数控技术专业 教育水平:大专/中专 类别:机械制造 招生对象:初中/高中 学费标准。 专业名称:数控技术专业招生层次:大专(专升本) 主要课程:机械制图、机械设计基础、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAD/CAM应用、数控机床使用与维护、数控机床。 就业方向:主要面向机械、模具、电子、电力、轻工等行业，从事设计、制造、技术、设备维修、销售等相关工作。社会对该专业需求强烈，与三一重工、中联重科、比亚迪、鹤山智能、AVIC等企业建立了实习就业基地。 数控技术与装备是制造业现代化的重要基础。这个基础是否牢固，直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上所有的工业化国家都采取了很大的措施来发展自己的数控技术和产业。

在我国，数控技术和装备的发展也受到了极大的重视，取得了很大的进步。特别是在通用微机数控领域，基于PC平台的国产数控系统已经走在世界前列。然而，我国数控技术研究和产业发展存在诸多问题，尤其是在技术创新能力、商业化进程和市场份额方面。当新世纪到来时，如何有效地解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路步入世界先进行列，并在国际竞争中发挥决定性作用，将是R&D数控部门和生产厂家的重要任务。为了完成这一任务，我们必须首先确立一条符合中国国情的发展道路。因此，本文从总体战略和技术路线、数控系统、功能部件和数控机床两个方面论述了新世纪的发展道路。

数控技术的应用不仅给传统制造业带来了革命性的变化，也使制造业成为工业化的标志。随着数控技术的不断发展和应用领域的不断扩大，它在一些重要行业(it、汽车、轻工、医疗等)的发展中发挥了越来越重要的作用。).).)国计民生，因为这些行业所需要的设备数字化已经成为现代发展的大势所趋。根据世界数控技术及其装备的发展趋势，其主要研究内容是

高速高精加工技术和设备的新趋势

效率和质量是先进制造技术的支柱。高速高精加工技术可以大大提高效率，提高产品质量和档次，缩短生产周期，提高市场竞争力。因此，日本先进技术研究协会将其列为现代制造业的五大技术之一，CIRP将其确定为21世纪的重点研究方向之一。在汽车工业领域，每年30万辆汽车的生产周期是40秒，多品种加工是汽车装备必须解决的关键问题之一。在航空航天领域，加工的零件多为薄壁筋，刚度差，材料为铝或铝合金。只有在高切削速度和小切削力的条件下，才能加工出这些筋和壁。挖掘空大型整体铝合金毛坯，替代许多由铆钉、螺钉等连接方式装配的零件，制造机翼、机身等大型零件，提高了零件的强度、刚度和可靠性。这些都要求加工设备具有高速度、高精度和高灵活性。根据EMO2001，高速加工中心的进给速度可以达到80m/min甚至更高，空转速可以达到100m/min左右。世界上许多汽车工厂，包括中国的上海通用汽车公司，都用高速加工中心组成的生产线部分取代了组合机床。美国辛辛那提公司HyperMach机床进给速度高达60m/min，快速度100m/min，加速度2g，主轴转速达到60000r/min。加工一个薄壁飞机零件只需要30分钟，而在普通高速铣床上加工同样的零件需要3个小时，在普通铣床上需要8个小时。德国DMG公司生产的双轴车床主轴转速和加速度分别达到12×1000转/分和1g。加工精度方面，普通数控机床加工精度从10m提高到5m，精密加工中心从3 ~ 5m提高到1: 1 ~ 1.5m，超精密加工精度开始进入纳米级(0.01m)。在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值达到了6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到了30000h以上，表现出了非常高的可靠性。为了实现高速、高精度加工，电主轴、直线电机等配套功能部件发展迅速，应用领域进一步扩大。

五轴联动加工和复合加工机床发展迅速。

利用5轴联动加工三维曲面零件，可以使用几何形状更好的刀具，不仅光洁度高，而且效率大大提高。一般来说，一台五轴机床的效率可以相当于两台三轴机床。尤其是用立方氮化硼等超硬材料铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工比3轴联动加工能带来更大的效益。但过去由于五轴数控系统和主机结构复杂，编程技术难度大，其价格比三轴数控机床高出数倍，制约了五轴数控机床的发展。

目前，由于电主轴的出现，用于5轴联动加工的复合轴头结构大大简化，其制造难度和成本大大降低，数控系统的价格差距缩小。从而推动了五轴联动机床和具有复合主轴头的复合加工机床(包括五面加工机床)的发展。在EMO2001展会上，日本新机床的5面加工机床采用了复合主轴头，可以实现4个垂直面和任意角度的加工，从而可以在同一台机床上实现5面加工和5轴加工，还可以实现斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出的DMUVoution系列加工中心可在一次装夹下进行五面加工和五轴联动加工，并可由CNC系统或CAD/CAM直接或间接控制。

数控系统的主要发展趋势

21世纪的数控设备将是一个智能系统，它包括数控系统的各个方面:为了追求加工效率和加工质量的智能化，如加工过程的自适应控制和工艺参数的自动生成；以提高驱动性能和智能连接，如前馈控制、电机参数自适应运行、负载自动识别、自动选择和自校正。简化编程，简化操作的智能化，比如智能自动编程，智能人机界面；还有智能诊断和智能监控，方便系统诊断和维护。为了解决封闭的传统数控系统和工业生产数控应用软件存在的问题。许多国家都在研究开放式数控系统，如美国的NGC(下一代工作站/机床控制)、欧共体的OSACA(自动化系统开放体系结构)、日本的Osec(控制器开放系统环境)、中国的ONC(开放式数控系统)等。数控系统的开放性已经成为数控系统的未来。所谓开放式数控系统，是指数控系统的开发可以在统一的操作平台上面向机床制造商和最终用户。通过改变、增加或减少结构对象(数控功能)，可以形成系列化，用户的特殊应用和技术诀窍可以方便地集成到控制系统中，从而快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成个性鲜明的名牌产品。开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统函数库和数控系统功能软件开发工具是当前研究的核心。

网络化数控设备是近两年国际名优机床博览会的新亮点。数控设备的网络化将极大地满足生产线、制造系统和制造企业的信息集成需求，也是实现敏捷制造、虚拟企业、全球制造等新型制造模式的基本单元。国内外一些著名的数控机床和数控系统制造公司在近两年推出了相关的新概念和样机，如Mazak Yamazaki在EMO2001展出的CyberProduction Center (CPC)。京道乐机床公司展出IT广场(简称信息科技广场)；德国西门子公司展示的开放式制造环境(OME)反映了数控机床加工走向网络化的趋势。

重视建立新的技术标准和规范。

数控系统设计与开发规范

如上所述，开放式数控系统具有更好的通用性、灵活性、适应性和可扩展性。美国、欧共体和日本相继实施了战略发展计划，并研究制定了开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)。世界三大经济体在短时间内做出了几乎相同的科学规划和规范，预示着数控技术改革的新时代。2000年，我国也开始研究制定我国ONC数控系统的标准框架。

关于数控标准

数控标准是制造业信息化的发展趋势。在数控技术诞生后的50年里，信息交换是以ISO6983标准为基础的，即用g代码和M代码来描述如何加工，其本质特征是面向过程的。显然，它已经不能满足现代数控技术快速发展的需要。因此，国际上正在制定新的数控系统标准ISO 14649 (Step-NC)，旨在提供一种可以描述整个产品生命周期而不依赖于特定系统的中性机制，从而实现整个制造过程乃至各个工业领域的产品信息标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，将对数控技术乃至整个制造业的发展产生深远的影响。首先，STEP-NC提出了全新的制造理念。在传统的制造观念中，数控加工程序都集中在单台计算机上。在新标准下，数控程序可以在互联网上发布，这是数控技术开放和网络化发展的方向。其次，STEP-NC系统可以大大减少加工图纸(约75%)、编程时间(约35%)和加工时间(约50%)。

欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲启动了STEP-NC的IMS计划(1999年1月1日至2001年12月31日)。来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、制造商和学术机构参加了这个项目。STEP Tools是一家美国公司，也是数据交换软件的全球开发商。他开发了数控机床信息交换的超级模型，目标是用统一的规范描述所有的加工过程。这种新的数据交换格式已在装有西门子、FIDIA和欧洲OSACA-NC数控系统的样机上得到验证。