摘 要：數(shù)控技術(shù)是計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等組成的綜合應(yīng)用技術(shù)，它的發(fā)展可應(yīng)用為機械自動化的發(fā)展開創(chuàng)的新的空間，使機械制造格局發(fā)生了巨大變化，本問從數(shù)控技術(shù)的發(fā)展出發(fā)，概述在機械設(shè)計自動化中的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機械自動化 開放化

中圖分類號：TS664 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0079-01

1 數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的應(yīng)用呈現(xiàn)集成化和柔性化發(fā)展，這種發(fā)展趨勢大大提高了機械自動化綜合發(fā)展水平，成為機械自動化發(fā)展的基礎(chǔ)，也成為機械自動化發(fā)展水平的核心標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)關(guān)系到機械自動化的發(fā)展前景，而機械自動化的發(fā)展又關(guān)系到我國制造業(yè)的發(fā)展方向?，F(xiàn)國內(nèi)數(shù)控技術(shù)長期依賴國外，不僅使得制造業(yè)成本增加，而且使的機械發(fā)展技術(shù)上顯得極為脆弱，整個機械自動化發(fā)展水平處于發(fā)達國家之后。近幾年來我國快速發(fā)展機械自動化領(lǐng)域的數(shù)控技術(shù)，針對機械自動化技術(shù)有針對性的對數(shù)控技術(shù)進行發(fā)展和研究，在一定程度上取得了長足的進步。

2 機械自動化中數(shù)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)

2.1 數(shù)控技術(shù)機械自動化應(yīng)用的智能化和多維化

計算機應(yīng)用的普及以及軟件技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的智能化成為機械技術(shù)的發(fā)展趨勢，智能化的內(nèi)容包含數(shù)控系統(tǒng)的各個方面：機械自動化的精度控制、自適應(yīng)控制、安全控制，以及提高編程水平等，在反應(yīng)控制、機械參數(shù)的識別和運算，以及數(shù)控的模糊控制等方面都具有發(fā)展的空間。多維化是指機械自動化發(fā)展層次的多維，通過數(shù)控技術(shù)拓展機械自動化功能，采用多維的數(shù)控技術(shù)提高自動化水平，多維聯(lián)動發(fā)揮更高的效益。但是多維數(shù)控技術(shù)在機械自動化中編程應(yīng)用開發(fā)難度大，限數(shù)制控技術(shù)在機械自動化領(lǐng)域的發(fā)展。

2.2 數(shù)控技術(shù)機械自動化應(yīng)用的精度化和高速化

在機械自動化的發(fā)展中其自動化水平通過速度和精度衡量，亦是其機械自動化發(fā)展追求的目標(biāo)，在數(shù)控技術(shù)中采用高速CPU和多核CPU提高數(shù)控技術(shù)的處理速度，能夠提高機械自動化中伺服系統(tǒng)的效率，改善機械靜態(tài)和動態(tài)狀況。隨著計算機輔助制造系統(tǒng)的發(fā)展，充分應(yīng)用到數(shù)據(jù)技術(shù)，使得機械自動化的控制精度達到微米級，可見機械自動化在高精度化和高速化上已經(jīng)大大提高。

2.3 數(shù)控技術(shù)機械自動化應(yīng)用的可靠性和網(wǎng)絡(luò)性

機械自動化控制指標(biāo)中數(shù)控技術(shù)的可靠性是重要內(nèi)容，機械自動化要在控制中取得高性能、高效率和高精度的效果，取得很好的效益，就需要提高數(shù)控技術(shù)的可靠性。對現(xiàn)有的數(shù)控技術(shù)進行性能分析，尋求阻礙性能可靠性的原因，從而提高機械自動化控制水平。在此過程中要依靠可靠的管理和有效的組織，經(jīng)過數(shù)控技術(shù)中數(shù)據(jù)的長期積累，并借助計算機技術(shù)建立優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫提高數(shù)控技術(shù)水平。

網(wǎng)絡(luò)化是機械自動化數(shù)控技術(shù)發(fā)展的熱點。數(shù)控系統(tǒng)本身采用模塊設(shè)計，功能強大，能夠滿足機械自動化功能的需求，數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化能夠依據(jù)不同的機械自動化控制要求，使用相應(yīng)的信息進行數(shù)控流程進行調(diào)整從而很大限度的發(fā)揮數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的效能。

3 數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)展

3.1 數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的結(jié)構(gòu)發(fā)展

首先機械自動化中數(shù)控技術(shù)的集成化，采用高度集成的芯片和大規(guī)?？删幊炭刂破鳎≒LC）集成各種專用電路芯片，可以提高數(shù)控技術(shù)的軟件和硬件的匹配效能，提高機械運行的速度和機械自動化的集成度，應(yīng)用平面顯示技術(shù)可以提高機械自動化控制顯示功能；其次是體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化，通過機械設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，可以將不同的機械設(shè)備進行有效組合，對機械進行編程、運行、設(shè)定和操作，而且不同的機械設(shè)備可以顯示在數(shù)控顯示屏幕上，每個機械的自動控制設(shè)備可以高度的集成，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和無人操作。

3.2 數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的功能發(fā)展

首先是數(shù)控技術(shù)的可視化。將計算機技術(shù)和數(shù)控技術(shù)緊密聯(lián)系，高效的處理機械自動控制中各種數(shù)據(jù)，是機械自動控制中的信息交流不僅僅在語言表達上，還可以通過圖像、動作、圖形進行可視化。其次在機械自動控制中，由于工藝的要求存在很多補償和插補，補償中如控制測距的補償，間隙補償。插補包含對象插補、垂直插補等。

4 數(shù)控技術(shù)在機械自動化技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 數(shù)控技術(shù)在機械自動化的綜合發(fā)展

隨著電子技術(shù)、精密制造技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制優(yōu)化、監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，機械自動化中數(shù)控技術(shù)性能日臻完善，數(shù)控的自動化應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。

數(shù)控機床的出現(xiàn)是機械自動控制的基礎(chǔ)，是先到機械控制和制造成為規(guī)模化和工業(yè)化的象征，同時給傳統(tǒng)的機械控制帶來翻天覆地的變化，對汽車加工、國防工業(yè)發(fā)展起到越來越重要的作用。機械自動化中的數(shù)控技術(shù)不斷采用新的成果，朝著可靠化、智能化、高精度、高速度方向發(fā)展。智能化是新世紀(jì)機械控制技術(shù)的大的發(fā)展方向。作為機械自動化的控制部分，數(shù)控技術(shù)中的數(shù)控系統(tǒng)，引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、自適應(yīng)控制等機制，數(shù)控技術(shù)能在機械控制中具備學(xué)習(xí)功能，不斷的儲備控制數(shù)據(jù)，具有自適應(yīng)、自補償、自編程等功能。對于機械自動化運行故障可有進行伺服驅(qū)動的智能化識別、故障診斷的專家系統(tǒng)，通過這些數(shù)控手段可以優(yōu)化調(diào)解參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展進一步促進了其柔性的發(fā)展。這主要是指機械控制中通過數(shù)控系統(tǒng)與外部其他控制系統(tǒng)使用計算機進行網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)連接，能夠在企業(yè)內(nèi)部建立機械自動控制的局域網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部控制或者遠(yuǎn)程控制。

4.2 數(shù)控技術(shù)在機械自動化中的開放化發(fā)展

數(shù)控系統(tǒng)的開放化是建立機械控制智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架。在機械控制中數(shù)控技術(shù)的全軟型的控制系統(tǒng)開放性最好，但是在開發(fā)中涉及的項目太多，存在一定的困難，適合大型機械自動控制；專用的有PC及其和計算機綜合數(shù)控技術(shù)（CNC）的開放性比較差；基于總線的數(shù)控系統(tǒng)控制實現(xiàn)機械自動化的性能比較好，但是總線性能并不能在智能數(shù)控是發(fā)揮很好的效用，還需要進一步開發(fā)研究。工業(yè)PC和機械運行控制卡的形式使得數(shù)控系統(tǒng)在機械控制中發(fā)揮很好的性能，具有很好的開放性，該類型的數(shù)控技術(shù)在機械自動化領(lǐng)域逐步擴大。

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