從目前來看,數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在性能、功能以及體系結(jié)構(gòu)這三個方面,具體的表述為:
性能:高精高速高效、柔性化、多軸化、軟硬件開放化、智能化。
功能:用戶界面圖形化、科學計算可視化、插補和補償多樣化、高性能的內(nèi)置PLC。
體系結(jié)構(gòu):集成化、模塊化。
下面就對這些進行具體闡述。
一、性能
1.高精高速高效
效率、質(zhì)量是先進制造技術(shù)關鍵的性能指標,是先進制造技術(shù)的主體。若采用高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)、高分辨率檢測元件、交流數(shù)字伺服系統(tǒng)、配套電主軸、直線電機等技術(shù)可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。在今后的幾年,超精密數(shù)控沖床正在向精密化、高速化、智能化和納米化發(fā)展,匯合而成的新一代數(shù)控機床。
2.柔性化
數(shù)控系統(tǒng)采用新一代模塊化設計,功能覆蓋面更寬,可靠性更強,可滿足不同用戶的需求。同一群控系統(tǒng)能根據(jù)不同生產(chǎn)流程,自動進行信息流動態(tài)調(diào)整,發(fā)揮群控系統(tǒng)的功能。
3.多軸化
多軸聯(lián)動加工,零件在一臺數(shù)控機床上一次裝夾后,可進行自動換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭、旋轉(zhuǎn)工作臺等操作,完成多工序、多表面的復合加工,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。
4.軟硬件開放化
用戶可根據(jù)自己的需要,對數(shù)控系統(tǒng)軟件進行二次開發(fā),用戶的使用范圍不再受生產(chǎn)商的制約。
5.智能化
在數(shù)控技術(shù)領域,實時智能控制的研究和應用正沿著:自適應控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等方面發(fā)展。如編程專家系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng),當系統(tǒng)出了故障時,診斷、維修等實現(xiàn)智能化。
二、功能
1.用戶界面圖形化
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口,圖形用戶界面要適合各種用戶包括非專業(yè)用戶的使用,通過窗口和萊單進行操作,可實現(xiàn)圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤、仿真和快速編程等功能。
2.科學計算可視化
信息交流已不再局限于用文字和語言表達,可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術(shù)可用于CAD/CAM、參數(shù)自動設定、刀具補償、顯示及加工過程的可視化仿真等。
3.插補和補償多樣化
插補方式有直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、多項式插補等。補償功能有垂直度補償、間隙補償、圓弧插補時過象限的誤差補償、螺距和測量系統(tǒng)誤差補償、刀具半徑補償、溫度補償?shù)取?br style="padding: 0px; margin: 0px;" />
4.高性能的內(nèi)置PLC
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能的PLC,可直接用梯形圖或高級語言編程,可在線調(diào)試和在線編輯修改,建立自己的應用程序。
三、體系結(jié)構(gòu)
1.集成化
采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路,及專用集成電路芯片,提高數(shù)控系統(tǒng)的集成電路密度和軟硬件運行速度及系統(tǒng)的可靠性。
2.模塊化
實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標準化,將CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產(chǎn)品,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。