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数控系统及其技术发展趋势
张雅琼
（新盈金风科技股份有限公司
新疆乌普本齐830026）
数字技术与应用
【摘要]在介绍国外数控系统发展趋势的基础上，对我国数控技术的发展进行了总结，指出了我国数控技术发展中存在的间题，对其产业化发展方向避行了思考，提出了我国数控系统及其技术的发展方向。
数控技术发展趋势
[关健词]数控系统
[文献标识码]A
[中图分类号]F407.67
[文章编号]1007-9416（2010)06-0161-03
DevelopmentTendencyofNumericalControlSystem andTechnique
ZHANG Ya-Qiong
[AbstractjOn the foundation of introducing the abroad NC system development tendency, carry on summary to the development our country' s NC technique,point out our country' s problem that exists in NC technique development,carry on a thinking of the industrialization of our country' s NC system,put forward the development direction of our country' s NC system and technique.
[Key wordjNC system, NC technique,Development tendency,
1前言
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广调发眠前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业。航空，航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，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
2国外数控系统的发展趋势
1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了46年历程，数控系统由当初的电子管式起步，经历了以下几个发展阶段：分立式晶体管式——小规模集成电路式—大规模集成
—小型计算机式一—超大规模集
电路式一
成电路一微机式的数控系统。到本世纪初，数控系统的总体发展趋势是：数控装置由NC向CNC发展，广泛采用32位CPU 组成多微处理器系统，提高系统的集成度，缩小体积，采用模块化结构，便于蒙剪、扩展和功能升级，满足不同类型数控机床的需要，驱动装量向交流、数字化方向发展，CNC装置向人工智能化方向发展；采用新型的自动编程系统；增强通信功能，数控系统可靠性不断提高。总之，数控系统在不断发展的过程中，功能越来越完善，使用越来越方便，可靠性越来越高，性能价格比也越来越高"]，国外新一代数控系统的发展趋势是12-14
万方数据
2.1新一代数控系统采用开放式体系结构
进入90年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控机床技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用 PC机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性，柔性，适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向大大发展，开放式体系结构利用多CPU的优
能够实现故障自动排除，增强通信功
势，
提高进线、联网能力，开放式体系结能，
构的新一代数控系统，由于其硬件、软件和总线规范都是对外开放的，有充足的软、硬件资源可供利用，不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持，面且也为用户的二次开发带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，既可通过升档或剪裁构成各种档次的数控系统，又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统，开发生产周期大大缩矩。
2.2新一代数控系统控制性能大大提高
数控系统在控制性能上向智能化发展，随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模棚系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习挖制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善，伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。直线电机驱动系统已实用化。
2.3数控系统向软数控方向发展
现在，实际用于工业现场的数控系统主要有以下四种类型，（1）传统数控系统，
如FANUC0系统、MITSUBISHIM50系统等，这是一种专用的封闭体系结构的数控系统，目前，这类系统还是占领了制造业的大部分市场。但由于开放体系结构数控系统的发展，传统数控系统的市场正在受到挑战，已逐斯减小。（2）"PC嵌入NC* 结构的开放式数控系统，如FANUC18i、 16i系统，SINUMERIK
840D系统，
Num1060系统、AB9/360等数控系统。这是一些数控系统制造商将多年来积累的数控软件技术和当今计算机丰富的软件资源相结合开发的产品，它具有一定的开放性，但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统，用户无法介人数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大，价格昂贵。（3）"NC嵌人PC结构的开放式数控系统。它由开放体系结构运动控制卡和PC 机共同构成。这种端动控制卡通书选用高 DSP作为CPU，具有很强的运动控制和 PLC控制能力，它本身就是一个数控系统，可以单独使用，它开放的函数库供用户在WINDOWS平台下自行开发购造所需的控制系统。因而这种开放结构运动控制卡被广泛应用于制造业自动化控制各个领城。如美国DeltaTau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、日本 MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC 64构造的MAZATROL640CNC等。(4) SOFT型开放式数控系统达是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给用户最大的选择和灵活性，它的CNC软件全部装在计算机中，面硬件部分仪是计算机与伺服驱动和外部I/O之间的标准化通用接口。款像计算机中可以安装各种品牌的声卡和相应的驱动程序一样，用户可以在WIN-DOWSNT平台上，利用开放的CNC内核，开发所需的各种功能，构成各种类型的高性能数控系统，与前几种数控系统相比，SOFT型开放式数控系统具有最高的
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