一,、國(guó)外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1952年，美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng),，開(kāi)創(chuàng)了世界數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的先河,。20世紀(jì)80年代中期，數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展階段,。1986年,，三菱(MITSUBISHI)推出了采用Motorola32位68020CPU的數(shù)控系統(tǒng)，掀起了32位數(shù)控系統(tǒng)的熱潮,。1987年,，發(fā)那科(FANUC)公司32位多CPU系統(tǒng)一FS15的問(wèn)世，使系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的數(shù)據(jù)交換速度較原來(lái)的16位數(shù)控系統(tǒng)顯著提高,。
90年代以來(lái),，受計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的影響，利用PC豐富的軟硬件資源,，數(shù)控系統(tǒng)朝著開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,。該結(jié)構(gòu)不僅使數(shù)控系統(tǒng)具備更好的通用性、適應(yīng)性和擴(kuò)展性,，也是智能化,、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼建立開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的研究計(jì)劃,，如歐洲的OSACA計(jì)劃,、日本的OSEC計(jì)劃等,。此外,，隨著數(shù)控系統(tǒng)性能的不斷提升，數(shù)控機(jī)械的高速化成效顯著,。德,、美,、日等各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)新一代的高速數(shù)控設(shè)備，加工中心的主軸轉(zhuǎn)速,、工作臺(tái)移動(dòng)速度,、換刀時(shí)間分別從80年代的3000~4000r/min、10m/min和5~10s提高到90年代的15000~50000r/min,、80~120m/min和1~3s,。
進(jìn)入21世紀(jì)， 數(shù)控泡沫切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)在控制精度上取得了突破性進(jìn)展,。2010年國(guó)際制造技術(shù)(機(jī)床)展覽會(huì)(IMTS2010)上,，專(zhuān)業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)制造商紛紛推出了提高控制精度的新舉措。FANUC展出的Series30i/31i/32i/35i-MODELB數(shù)控系統(tǒng)推出了AI納米輪廓控制,、AI納米高精度控制,、納米平滑加工、NURBS插補(bǔ)等先進(jìn)功能,，能夠提供以納米為單位的插補(bǔ)指令,，大大提高了工件加工表面的平滑性和光潔度。SIEMENS展出的SINUMERIK828D數(shù)控系統(tǒng)所獨(dú)有的80位浮點(diǎn)計(jì)算精度,，可充分保證插補(bǔ)中輪廓控制的精確性,，從而獲得更高的加工精度。此外,，MITSUBISHI公司的M700V系列數(shù)控系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)插補(bǔ),。
經(jīng)過(guò)持久研發(fā)和創(chuàng)新，德,、美,、日等國(guó)已基本掌握了數(shù)控系統(tǒng)的領(lǐng)先技術(shù)。目前,，在數(shù)控技術(shù)研究應(yīng)用領(lǐng)域主要有兩大陣營(yíng)：一個(gè)是以發(fā)那科(FANUC),、西門(mén)子(SIEMENS)為代表的專(zhuān)業(yè)數(shù)控系統(tǒng)廠(chǎng)商；另一個(gè)是以山崎馬扎克(MAZAK),、德瑪吉(DMG)為代表,，自主開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的大型機(jī)床制造商。2015年FANUC推出的Seriesoi-MODELF數(shù)控系統(tǒng),，推進(jìn)了與高檔機(jī)型30i系列的“無(wú)縫化”接軌,，具備滿(mǎn)足自動(dòng)化需求的工件裝卸控制新功能和最新的提高運(yùn)轉(zhuǎn)率技術(shù)，強(qiáng)化了循環(huán)時(shí)間縮短功能,，并支持最新的I/O網(wǎng)絡(luò)——I/Olink,。MAZAK提出的全新制造理念——SmoothTechnology，以基于Smooth技術(shù)的第七代數(shù)控系統(tǒng)MAZATROLSmoothX為樞紐,，提供高品質(zhì),、高性能的智能化產(chǎn)品和生產(chǎn)管理服務(wù),。SmoothX數(shù)控系統(tǒng)搭配先進(jìn)軟硬件，在高進(jìn)給速度下可進(jìn)行多面高精度加工,；圖解界面和觸屏操作使用戶(hù)體驗(yàn)更佳,，即使是復(fù)雜的五軸加工程序，通過(guò)簡(jiǎn)單的操作即可修改,；內(nèi)置的應(yīng)用軟件可以根據(jù)實(shí)際加工材料和加工要求快速地為操作者匹配設(shè)備參數(shù),。DMG推出的CELOS系統(tǒng)簡(jiǎn)化和加快了從構(gòu)思到成品的進(jìn)程，其應(yīng)用程序(CELOSAPP)使用戶(hù)能夠?qū)C(jī)床數(shù)據(jù),、工藝流程以及合同訂單等進(jìn)行操作展示,、數(shù)字化管理和文檔化，如同操作智能手機(jī)一樣簡(jiǎn)便直觀(guān),。CELOS系統(tǒng)可以將車(chē)間與公司高層組織整合在一起,，為持續(xù)數(shù)字化和無(wú)紙化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化,、智能化,。
二、國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年,，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已形成具有一定技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系,，建立了華中數(shù)控、沈陽(yáng)數(shù)控,、航天數(shù)控,、廣州數(shù)控和北京精雕數(shù)控等一批國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地。雖然國(guó)產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)與國(guó)外相比在功能,、性能和可靠性方面仍存在一定差距,，但近年來(lái)在多軸聯(lián)動(dòng)控制、功能復(fù)合化,、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化和開(kāi)放性等領(lǐng)域也取得了一定成績(jī)。
1,、多軸聯(lián)動(dòng)控制,。多軸聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵，也是制約我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大瓶頸,。近年來(lái),，在國(guó)家政策支持和多方不懈努力下得到了快速發(fā)展，逐漸形成了較為成熟的產(chǎn)品,。華中數(shù)控,、航天數(shù)控、北京機(jī)電院,、北京精雕等已成功研發(fā)五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng),。
2,、功能復(fù)合化,。目前,，國(guó)際主流數(shù)控系統(tǒng)廠(chǎng)商大多推出了集成CAD/CAM技術(shù)的復(fù)合式數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控技術(shù)與CAD/CAM技術(shù)的無(wú)縫集成,，有效提高了產(chǎn)品加工的效率和可靠性,，在加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈里的地位愈加重要。
3,、網(wǎng)絡(luò)化與智能化,。隨著計(jì)算機(jī)及人工智能技術(shù)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化,、智能化程度不斷提高,。
4、開(kāi)放性,。盡管目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)依舊應(yīng)用廣泛,，但開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)已是大勢(shì)所趨。 泡沫切割設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)放性為大型生產(chǎn)活動(dòng)的自動(dòng)化,、信息化創(chuàng)造了有利條件,，也是“工業(yè)4.0”時(shí)代對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出的新要求。
5,、遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障診斷,。近年來(lái)在國(guó)家“863”計(jì)劃的資助下，國(guó)內(nèi)許多大學(xué)和企業(yè)都開(kāi)展了面向數(shù)控設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷解決方案研究,。西北工業(yè)大學(xué)與企業(yè)合作研究建立了基于Internet的數(shù)控設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng),，為數(shù)控設(shè)備廠(chǎng)家創(chuàng)造了一個(gè)遠(yuǎn)程售后服務(wù)體系的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，節(jié)省了生產(chǎn)廠(chǎng)家的售后服務(wù)費(fèi)用,，提高了維修和服務(wù)的效率,。
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