数控技术专业发展趋势

~ 数控技术的应用在传统制造业领域带来了革命性的变化，使其成为了工业化的象征。随着技术的不断发展和应用领域的扩大，数控技术在 IT、汽车、轻工、医疗等重要行业中的作用越来越显著。这些行业对装备的数字化需求是现代发展的重要趋势。基于此，国际上对数控技术及其装备发展的主要研究热点包括高速、高精加工技术、五轴联动加工和复合加工机床的发展、数控系统智能化与开放式化、网络化数控装备以及新技术标准的建立。

高速、高精加工技术及装备的新趋势主要关注效率、质量的提升，以缩短生产周期、提高市场竞争能力。日本将其列为现代制造技术之一，国际生产工程学会也将此确定为21世纪的中心研究方向。在轿车工业领域，40秒/辆的生产节拍以及多品种加工是关键问题；航空和宇航工业则要求加工的零部件具有高刚度、低切削力，并能采用大型整体铝合金坯料“掏空”制造以提高构件强度。高速、高精和高柔性成为加工装备的重要要求。EMO2001展会上展示了进给速度可达80m/min以上的高速加工中心，以及主轴转速高达60000r/min的机床，加工效率显著提高。

五轴联动加工和复合加工机床的发展旨在实现三维曲面零件的高效、高精度加工。5轴联动机床的效率通常等同于2台3轴联动机床，尤其在使用立方氮化硼等超硬材料进行高速铣削淬硬钢零件时效益更高。然而，过去因技术复杂、编程难度大等因素限制了其发展。随着电主轴的出现，复合主轴头结构简化，成本降低，数控系统价格差距缩小，促进了复合加工机床和5面加工机床的快速发展。

数控系统智能化主要体现在自适应控制、工艺参数自动生成、自动编程、简化操作等方面，以提高加工效率和质量。开放式数控系统的开发在统一平台上进行，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象形成系列化产品，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的新亮点，将满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，是实现敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。

在数控系统设计开发规范方面，开放式数控系统具有更好的通用性、柔性、适应性和扩展性。中国也开始进行ONC数控系统的规范框架研究和制定。数控标准是制造业信息化发展的重要趋势，ISO14649（STEP-NC）标准的制定旨在提供一种中性机制，描述产品整个生命周期内的统一数据模型，实现制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能对数控技术乃至整个制造业产生深远影响。它提出了一种新的制造理念，使NC加工程序可以分散在互联网上，符合数控技术开放式、网络化发展的方向。此外，STEP-NC还可以大大减少加工图纸、加工程序编制时间以及加工时间。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了IMS计划，旨在验证新的数据交换格式，已经验证了配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机。

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