化控制技术与智能化技术相结合,实现了对机床和工件的智能管理和控制。
智能化数控系统利用先进的算法和模型,实现了对加工过程的智能监控和优化,提高了加工精度和效率,减少了人为操作的干扰,为工业生产提供了更好的解决方案。
!1W /!智能数控系统发展现状及其关键技术杨占玺!韩秋实!"!!机械科学研究院"北京.000]]#"北京信息科技大学机电工程学院"北京.00.Z-$摘要!在总结国内外有关开放化(集成化(智能化数控系统的结构框架体系及相关研究内容的基础上"提出了基于工业!%机_运动控制卡形式的智能数控系统结构"分析了该结构的优点%最后讨论了智能数控系统的相关关键技术%关键词!智能数控系统开放式数控系统运动控制卡多传感器信息融合D "B"0(-4")5$).I ">E "&’)(0(21"#(=6)5"0012")5797,>#5"48>?@=B"#:*!"3>?i *<,B*!"#!G B*#">A "H%&E 9C !"A B*#%D E (A *%#A %"#H T %A B#9+9$E "X %*I *#$.000]]"G 3?&"G9++%$%9C !%A B"#*A "+h4+%A ’D 9#*A 4#$*#%%D *#$"X %*I *#$6#C 9D &"’*9#(A *%#A %hT %A B#9+9$E 7#*F %D ,*’E "X %*I *#$.00.Z-"G 3?$&’()*+,)!6#’B*,"D ’*A +%"9#’B%J",*,9C D %F *%N *#$’B%D %,%"D A B 9#’B%C D "&%N 9D )"#H D %+"’*F %",K%A ’,9C ’B%9K%#L*#$"*#’%$D "’%H "#H *#’%++*$%#’G ?G,E ,’%&"’B%&"*#C D "&%N 9D )9C *#’%++*$%#’G ?G,E ,’%&J",%H 9#*#L H<,’D *"+O G"#H &9’*9#A 9#’D 9+A "D H *,KD 9K9,%HR T B%"HF "#’"$%,9C ’B%*#’%++*$%#’G ?G,E ,’%&"D %"#"L +E S %HR Y *#"++E "’B%)%E ’%A B#9+9$*%,9C ’B%,E ,’%&"D %H*,A <,,%HR -./01*2(!6#’%++*$%#’G ?G(E ,’%&&P K%#G ?G(E ,’%&&!9’*9#G 9#’D 9+G "D H &!<+’*Q ,%#,9D Y <,*9#3开放式数控系统国内外研究现状开放式结构控制器’PK%#>D A B*’%A ’<D %G 9#’D 9++%D (的概念起源于上世纪20年代美国国防部发起的下一代控制器’?@GQ ?%:’@%#%D "’*9#G 9#’D 9++%D (的研究计划"由于开放式数控系统与传统数控系统相比%具有开放性&移植性&扩展性和网络化等优势%因此美国&欧洲&日本以及中国等许多国家都开始了有关开放式数控系统的相关内容的研究".ZZ]年美国的W 大汽车公司克莱斯勒&福特和通用在?@G 计划的指导下联合提出P !>G ’P K%#!9H<+"D >D A B*’%A ’<D %G 9#’D 9++%D (的研究计划#.$,.ZZ-年欧共体联合启动了P(>G >’P K%#(E ,’%&>D A B*’%A ’<D %C 9D G 9#’D 9+,N *’B*#><’9&"’*9#(E ,L ’%&,(研究计划#-$,日本T 9E 9’"&T 9,B*J"&!"S ")等1家公司启动了P(4G ’P K%#(E ,’%&4#F *D 9#&%#’C 9D G 9#L ’D 9++%D (研究计划#W $"国内华中数控&航空数控等单位在-000年经国家经贸委的支持%提出了开放式数控系统’P?G (技术规范%制定了P ?G 系统技术标准%并在5*#<:系统平台上%开发了基本符合该技术规范的开放式数控系统验证样机%具有一定的互操作性&可移置性&可伸缩性和相容性等开放性特征"目前开放式的数控系统主要有W 种结构形式+专用G?G_O G 机&工业O G_运动控制卡和全软件型"其中%工业O G_运动控制卡形式的开放式数控系统可以充分利用g *#H9N ,或5*#<:通用操作系统以及高级编程语言进行系统的开发%因此是目前开发比较简单&性能比较好并且不断被采用的一种结构形式"除以上W 种结构形式的开放式数控系统%目前国内王振华&朱国力#]$&上海交通大学陈宗雨#^$和天津大学的王太勇#1%a $等分别提出了基于现场总线形式的开放式数控系统%并对基于总线形式的数控系统的基本框架&总线性能等相关方面进行了研究"基于总线形式的数控系统在一定程度上可以解决传统数控系统的开放性&网络化&集成化和智能化等方面的问题"9智能化数控系统国内外研究现状智能加工的基本目的是解决加工过程中不确定的&需要人干预才能解决的问题%其最终目的是由计算机取代或延伸加工过程中人的部分脑力劳动%实现加工过程的决策&监测与控制的自动化"作为可以实现智能加工的智能化数控系统是智能化制造单元的关键单元之一%是实现智能制造系统的重要基础单元"国!1]/!内有关智能化数控加工的研究始于.ZZ-年由华中理工大学牵头%向国家自然科学基金委员会建议设立的智能制造重点项目"该项目中的智能化单元技术研究内容中包括了智能数控技术的相关研究%由清华大学来承担并在刀具优选和切削参数自动生成研究方面以及在智能化自适应技术方面取得了一定的研究成果"国内外很多学者在智能数控系统结构框架方面进行了大量的研究%提出了不同的结构框架"程涛等基于>$%#’思想提出了智能数控系统的结构框架%该系统支持异构制造设备的集成和网络化的制造模式#2$,李斌等采用分级别控制策略%构建了智能集成数控系统的结构框架%将不同的智能加工模块集成到数控系统中#Z $,>+’*#’",8等根据等级制的控制策略%提出了在OG 机基础上进行硬件的扩展%添加多个f (O 板的智能数控系统结构框架%不同的f(O 板实现不同的功能%方便地将不同的模块集成在一起实现智能加工#.0b.-$,‘8"&"S ")*等提出了开放式智能数控系统的结构框架%通过双端口[>!实现数控系统与上位机之间的数据共享%并将加工过程分为实时和非实时控制部分进行不同的处理#.W $"根据不同的智能数控系统的框架结构%各种智能数控系统具有不同的功能模块"文献#2$中程涛等基于>$%#’的思想构建的智能数控系统的框架结构%如图.所示"该智能数控原型系统主要通过在原数控系统中加入一些功能模块%如通信模块&智能自适应控制模块&刀具监控模块以及误差补偿模块等%增强原数控系统的功能以提高其智能化水平%并通过给传统数控设备增加一个网络智能代理’>$%#’(以实现与其他数控设备的通信&协作及资源共享"文献#Z $#.]$中李斌等采用分级别控制策略构建的智能集成数控系统的结构框架%如图-所示"该结构框架由W 个智能级别组成+基本控制级&智能决策级和学习组织级"自上而下各级的智能水平逐步降低%而控制精度和响应速度逐步提高"智能决策级根据功能可以划分为不同的模块+智能自律控制模块&智能工艺规划模块&智能监视诊断模块和智能接口模块"文献#.^$中梁建成和李圣怡等提出了由过程模型模块&传感器集成模块&决策规划模块&控制模块及知识库和数据库等模块组成的机床智能加工系统的基本结构"文献#.1$#.a $中上海大学的刘锬等将G6!(中一些功能实现’如G>f e G >!e G >O O e ?G O 等(抽象为一系列独立的功能模块%并将这些功能模块集成在一起%组建集成化的数控系统"文献#.2$中日本神户大学的!9D *N ")*等详细讨论了智能机床的结构框架%如图W 所示%并指出智能机床的重要技术%包括加工自动规划和决策技术&加工过程的智能监测技术以及加工过程的智能控制技术等"文献#.0b-.$中>+’*#’",8等根据等级制的控制策略%提出了在OG 机基础上进行硬件的扩展%添加多个f (O 板的智能数控系统结构框架"通过f (O 的扩展以实现多种功能%可以方便地将不同的模块集成在一起实现智能加工"!1^/!:基于工业!%机S 运动控制卡的智能数控系统数控系统的开放化是实现数控系统网络化&集成化和智能的基础"国内外学者在数控系统开放化的基础上提出了多种智能数控系统的结构框架%各有各自的优点和不足"全软件性型的数控系统的开放性最好%但是其开发的难度太大,专用G?G_O G 机形式的数控系统的开放性相对来说比较差,基于总线形式的数控系统的开放性比较好%但是其总线的性能是否能满足智能数控系统的要求%还需要进一步的研究,而工业OG_运动控制卡形式的数控系统在开放性及性能等方面都较好%并且该类型的数控系统的使用有逐步扩大的趋势%因此提出了基于工业OG 机_运动控制卡的开放式智能数控系统的结构框架%如图]所示"该系统主要由工业OG 机&运动控制卡以及多传感器系统等组成"’.(工业O G 机是实现智能数控系统的主要组成部分%主要由^个智能模块和W 个接口组成"智能模块分别为加工过程智能控制&故障智能诊断&加工工艺智能规划&多传感器信息融合以及知识库和数据库,W 个接口分别为传感器接口&运动控制接口和通讯接口"’-(运动控制卡实现机床各种运动的控制功能"采用通用的运动控制卡可以避免不必要功能的开发%节省系统开发的时间及费用"运动控制卡通过运动控制接口实现与工业OG 机之间的通讯"’W (多传感器系统是实现智能数控系统的重要组成部分"多传感器系统采集机床的加工过程的相关信息%通过传感器接口实现与工业OG 机的通讯"传感器信息融合模块将采集的信息进行融合&特征提取等处理后%将处理的结果提供给其他智能模块"此外%通过通讯接口可以实现工业O G 机与企业内部网或互联网的信息交换%可以实现G>f e G >!e G ?G 等之间的互联"基于工业O G_运动控制卡的智能数控系统结构的主要特点+’.(充分利用工业O G_运动控制卡形式的开放式数控系统中工业O G 机的功能与特点%硬件容易扩展%软件比较容易开发"’-(采用多传感器信息融合技术%采集机床加工过程中的各种信息%为实现加工过程的智能控制&故障诊断以及加工工艺的优化提供强有力的基础"’W (采用各功能模块化设计%可根据实际需要进行功能的重组"!11/!;亟待研发的智能化数控系统的关键技术’.(数控系统的开放化及网络化技术的研究"开发基于总线形式的开放式数控系统%基于工业O G 的开放式数控系统以及全软形式的数控系统等"’-(高性能智能伺服系统的研究"研究具有智能自适应&自学习功能的伺服控制算法%以提高伺服系统的精度%增强系统的特性%以及采用智能技术进行运动误差补偿等"’W (多传感器信息融合理论及技术的研究"通过多个传感器对机床加工过程的状态进行监测%特征信息的提取%运用多传感器信息融合技术%对多种信息进行融合%实现对系统的工况进行实时监视和对系统的故障进行快速诊断%提高系统的可靠性,同时可以使用多传感器信息实现加工过程的智能控制%以实现提高加工效率和加工精度等目的"’](G >f e G >!e G ?G 集成一体化技术的研究"’^(绿色制造技术在智能数控系统中的应用研究%如节能技术&绿色切削等"参考文献.P !>G ’P K%#!9H<+"D >D A B*’%A ’<D %G 9#’D 9++%D (%B’’K +e e N N N R 9&"A R 9D $-P (>G >’P K%#(E ,’%&>D A B*’%A ’<D %C 9D G 9#’D 9+,N *’B*#><’9&"’*9#(E ,L ’%&,(%B’’K +e e N N N R 9,"A "R 9D $W P (4G ’P K%#(E ,’%&4#F *D 9#&%#’C 9D G 9#’D 9++%D (%B’’K +e e 9,%A R ,))Q *#A R A 9R I K e]王振华%朱国力R 基于现场总线的新型开放式数控系统研究R 中国机械工程%-00.’](+WZ^bWZ2^陈宗雨%王立峰%李从心R 全分散式数控系统的研究R 机械与电子%-00^’.(+-0b -]1王太勇%王涛等R 基于现场总线的分布式数控系统体系结构的研究R 制造业自动化%-00^’Z (+]a b^0ag "#$T8%5*3g %[%#G=%%’"+R R[%,%"D A B 9#*#’%++*$%#’G ?G K+"’C 9D &J",%H 9#B*%D "D A B*A "+"#H H*,’D *J<’%H "D A B*’%A ’<D %C 9D $D *#H*#$&"A B*#%%‘%E 4#$*#%%D *#$!"’%D *"+,%-00]’+(+-^Z Q -102程涛%吴波%杨叔子等R 支持分布式网络化制造的智能数控系统的研究R 中国制造工程%-00]%2’.^(+122b1ZW Z 李斌%吴雅等R 智能集成数控系统的开发研究R 华中理工大学学报%.ZZ]’.-(+aW b a1.0>+’*#’",8%?%N %++?%6’9!R !9H<+"D G ?GH%,*$#C 9D *#’%++*$%#’&"A B*L #*#$%O "D ’.+f %,*$#9C "B*%D "D A B*A "+&9’*9#A 9#’D 9+&9H<+%C 9D G ?G &"A B*#%’99+,RV 9<D #"+9C!"#<C "A ’<D *#$(A *%#A %"#H 4#$*#%%D *#$%T D "#,"A ’*9#,9C ’B%>(!4%.ZZ1%..2’](+^01Q ^.W ..>+’*#’",8%4D 9+?>RP K%#"D A B*’%A ’<D %&9H<+"D ’99+)*’C 9D &9’*9#"#H &"A B*#*#$KD 9A %,,A 9#’D 9+%>##"+,9C G 6[O %.ZZ2%]a ’.(+-Z^Q W00.-4D 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组合机床与自动化加工技术%-00.’a (+^.b^^-.樊留群%姜迪刚等R 智能化数控系统智能表示及实现方法的研究R 中国机械工程%-000’](+].-b].^第一作者!杨占玺"博士研究生"主要研究方向!开放式数控系统&加工过程的智能监测与控制等#$编辑徐洁兰%/’收稿日期+-002Q0^Q -.(//文章编号!2.-.2如果您想发表对本文的看法"请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$%’书讯’金属切削刀具设计手册袁哲俊%刘华明主编%-002年出版"邮购价+-0-元本书系统全面地介绍了各种金属切削刀具的结构及其设计%包括普通刀具和复杂刀具的设计"全书共分.1章%介绍了刀具的共同问题+刀具几何参数的定义和刀具材料,普通刀具部分介绍了车刀&孔加工刀具&铣刀和螺纹刀具,复杂刀具部分介绍了拉刀&数控刀具&齿轮刀具和加工非渐开线齿形工件的刀具"对常用的标准刀具%扼要地介绍了刀具的结构特点和设计方法"对非标准刀具和一些参考资料中叙述较少的先进高效刀具%则较详细地介绍了它们的设计方法"书中除附有大量的图表&数据&标准资料&部分刀具合理正确使用的经验资料和技术要求外%对不少刀具列有详细的设计计算步骤%并附有设计示例和工作图"书未附有刀具夹持部分的结构和尺寸%作为设计时参考"本书可供刀具设计人员作为案头书%并可供刀具制造和使用的工程技术人员以及机械制造专业的师生参考"来款请寄+北京市朝阳区望京路]号%机床杂志社收%邮编+.00.0-"。