所謂的“原生態(tài)”是指最自然，無加工的東西，就好像牛奶一樣，原生態(tài)總是給人最好的感覺，但是也并非是真正的原生態(tài)，就算是牛奶，如果沒有加工也是有益生菌的，因此，泰之在加工方面也是很下功夫的，這里的原生態(tài)是指加工后去除糟粕，取其精華的意思。例如：數(shù)控維修技術(shù)作為泰之的主營(yíng)產(chǎn)品之一，在對(duì)其加工時(shí)，是經(jīng)過去除它多余的質(zhì)量成分。

    客戶就是上帝,這話在很多企業(yè)家心中都成了企業(yè)發(fā)展的基本根據(jù)，想要抓取客戶們的心，就得想出吸引客戶的辦法。在國(guó)內(nèi)，大部分購(gòu)買商都是擔(dān)心質(zhì)量效果的，也正是這一點(diǎn)埋沒了多少高質(zhì)量企業(yè)，也正是這樣才使得國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)流動(dòng)不通暢，購(gòu)買商不敢買，生產(chǎn)商提高成本的高質(zhì)量產(chǎn)品卻賣不出去；如何打破這一困境呢？其實(shí)方法很簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)往往是吸引客戶的關(guān)鍵，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索，在設(shè)計(jì)方面下了很大的功夫，原生態(tài)設(shè)計(jì)的方案更是得到了不少的支持，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，也在抓設(shè)計(jì)，突出產(chǎn)品的特點(diǎn)，才能獲得展示的舞臺(tái)。

    裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，航空，航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)別，什么是不生產(chǎn)，而是如何產(chǎn)生，用什么勞動(dòng)資料生產(chǎn)”。制造技術(shù)和裝備就是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，和數(shù)控技術(shù)在當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和設(shè)備，核心技術(shù)。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，為了提高制造能力和水平提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，并在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面的封鎖和對(duì)中國(guó)限制性政策。簡(jiǎn)而言之，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，所謂的數(shù)字化裝備，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)機(jī)械制造技術(shù)；(2)信息處理、加工，傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。

1, 國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

    世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，幾乎一度迅速成為夕陽產(chǎn)業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國(guó)，德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過較大變動(dòng)，從90年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，制造業(yè)在世界上形成一個(gè)新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同，全部生產(chǎn)任務(wù)。

     20世紀(jì)人類社會(huì)的發(fā)明的最偉大的科技成就是計(jì)算機(jī)應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng) 用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備，包括：汽車，銑削，加工中心，無聊，研磨，沖壓，處理能力和各種平面的，數(shù)控制造設(shè)備，形成一個(gè)龐大的家族，全世界有年產(chǎn)10?20萬單位，數(shù)十億美元的價(jià)值。   

 

    世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，幾乎一度迅速成為夕陽產(chǎn)業(yè)，所以，美國(guó)人首先提  出要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國(guó)，德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過較大變動(dòng)，從90年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升，制造業(yè)在世界上形成一個(gè)新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從2000年至今已接受3個(gè)月以后的訂貨合同，全部生產(chǎn)任務(wù)。

    我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但在一般情況下，技術(shù)水平不高，質(zhì)量差，所以在90年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了最艱難的歲月蕭條，當(dāng)產(chǎn)能50％庫(kù)存超過四個(gè)月。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)對(duì)數(shù)控設(shè)備批準(zhǔn)進(jìn)口的限制，數(shù)控系統(tǒng)支持關(guān)鍵的投資重點(diǎn)，設(shè)備，技術(shù)研究，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是1999年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)繁榮。從2000年8月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001年4月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，您還可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮。但也反映了下列問題： 

（1） 低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷； 

（2） 高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口； 

（3） 配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口； 

（4） 應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有完全推廣使用； 

（5） 自行開發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資公司生產(chǎn)或組裝進(jìn)口配件。

當(dāng)今世界工業(yè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的擁有量反映了這個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能力和國(guó)防實(shí)力。目前，中國(guó)是世界機(jī)床的所有權(quán)（近300萬臺(tái)）最大的國(guó)家，但我們的機(jī)床數(shù)控化率僅達(dá)到1．9％左右，這與西方工業(yè)國(guó)家一般能達(dá)到20％的差距太大。日本的不足80萬臺(tái)機(jī)器的有近10倍的國(guó)家的制造能力。數(shù)控化率，現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的利用率，開工率低，這是發(fā)展我國(guó)21世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。每年我們國(guó)產(chǎn)全功能數(shù)控機(jī)床3000～4000臺(tái)，年產(chǎn)5萬多名日本數(shù)控機(jī)床，每年我們花十幾億美元進(jìn)口7000～9000臺(tái)數(shù)控機(jī)床，即使這樣我國(guó)制造業(yè)也很難把行業(yè)中數(shù)控化率大幅度提上去。因此，國(guó)家計(jì)委，從國(guó)家經(jīng)貿(mào)委“八五”“九五”數(shù)控化改造提出的方法，在“九五”期間，我已經(jīng)做了研究會(huì)。當(dāng)時(shí)提出數(shù)控化改造的設(shè)備可達(dá)8～10萬臺(tái)，需要投資80?10十億的資金，但得到的經(jīng)濟(jì)效益將是投入的5～10倍以上。因此，這兩年來承擔(dān)數(shù)控化改造的企業(yè)公司大量涌現(xiàn)，甚至有美國(guó)公司參與?！笆濉辈艅倓傞_始，國(guó)防委員會(huì)明確表示，軍事投資6.8億元的企業(yè)，用于對(duì)1．2～1．8萬臺(tái)機(jī)床的數(shù)控化改造。 

數(shù)控技術(shù)經(jīng)過50年的2個(gè)階段和6代的發(fā)展： 

第1階段：硬件數(shù)控（NC） 

第1代：1952年的電子管 

第2代：1959年晶體管分離元件 

第3代：1965年的小規(guī)模集成電路 

第2階段：軟件數(shù)控（CNC） 

第4代：1970年的小型計(jì)算機(jī) 

第5代：1974年的微處理器 

第6代：1990年基于個(gè)人PC機(jī)（PC－BASEO） 

第6代的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)主要有： 

（1） 元器件集成度高，可靠性，高性能可靠性已可達(dá)到5萬小時(shí)以上； 

（2） 基于PC平臺(tái)，技術(shù)進(jìn)步快，升級(jí)換代容易； 

（3） 提供了開放式基礎(chǔ)，可用于柔軟的使用，豐富的硬件資源，數(shù)控能力，使廣大地區(qū)（如CAD，CAM，CAPP，連接卡，聲卡，打印機(jī)，攝影機(jī)等）； 

（4） 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來說，提供了一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境，簡(jiǎn)化了硬件。 

目前，國(guó)際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本FANUC公司，年產(chǎn)5萬套以上系統(tǒng)，約占40％的世界市場(chǎng)，其次是德國(guó)的西門子公司約占15％以上，再次德海德漢爾，西班牙發(fā)格，意大利菲律賓卡地亞，法國(guó)NUM，日本三菱，安川。 

國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廠家華中數(shù)控，北京航天數(shù)控集團(tuán)北京KND，北京凱奇，沉陽藝術(shù)節(jié)，葛蘭素史克，南京方達(dá)，成都廣泰等。國(guó)產(chǎn)數(shù)控生產(chǎn)廠家都是小規(guī)模的，年產(chǎn)都還沒有超過300～400套。 

近10年數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)發(fā)展，在以下技術(shù)領(lǐng)域有巨大的進(jìn)步。 

（1） 高速化 

由于高速加工技術(shù)普及，普遍提高機(jī)器速度的各個(gè)方面，車床主軸轉(zhuǎn)速由3000～4000r／min提高到8000～10000r／min，銑床和4000?8000r/min加工中心主軸轉(zhuǎn)速高達(dá)轉(zhuǎn)速12000r/min，24000r/min進(jìn)，40000r／min以上?快速移動(dòng)速度由過去的10～20m／min提高到48m／min、60m/min的，在80m/min，120m/min可同時(shí)改善提高起步加速所需的移動(dòng)部件的速度，其已由過去一般機(jī)床的0．5G（重力加速度）提高到1．5～2G，高達(dá)15G，直線電機(jī)開始在機(jī)器上，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。 

（2） 精密的 

數(shù)控機(jī)床的定位精度已經(jīng)普遍上升至約0.01?0.02毫米0.008毫米，亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0．0005mm左右，納米機(jī)器達(dá)到0.005?0.01μm的，最小分辨率為1nm（0．000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已有產(chǎn)品。 

數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級(jí)插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1μ的圓度，插補(bǔ)前多塊預(yù)讀，大大提高了插值的質(zhì)量，自動(dòng)拐角處理。 

（3） 復(fù)合加工，新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn) 

如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸加工各種異型件。還得出了每個(gè)新的機(jī)器結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串聯(lián)和并聯(lián)鉸鏈機(jī)床。采用特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)，數(shù)控特殊的操作模式特殊編程要求。 

（4） 使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼”。如內(nèi)冷鉆頭由于使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，當(dāng)鉆深孔大大提高工作效率。加工鋼件切削速度能達(dá)1000m／min，加工鋁件能達(dá)5000m／min。 

（5） 數(shù)控機(jī)床的開放性和網(wǎng)絡(luò)管理，其基本要求是采用數(shù)控機(jī)床，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率，生產(chǎn)力的必要手段，和企業(yè)的合理化，優(yōu)化使用的制造工具這些方法。因此，計(jì)算機(jī)集成制造，網(wǎng)絡(luò)化制造，遠(yuǎn)程診斷，虛擬制造，異行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。 

2, 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

    數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車，光，醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從數(shù)控技術(shù)和視設(shè)備發(fā)展的角度，世界上目前的趨勢(shì)，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面〔1～8〕。

2.1 速度，高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)

    效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的機(jī)構(gòu)。高速，高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

    在汽車行業(yè)，年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點(diǎn)問題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度差，該材料是鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，為了使這些肌肉，墻處理。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來替代多個(gè)零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式，強(qiáng)度構(gòu)件，剛度和改進(jìn)的可靠性。這些都為高速加工設(shè)備制造，高精度和高靈活性的要求。

    從EMO2001展會(huì)情況來看，高速加工中心進(jìn)給速度可達(dá)在80m/min，或什至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min的左右。目前世界上許多汽車廠，其中包括中國(guó)的上海通用汽車，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，快如100m/min的，加速度2g的，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60 000r/min。處理的薄壁飛機(jī)零件，僅30分鐘，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h；德國(guó)DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達(dá)12*!000r/mm和1g。

    在加工精度，近10年來，數(shù)控加工精度由10微米可達(dá)5μm的一般水平，精密加工中心從3?5μm的，可達(dá)1?1.5微米，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)（0.01μm的）。

在可靠性方面，國(guó)外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

    為了實(shí)現(xiàn)高速，精度高，輔助功能，如主軸，直線電機(jī)得到了快速發(fā)展，應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。 

2.2 5軸聯(lián)動(dòng)加工bsp; 

    采用5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，最佳可用的工具，切削幾何參數(shù)，不僅光潔度，和效率大大提高。一般情況下，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但在過去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，主機(jī)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，再加上編程難度比較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，制造難度和成本顯著降低，數(shù)控系統(tǒng)縮小價(jià)格差距。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

    在EMO2001展會(huì)上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，和處理可以在4處理的垂直平面上的任何角度來實(shí)現(xiàn)，使得5面加工和5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國(guó)德馬吉展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。

2.3 智能化，開放，網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)

    21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，包括智能數(shù)控系統(tǒng)的各個(gè)方面：追求加工效率和智能化的品質(zhì)，自適應(yīng)過程控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制，電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算，自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化的智能操作方面，作為智能化的自動(dòng)編程，智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控內(nèi)容易于診斷和修復(fù)系統(tǒng)等。

為了解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控應(yīng)用程序關(guān)閉的工業(yè)生產(chǎn)問題。目前許多國(guó)家對(duì)開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國(guó)的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐盟OSACA（運(yùn)

和復(fù)合加工機(jī)床EN 系統(tǒng)架構(gòu) 為 自動(dòng)化系統(tǒng)中 控制 ），日本的OSEC（開放系統(tǒng) 環(huán)境為 控制器），中國(guó)的ONC(Open Numerical Control System)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的平臺(tái)上運(yùn)行，對(duì)于機(jī)床制造商和最終用戶，通過改變，增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能），形成，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種，不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成了知名品牌具有鮮明的個(gè)性。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范，配置規(guī)范，操作平臺(tái)，數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。

    網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)，制造企業(yè)集成信息的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)，全球制造基地單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，在EMO2001展會(huì)，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生產(chǎn)控制中心，簡(jiǎn)稱CPC)；日本大隈（Okuma）機(jī)床公司展出“IT plaza”（信息技術(shù)廣場(chǎng)，簡(jiǎn)稱IT廣場(chǎng))；德國(guó)西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放制造環(huán)境，短OME）等，體現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控加工方向的趨勢(shì)。 

2.4 重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立

2.4.1 關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)規(guī)范

    如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性，靈活，各國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA，OSEC）的研究和開發(fā)，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來臨。在2000年也開始了我們的研究，中國(guó)的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架。 

2.4.2關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

    數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。信息交流數(shù)控技術(shù)誕生50年后的基于之間ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，它采用G，M代碼描述如何（how）加工，其基本特征是面向過程的，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展的需要。為此，國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型可以描述整個(gè)產(chǎn)品生命周期，在整個(gè)制造過程中，為了實(shí)現(xiàn)，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念，NC加工程序都集中在單個(gè)計(jì)算機(jī)上。根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)，NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上，這是一個(gè)開放式數(shù)控技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。其次，STEP-NC的數(shù)控系統(tǒng)還可以大大減少加工圖紙（約75％），加工編程時(shí)間（約35％）和處理時(shí)間（約50％）。

    目前，歐美國(guó)家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計(jì)劃(1999.1.1～2001.12.31)。參與該項(xiàng)目的20加元來自歐洲和日本/ CAM / CAPP / CNC用戶，廠商和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。美國(guó)步驟 工具制造公司的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的全球開發(fā)者，他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機(jī)床加工信息交換的超級(jí)模型(Super Model)，其目標(biāo)是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、驗(yàn)證的原型FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)。

2. 5 柔性化 包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，控制系統(tǒng)可以基于同一組的不同的生產(chǎn)工藝要求使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

2. 6 工藝復(fù)合性和多軸化 以減少工序、輔助時(shí)間綜合處理的主要目的，多軸線移動(dòng)時(shí)，多家庭控制方向。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀，主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等的旋轉(zhuǎn)多項(xiàng)措施完成了多進(jìn)程，復(fù)雜的多面加工。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。(4)實(shí)時(shí)智能化 早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，它的作用是如何調(diào)度的任務(wù)，為了確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。認(rèn)可機(jī)構(gòu)正試圖實(shí)現(xiàn)各種與計(jì)算模式的智能人的行為。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、發(fā)展更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更復(fù)雜的應(yīng)用程序的開發(fā)，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，專家控制，學(xué)習(xí)控制，前饋控制。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)，參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能壓力，溫度，位置，速度控制和模糊控制等方面，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳的控制。

2.7 功能發(fā)展方向

    (1)用戶界面圖形化 用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同的用戶界面的不同要求，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。目前的互聯(lián)網(wǎng)，虛擬現(xiàn)實(shí)科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面大大方便了使用非專業(yè)用戶，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，藍(lán)圖易于編程和快速編程，三維動(dòng)態(tài)三維彩色圖形，圖形仿真，圖形和模擬動(dòng)態(tài)跟蹤，視圖和在不同方向的局部顯示，實(shí)現(xiàn)縮放功能。

（2）科學(xué)計(jì)算可視化 科學(xué)計(jì)算可視化，可用于數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)的高效處理，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，圖形，可以直接使用，圖片，動(dòng)畫等視覺信息。可視化和虛擬環(huán)境技術(shù)，進(jìn)一步拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，如果沒有設(shè)計(jì)圖紙，虛擬樣機(jī)技術(shù)，這縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本是很重要的。數(shù)控技術(shù)，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如果自動(dòng)編程設(shè)計(jì)，參數(shù)都自動(dòng)設(shè)置刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化 多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)，圓柱插補(bǔ)，空間橢圓曲面插值，螺紋插補(bǔ)，極坐標(biāo)插補(bǔ)，2D +2螺旋插補(bǔ)，納米插補(bǔ)，NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)（A，B，C樣條）多項(xiàng)式插值。多種功能，如補(bǔ)償反向間隙補(bǔ)償，垂直補(bǔ)償象限誤差補(bǔ)償，間距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償，相關(guān)聯(lián)的速度前饋補(bǔ)償溫度補(bǔ)償，具有光滑的做法和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/div>