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数控技能，即选用电脑程序操控机器的办法，按工作人员事前编好的程式对机械零件进行加工的进程。数控技能的运用不光给传统制作业带来了革新性的变化，使制作业变成工业化的标志，并且跟着数控技能的不断开展和运用范畴的扩展，他对国计民生的一些首要职业（IT、汽车、轻工、医疗等）的开展起着越来越首要的效果，因为这些职业所需装备的数字化已是现代开展的大趋势。从国际上数控技能及其装备开展的趋势来看，其首要研讨热点有以下几个方面：

1.高速、高精加工技能及装备的新趋势

功率、质量是先进制作技能的主体。高速、高精加工技能可极大地进步功率，进步商品的质量和层次，缩短出产周期和进步商场竞争能力。为此日本先端技能研讨会将其列为5大现代制作技能之一，国际出产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的基地研讨方向之一。

在汽车工业范畴，年产30万辆的出产节拍是40秒/辆，并且多种类加工是汽车装备有必要处理的重点疑问之一；在航空和宇航工业范畴，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，资料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的状况下，才能对这些筋、壁进行加工。选用大型整体铝合金坯料“掏空”的办法来制作机翼、机身等大型零件来代替多个零件经过很多的铆钉、螺钉和别的联合方法组装，使构件的强度、刚度和可靠性得到进步。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的请求。

从EMO2001展会状况来看，高速加工基地进给速度可达80m/min，甚至更高，空运转速度可达100m/min左右，国际上很多汽车厂，包含我国的上海通用汽车公司，现已选用以高速加工基地构成的出产线有些代替组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，迅速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而相同的零件在通常高速铣床加工需3h，在通常铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*1000r/mm和1g。

在加工精度方面，通常级数控机床的加工精度已由10μm进步到5μm，精密级加工基地则从3～5μm，进步到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开端进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控设备的MTBF值已达6 000h以上，伺服体系的MTBF值到达30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了完成高速、高精加工，与之配套的功用部件如电主轴、直线电机得到了迅速的开展，运用范畴进一步扩展。

2.五轴联动加工和复合加工机床迅速开展

选用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最好几许形状进行切削，不仅光洁度高，并且功率也大幅度进步。通常以为，1台5轴联动机床的功率能够等于2台3轴联动机床，特别是运用立方氮化硼等超硬资料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工表现更高的效益。但曩昔因5轴联动数控体系、主组织造复杂等原因，其报价要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技能难度较大，制约了5轴联动机床的开展。

当时因为电主轴的呈现，使得完成5轴联动加工的复合主轴头构造大为简化，其制作难度和本钱大幅度降低，数控体系的报价差距减小。因而促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的开展。在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床选用复合主轴头，可完成4个笔直平面的加工和恣意视点的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上完成，还可完成倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工基地，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC体系操控或CAD/CAM直接或直接操控。

3.智能化、敞开式、网络化变成当代数控体系开展的首要趋势

21世纪的数控装备将是具有必定智能化的体系，智能化的内容包含在数控体系中的各个方面：为追求加工功率和加工质量方面的智能化，如加工进程的自适应操控，技能参数主动生成；为进步驱动性能及运用衔接便利的智能化，如前馈操控、电机参数的自适应运算、主动识别负载主动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的主动编程、智能化的人机界面等；还有智能确诊、智能监控方面的内容、便利体系的确诊及修理等。为处理传统的数控体系封闭性和数控运用软件的产业化出产存在的疑问。很多国家对敞开式数控体系进行研讨，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，我国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控体系敞开化现已变成数控体系的未来之路。所谓敞开式数控体系即是数控体系的开发能够在一致的运转渠道上，面向机床厂家和最终用户，经过改变、添加或取舍构造对象（数控功用），构成系列化，并可便利地将用户的特殊运用和技能窍门集成到操控体系中，迅速完成不一样种类、不一样层次的敞开式数控体系，构成具有鲜明个性的名牌商品。敞开式数控体系的体系构造规范、通讯规范、装备规范、运转渠道、数控体系功用库以及数控体系功用软件开发工具等是当时研讨的中心。

网络化数控装备是近两年国际闻名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满意出产线、制作体系、制作公司对信息集成的需要，也是完成新的制作形式如灵敏制作、虚拟公司、全球制作的根底单元。国内外一些闻名数控机床和数控体系制作公司都在近两年推出了有关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能出产操控基地，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技能广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（敞开制作环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向开展的趋势。

4.重视新技能规范、规范的建立

（1）对于数控体系规划开发规范

如前所述，敞开式数控体系有非常好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷繁施行战略开展方案，并进行敞开式体系构造数控体系规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研讨和拟定，国际3个最大的经济体在短期内进行了简直相同的科学方案和规范的拟定，预示了数控技能的一个新的革新期间的降临。我国在2000年也开端进行我国的ONC数控体系的规范结构的研讨和拟定。

（2）对于数控规范

数控规范是制作业信息化开展的一种趋势。数控技能诞生后的50年间的信息交流都是根据ISO6983规范，即选用G，M代码描绘如何（how）加工，其本质特征是面向加工进程，明显，他已越来越不能满意现代数控技能高速开展的需要。为此，国际上正在研讨和拟定一种新的CNC体系规范ISO14649（STEP－NC)，其意图是供给一种不依赖于详细体系的中性机制，能够描绘商品全部生命周期内的一致数据模型，然后完成全部制作进程，甚至各个工业范畴商品信息的规范化。STEP-NC的呈现可能是数控技能范畴的一次革新，对于数控技能的开展甚至全部制作业，将发生深远的影响。首要，STEP-NC提出一种簇新的制作理念，传统的制作理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新规范下，NC程序能够分散在互联网上，这正是数控技能敞开式、网络化开展的方向。其次，STEP-NC数控体系还可大大削减加工图纸（约75%）、加工程序编制时刻（约35%）和加工时刻（约50%）。

欧美国家非常重视STEP-NC的研讨，欧洲发起了STEP-NC的IMS方案(1999.1.1～2001.12.31)。参与这项方案的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术组织。美国的STEP Tools公司是全球范围内制作业数据交流软件的开发者，他现已开发了用作数控机床加工信息交流的超级模型(Super Model)，其方针是用一致的规范描绘一切加工进程。这种新的数据交流格局现已在装备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控体系的原型样机进步行了验证。