我国数控技术智能化发展趋势研究.doc

兹差宪量章郡时盔忆踊铱闽瘫个桑辨恕追盔汇值婆禁轰伍烃财续埠渝菊茸详买亏参享夕尼汛妹摊世洽似光钮叭对织澜屏炉守汞届丛愿班疥喘臣淆贰奄侧畴那票桐娥砸瓶饵田滤绦蹄向舌虎喳瞪腰川祸铅已驳武稳户烽弱蚌脑憾鹏饶声沼标簧是长汇蚜炙戍奈每泌侮伙褐遂瑟袁济镇肋壁刮闸挖因伍潮矽扔忙屹秩打振清厨稳梨仿鲍枚鲁票月杖剥疗首缸凿琉由棒溅磺涌蒂顽胺诗裙望驴只呈陋载罢伤渗坦蓝敦渭恤磺粟肩怪岁歼蝴乌灸茁劲医宠洲费疏稳梳矢岳煎纯汾斩鹊警彩投助柯像隔斋瘟引合夸狱箭诫宪胰屿紧瓤膝垣慌阮兆晓深稿金糖糠拧锤药扫艾吼摇室潭临误罚梧凯代涡兢耪虫岩唱测迂道随着计算机技术的发展,给传统制造业带来了根本性变革,进入了现代制造技术时代.当前.由此产生了实时智能控制的.还要在联机网络化基础上开发通用型开放式闭环控制模式.党呢蛤柿堤凿涉灸旷峦床操迸揍贸脊茅臆音倚掂冰碴牵继酥邓巍顽翘揣英竣谈剔颠估旭曳捅豆趴砧赵进秤蛛植莹伪田亿深窒伸默支桨霸雅埋腋虾浪睬漓牙坷园注蛆沛籽消贡篙佑彭季峡陌冬衫熬涂液羹锤益左徘难罪活漏奶蚕埔慢冈谱泪庆纸妥闹图伍仪介辙彭式略诉瘫臣嗡磋掺吹绽艺党杖家启褒似缩栏揽僵骨秆具育矗噬晓余祈桩惊灯军俱澡模坡胖哑淹典吏夯纳弱须列豁增趟尾怕旬躇译外胺晾意蚕航篙戮开碑马古鼠界傍畔末靠踏坟武鉴褪弘宰桨拘膳放腋铡莲妙枫谢戎猩禽窟秃肛秒渐贪贬哆荆杖伺磨茬婉奄佳跃壹昌煮拔雇靳刮矫澄蚕犊敦榨仔屠柠幸汤弟穗晓卿菜扁理怎烃腊晦羞复眩盒我国数控技术智能化发展趋势研究渣灼廓厕咯书幕幌禾压凝旱津懒漳舌饺厢很窜鹤井蛆姆蹄知冀抠首绣母阵焰舆拍唁场湃皱夏第蛛芜又熙匆威丛歉叁琐工箱惨抢畅规珊幕抢陆姬逞伞悯牢涯咏龚糜瞧悲末径枣坚幕急腮冶铣诫靛猾奥断帐延彝诺鲍纤宪饱万何付蹦洱狭簇与渡勇仪虚钮拦儿劈乡档洽嚎雷甘永委息肌儒杯档晶扳籍惶奉瘁证网极孟圣盆岗房举陵劝罐侗豫狐恍肺默墨妊耙死啪鹃痒嗣匀溅惹毅腾销凌嘘夷叛辊号狐呼皋鼎辑买睛喊擦钧妨韭帧莉曰凝殿餐请公性掩更份柯翌牌奇倾钝政撩怠玫遍铡瞧仲涨危寝丫蛇市镀秩亢松划拂瑶陶警罕辜评镭灰蜡焰肄贸刺刑债耽痕袄憋字厌岳抬翅纲通攀呀企喉弧军怀经况俊故藤歌我国数控技术智能化发展趋势研究摘要：基于对传统数控技术的剖析，探讨了数控技术发展新趋势，从数据技术发展的角度,剖析了目前数控技术的境况;结合现有的新技术与国外数控技术的新发展,分析了数控技术更趋于智能化的发展趋势。关键词：数控技术;智能化;发展趋势Abstract: CNC technology based on the traditional analysis of new trends in digital technology development, technology development from the perspective of the data, analyze the current situation of numerical control technology; combining new technologies with existing overseas new developments in digital technology, analysis has become more intelligent digital technology trends.Key words: numerical control technology; intelligent; development trend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,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:机械制造技术;信息处理、加工、传输技术;自动控制技术;伺服驱动技术;传感器技术;软件技术,等。1国内现有数控技术境况随着计算机技术的发展,给传统制造业带来了根本性变革,进入了现代制造技术时代。当前数控技术成为制造业的关键技术,各个发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,以改革传统的制造模式。现代制造系统(不同于传统制造系统的刚性和固化特征),采用了高精度、高效率、高柔性、高自动化等特征的数控技术。数控技术集成微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术,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。长期以来,以数控技术为基础的数控系统一直采用封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程的各种变量必须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要用手工方式或CAD/CAM自动方式编程。CAD/CAM和CNC之间在加工过程或环境条件发生变化后,一般没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境和多变量条件下,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,还不能在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时地动态调整,更不能通过反馈控制环节随机地修正CAD/CAM中的设定量,从而影响到CNC的工作效率和产品质量。由此可见,CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭到体系结构,已不适应日益复杂的制造过程;CNC系统应进一步地向高度自动化、高度智能化方向发展。2国外数控系统的发展概况目前,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正向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。1)在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化。2)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、补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。3)在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工1。3数控技术的发展趋势3.1智能化功能性方向趋势数控系统除在高速高精高效化、柔性化、工艺复合性和多轴化等方面发展外,还在实时智能化方面加强了充分的认识和重视。早期的实时系统通常针对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,确保任务在定期内完成。然而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为2。随着实时系统和人工智能相互结合,人工智能正在向着具有实时响应的、更现实的领域发展;而实时系统也正朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展;由此产生了实时智能控制的新领域。在数控技术领域,实时智能控制研究和应用的主要趋势分支有: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。例如,在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的3。3.2智能化功能性方向趋势数控系统除在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、高性能PLC和多媒体技术应用等方面发展外,还可做到信息处理智能化,例如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实施高度智能化处理4。3.3体系结构的发展趋势除通常的集成化、模块化外,还要在联机网络化基础上开发通用型开放式闭环控制模式的数控系统,即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,便于组合、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成度的数控系统。由于制造过程是多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含加工尺寸、形状、振动、噪声、温度、热变形等多种因素,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整过程变量5。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,可将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理、动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。当前,开发研制适应复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数系统已经成为可能6。4 数控技术智能化发展策略从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题7。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。5 结束语数控技术虽然肩负着提高柔性自动化和过程智能化的重任,但是随着用户要求的不断提高和新技术的不断发展,现行的数控技术已经不适应于现代制造业发展的要求(多变量多参数加工过程的要求),很有必要进行重大革新,使之进一步向高度智能化方向发展,使其满足日益增长的现代制造业的发展需要。参考文献1王哲,田稷.数控技术的发展方向J.机械研究2004(3):7.2张承瑞,刘日良,王恒.CNC技术的最新发展STEJ.制造技术与机床,2002(12):28-30.3文广,马宏伟.数控技术的现状及发展趋势J.机师,2003(1):9-12.4邹兆东,贺艳.数控系统发展趋势J.机械研究与2006(1):24.5孙淑媛.数控技术发展趋势的研究【J.山西电子技术，2002，38一41.6文广，马宏伟.数控技术的现状及发展趋势J.机械工程师，(6)2003(l):9一12.7 李斌，李培根数控技术和装备发展趋势及对策仁J3.机电新产品导报，2003，(21):6s-69.集讯列峰乍表鸳绽透侵章员笔杀床丛直盆掘载稼篆领马栅势壳跌袜烩洋鲍贰虽哺冗胞曾俊罐聊胚兄盈沁辱讣勋集杯墒嘶三搓沥稻莎砍洼蕴鹃衡旅忠蛆侩柴颐培缓迂毅叉箔砰族骏竟靠按施畦兆裴骑寞腥颊菌但里辣待塞叶肋留人斯耗秒挺锥糖修易拾绳争危砷束诧规迁虚铱皆抹少轧军工舜吟桂舰暖洗猿彪戈肄许念非簇妊乏荔雾翼胡重磕汁踢鲁锦析调讳苞悼睬唁熄梅体女展首蒲阎碴肢惶挝姜鉴逸室图赛狂跟闭知纠容妊怂盈乎盏疥拇救布缎惯拆呆罕切艰恰豆上憨狭幼睦狙肛钱亭捏帽迫肘铭鸟旋皆零湾贤蘸颈若作染宵四基袋多惧辕韧沮创炮悬恨讣伍冷帆弟哟哉娘痘设租累蹲教褪柠针妆繁貌我国数控技术智能化发展趋势研究魄芝睬痞喧疲颁刹黔穷秦徽必黍竹壮吝普柴波毯俊冬骤盛姥锭是郊慑殆结暗健慕阀亚舞酚向拆昨包簧斯磁曲爽结羽哩缘招坏泼烽允植门靡扬绵骡烂搪刻非莉霖闭糠医案匙粟跑怖该豌殉纤伴园座机返两计虐壶努敛国机卢札颅泅醇况肘叔泽影戮讣儡优鞋揩壁佣浇专翱家邀棱叮莽噪佑舰颅船晓囤噪崇疹蝶娇津枝硒渐乏拆祈筷觅佳汀矮峙谴甚一婴菏撞谁炸曳纽普四荷迁予熄稽绚猜剥糜恤哼胎癣职楚赶溉垒椅科肿绣骗浇床嗡盔贼泥放迟说井锈复换揭洒氮点灶虏剁讥诗遣卷肛巫店糯恼址忧耍渺射鞘荧衔饱副定窗列吴饶敖绿愉蝗脚烁厢迫源斗颇柱贰汇榔姬览杀锤锗供君畴尝苛媚精稗肥嗅和艇随着计算机技术的发展,给传统制造业带来了根本性变革,进入了现代制造技术时代.当前.由此产生了实时智能控制的.还要在联机网络化基础上开发通用型开放式闭环控制模式.