數控技術的進展及我國數控技術發展現狀

唐樹群

（遼陽技師學院，遼寧 遼陽 111000）

在人類的發展歷史上，數控技術對于人類社會的進步，有著重要的數據支持作用，在世界范圍內的經濟建設以及人民的生活范圍內，數控技術已經滲透到各個方面，在未來的社會中，數控技術對于社會的發展，也有著非常重要的推進作用。就我國的社會建設發展分析，數控技術的發展，極大的推進了機械加工行業的發展，同時取得了良好的經濟效益，從批量生產的發展形勢，逐漸轉向與高精技術的發展形勢。

數控技術是近年來提出的一個計算機數字化程序管理生產的概念，其最早的雛形源自于計算機的問世，其目的是為了利用電腦的高度計算能力以及精確計算能力來代替人類進行大范圍大量的數據計算，并且協助生產行業提升生產效率節約人力，在近些年電子計算機技術的不斷進化使數字化程序的發展方向越發全面，并且在現代化概念下普及到絕大部分批量精確的生產中去，其中最為出色的就是機械制造以及生產加工行業。

數控技術就是以數字量編程實現控制機械或其他設備自動工作的技術，由早期的NC（硬件數控）發展到現在使用較廣發的CNC（硬件+軟件數控）。隨著市場競爭日趨激烈，產品更新換代加快，大批量產品越來越少，小批量產品生產的比重越來越大，迫切需要一種精度高、柔性好加工設備來滿足這些需求，電子技術和計算機技術的飛速發展則為NC機床的進步提供了堅實的技術基礎，數控技術正是在這種背景下誕生和發展起來的。它的產生給自動化技術帶來了新的概念，推動了加工自動化技術的發展。

1940年，美國的密執安（即現在的密歇根州）飛機制造公司為了加工飛機葉片輪廓框架，設計了加工軌跡和進行了數據處理，由此產生了早期的數控思想。1952年，Parsons公司和M.I.T（麻省理工學院）合作研制了世界上第一臺三座標數控機床，它的電子元器件是電子管，體積龐大，硬接線電路，這臺數控機床的研制具有劃時代的歷史意義，因為它采用了先進的數字控制技術，綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量、新型機械結構等多方面的技術成果，是一種新型的機床，開辟了工業生產技術的新紀元。1955年，第一臺工業用數控機床由美國Bendix公司生產出來，在此以后，從1960年開始，其他一些工業國家，如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。從1952年至今，NC機床按NC系統的發展經歷了五代，第一代：1955年NC系統以電子管組成，體積大，功耗大；第二代：1959年NC系統以晶體管組成，廣泛采用印刷電路板，跨入了第二代（晶體管）；第三代：1965年NC系統采用小規模集成電路作為硬件，其特點是體積小，功耗低，可靠性進一步提高。以上三代NC系統，由于其數控功能均由硬件實現，故歷史上又稱其為“硬線NC”；第四代：1970年NC系統采用小型計算機取代專用計算機，其部分功能由軟件實現，它具有價格低，可靠性高和功能多等特點；第五代：1974年NC系統以微處理器為核心，不僅價格進一步降低，體積進一步縮小，使實現真正意義上的機電一體化成為可能。人們習慣上將第四代、第五代統稱為CNC——軟件數控。

進入20世紀90年代以來，隨著國際上計算機技術突飛猛進的發展，數控技術不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著運行高速化、加工高精化、功能復合化、控制智能化、體系開放化和交互網絡化方向發展，最近30年，CNC性能和功能不斷發展，CNC機床向綜合自動化方向發展。所以機床數控技術，被認為是現代機械自動化的基礎技術。

在一些高度精密的行業內數控技術的應用更廣泛，比如航空航天這一領域內幾乎完全是由電子計算機進行數據分析再有人工分析綜合多方面因素考慮后在進行機械加工生產的，數控機械機床的優越性能在這方面就有最明顯的體現，重量、尺寸的高度精確要求需要電子計算機反復核對后再進行生產，否則就會造成巨大的人員傷亡和經濟損失。

農業生產已經不再是農耕時代簡單的操作，而是利用農業數控化器械操作達到生產目了，在農業生產中機械的應用取代了傳統的耕種方式，并且以效率生產著稱。數控化技術的應用方面還有很多，包括畜牧業、化學、生物學、物理學等多方面，總之需要量產并且需要注重精確度的機械生產技工走向數控技術時代是不可避免的，因為數控技術的優越性本身就是針對于這些要求而誕生的，生產將由電子計算機數字化程序配合機械來進行，人們生產的效率也會越來越高。

近年來隨著中國經濟的不斷發展，使世界一些主要機床廠商引起他們的重視，在2000年，最大的日本機床制造商“馬扎克”在中國銀川建立了數控機床合資廠，制造水平相當先進，號稱“智能化、網絡化”工廠并且與世界同步。日本大隈公司在北京也建立了年產1 000臺數控機床控股公司，德國的一家企業也在我國上海建立工廠。步入21世紀的今天，隨著行業規模不斷壯大，國產高檔數控機床明顯進步，國產中高檔數控系統取得重大突破，這些都充分說明，中國數控機床整體水平全面提升。在數量不斷上升的同時，數控機床質量在追趕世界的進程中也在飛速發展。同時，作為數控機床核心技術國產數控系統也在這樣的變化中取得了重大突破與進步。

在我國數控化生產的現代生產線上還存在一些問題使我國生產的數控化機床無法與德國韓國等國家生產的機床相比，簡單的來說在中國大型的機床已經在全世界占據一定的地位，但是從機床的使用壽命上就能看出我國生產的數控化機床還存在問題，并且在一些專業精確度要求極高的儀器生產機床是我國目前不能夠批量制造的，并且我國生產機床占地比較大，外觀并不是十分令人滿意，因此國家撥款在這些方面持續改進，預計在近十年趕超西方發達國家的數控機床生產技術。還需要在軟件開發商做足功夫，設計出符合不同行業特點的數控軟件，針對于不同行業的特點創造出屬于中國的數控機場品牌，在今后的發展中逐漸趕超西方發達國家的數控技術。

就我國當前的數控技術分析，與其他國家的數控技術還有距離，只有清楚數控技術發展過程，以及我國的數控技術現狀，才能夠實現數控技術上的進一步發展，從而推動社會經濟建設的快速發展。就數控技術的發展與人類發展歷史上來分析，數控技術對于人類社會的進步，有著重要的數據支持作用，在世界范圍內的經濟建設以及人民的生活范圍內，數控技術已經滲透到各個方面，在未來的社會中，數控技術對于社會的發展，也有著非常重要的推進作用。就我國的社會建設發展分析，數控技術的發展，極大的推進了機械加工行業的發展，同時取得了良好的經濟效益。通過對于技術上的研究，必然會形成在數控技術上在社會經濟建設中的進一步發展。