一,、國外數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1952年，美國麻省理工學院研制出第一臺試驗性數(shù)控系統(tǒng),，開創(chuàng)了世界數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的先河,。20世紀80年代中期，數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)進入高速發(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)交換速度較原來的16位數(shù)控系統(tǒng)顯著提高,。
90年代以來,，受計算機技術(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,、適應性和擴展性，也是智能化,、網(wǎng)絡化發(fā)展的技術(shù)基礎,。工業(yè)發(fā)達國家相繼建立開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究計劃，如歐洲的OSACA計劃,、日本的OSEC計劃等,。此外，隨著數(shù)控系統(tǒng)性能的不斷提升,，數(shù)控機械的高速化成效顯著,。德、美,、日等各國爭相開發(fā)新一代的高速數(shù)控設備,，加工中心的主軸轉(zhuǎn)速、工作臺移動速度,、換刀時間分別從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,。
進入21世紀,， 數(shù)控泡沫切割機數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)在控制精度上取得了突破性進展。2010年國際制造技術(shù)(機床)展覽會(IMTS2010)上,，專業(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插補等先進功能，能夠提供以納米為單位的插補指令,，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)所獨有的80位浮點計算精度，可充分保證插補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)也可實現(xiàn)納米級插補,。
經(jīng)過持久研發(fā)和創(chuàng)新,，德、美,、日等國已基本掌握了數(shù)控系統(tǒng)的領(lǐng)先技術(shù),。目前，在數(shù)控技術(shù)研究應用領(lǐng)域主要有兩大陣營：一個是以發(fā)那科(FANUC)、西門子(SIEMENS)為代表的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)廠商,；另一個是以山崎馬扎克(MAZAK),、德瑪吉(DMG)為代表，自主開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的大型機床制造商,。2015年FANUC推出的Seriesoi-MODELF數(shù)控系統(tǒng),，推進了與高檔機型30i系列的“無縫化”接軌，具備滿足自動化需求的工件裝卸控制新功能和最新的提高運轉(zhuǎn)率技術(shù),，強化了循環(huán)時間縮短功能,，并支持最新的I/O網(wǎng)絡——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,。SmoothX數(shù)控系統(tǒng)搭配先進軟硬件，在高進給速度下可進行多面高精度加工,；圖解界面和觸屏操作使用戶體驗更佳,，即使是復雜的五軸加工程序，通過簡單的操作即可修改,；內(nèi)置的應用軟件可以根據(jù)實際加工材料和加工要求快速地為操作者匹配設備參數(shù),。DMG推出的CELOS系統(tǒng)簡化和加快了從構(gòu)思到成品的進程，其應用程序(CELOSAPP)使用戶能夠?qū)C床數(shù)據(jù),、工藝流程以及合同訂單等進行操作展示,、數(shù)字化管理和文檔化，如同操作智能手機一樣簡便直觀,。CELOS系統(tǒng)可以將車間與公司高層組織整合在一起,，為持續(xù)數(shù)字化和無紙化生產(chǎn)奠定基礎，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化,、智能化,。
二、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國對數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年,，經(jīng)過幾十年的發(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)控等一批國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地。雖然國產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)與國外相比在功能,、性能和可靠性方面仍存在一定差距,，但近年來在多軸聯(lián)動控制、功能復合化、網(wǎng)絡化,、智能化和開放性等領(lǐng)域也取得了一定成績,。
1、多軸聯(lián)動控制,。多軸聯(lián)動控制技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵,，也是制約我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大瓶頸。近年來,，在國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,、北京機電院、北京精雕等已成功研發(fā)五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng),。
2,、功能復合化。目前,，國際主流數(shù)控系統(tǒng)廠商大多推出了集成CAD/CAM技術(shù)的復合式數(shù)控系統(tǒng),。數(shù)控技術(shù)與CAD/CAM技術(shù)的無縫集成，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)絡化與智能化,。隨著計算機及人工智能技術(shù)的發(fā)展,，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、智能化程度不斷提高,。
4,、開放性。盡管目前國內(nèi)市場上傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)依舊應用廣泛,，但開放式數(shù)控系統(tǒng)已是大勢所趨,。 泡沫切割設備數(shù)控系統(tǒng)的開放性為大型生產(chǎn)活動的自動化、信息化創(chuàng)造了有利條件,，也是“工業(yè)4.0”時代對數(shù)控系統(tǒng)提出的新要求,。
5、遠程監(jiān)控及故障診斷,。近年來在國家“863”計劃的資助下,，國內(nèi)許多大學和企業(yè)都開展了面向數(shù)控設備的遠程監(jiān)測和故障診斷解決方案研究。西北工業(yè)大學與企業(yè)合作研究建立了基于Internet的數(shù)控設備遠程監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng),，為數(shù)控設備廠家創(chuàng)造了一個遠程售后服務體系的網(wǎng)絡環(huán)境,，節(jié)省了生產(chǎn)廠家的售后服務費用,，提高了維修和服務的效率。
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