數控機床mtbf標准要求最低多少
Ⅰ 國產數控機床MTBF值是500小時是什麼意思
MTBF ,即平均無故障時間.
英文全稱是「Mean Time Between Failure」。是衡量產品的可靠性指標。單位為「小時」。它反映了產品的時間質量，是體現產品在規定時間內保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。它僅適用於可維修產品。同時也規定產品在總的使用階段,累計工作時間與故障次數的比值為MTBF . 假設一台機床的MTBF為5000小時，是不是把這台機床連續運行5000小時檢測出來的呢？當然不是，否則那麼多機床，新產品又不斷開發出來，而每台機床的工作條件又不一樣，是沒法檢測完全的。MTBF值的計算方法，目前最通用的權威性標準是MIL-HDBK-217（美國國防部可靠性分析中心及Rome實驗室提出並成為行業標准，專門用於軍工產品）、GJB/Z299B（中國軍用標准）和Bellcore（AT&T Bell 實驗室提出並成為民用產品MTBF的行業標准）。 MTBF計算中主要考慮的是產品中每個元器件的失效率。由於器件在不同的環境、不同的使用條件下其失效率會有很大的區別，所以在計算可靠性指標時，必須考慮這些因素。而這些因素幾乎無法通過人工進行計算，但藉助於軟體如MTBFcal和其龐大的參數庫，就能夠輕松地得出MTBF值。每天工作三班的工廠如果要求24小時連續運轉、無故障率P(t)＝99%以上，則機床的MTBF必須大於4500小時。MTBF5000小時對由不同數量的數控機床構成的生產線要求就更高、更復雜了，我們只討論單台機床： 如果主機與數控系統的失效率之比為10：1（數控系統的可靠性要比主機高一個數量級），數控系統的MTBF就要大於5萬小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動部分等主要部分的MTBF就必須大於10萬小時。 實際應用中，不必懂得MTBF值如何計算，只要知道選擇MTBF值高的產品，機床的無故障時間間隔時間長，將會帶來更高的競爭力和效率。
Ⅱ 有哪些衡量數控機床可靠性的指標
可靠性評定指標
11.1平均故障間隔時間MTBF（指數分布）註：對於符合其回他分布的如威布爾分布，按這答些分布的有關要求進行評定。
11.1.1MTBF的點估計
（5）
式中n———樣品數
tRj———評定內第j台機床的累積修復時間，單位為小時（h）
rj———評定周期內第j台機床的累積故障數
Ⅲ 數控專業畢業論文總結怎麼寫
數控技術和數控裝備是製造工業現代化的重要基礎。這個基礎是否牢固直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力，關繫到一個國家的戰略地位。因此，世界上各工業發達國家均採取重大措施來發展自己的數控技術及其產業。 在我國，數控技術與裝備的發展亦得到了高度重視，近年來取得了相當大的進步。特別是在通用微機數控領域，以PC平台為基礎的國產數控系統，已經走在了世界前列。但是，我國在數控技術研究和產業發展方面亦存在不少問題，特別是在技術創新能力、商品化進程、市場佔有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來時，如何有效解決這些問題，使我國數控領域沿著可持續發展的道路，從整體上全面邁入世界先進行列，使我們在國際競爭中有舉足輕重的地位，將是數控研究開發部門和生產廠家所面臨的重要任務。 為完成此任務，首先必須確立符合中國國情的發展道路。為此，本文從總體戰略和技術路線兩個層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個具體方面探討了新世紀的發展途徑。 1 總體戰略 制定符合中國國情的總體發展戰略，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。通過對數控技術和產業發展趨勢的分析和對我國數控領域存在問題的研究，我們認為以科技創新為先導，以商品化為主幹，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為後盾，堅持可持續發展道路將是一種符合我國國情的發展數控技術和產業的總體戰略。 1.1 以科技創新為先導 中國數控技術和產業經過40多年的發展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權，取得了相當大的進步。但回顧這幾十年的發展，可以看到我們在數控領域的進步主要還是按國外一些模式，按部就班地發展，真正創新的成分不多。這種局面在發展初期的起步階段，是無可非議的。但到了世界數控強手如林的今天和知識經濟即將登上舞台的新世紀，這一常規途徑就很難行通了。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩市場，技術上就已經落後了；在國外將脈沖驅動的數字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數字伺服，但至今沒形成大的市場規模；近來國外將數字式伺服發展到用網路（通過光纜等）與數控裝置連接時，我們又跟著發展此類系統，前途仍不樂觀。這種老是跟在別人後面走，按國外已有控制和驅動模式來開發國產數控系統，在技術上難免要滯後，再加上國外公司在我國境內設立研究所和生產廠，實行就地開發、就地生產和就地銷售，使我們的產品在性能價格比上已越來越無多大優勢，因此要進一步擴大市場佔有率，難度自然就很大了。 為改變這種現狀，我們必須深刻理解和認真落實「科學技術是第一生產力」的偉大論斷，大力加強數控領域的科技創新，努力研究具有中國特色的實用的先進數控技術，逐步建立自己獨立的、先進的技術體系。在此基礎上大力發展符合中國國情的數控產品，從而形成從數控系統、數控功能部件到種類齊全的數控機床整機的完整的產業體系。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數控產品去收復國內市場，打開國際市場，使中國的數控技術和數控產業在21世紀走在世界的前列。 1.2 在商品化上狠下工夫 近幾年我國數控產品雖然發展很快，但真正在市場上站住腳的卻不多。就數控系統而言，國產貨仍未真正被廣大機床廠所接受，因此出現國產數控系統用於舊機床改造的例子較多，而裝備新機床的卻很少，機床廠出產的國產數控機床大多數用的都是國外的系統。這當然不是說舊機床的數控化改造不重要，而是說明從商品的角度看，我們的數控系統與國外相比還存在相當大的差距。 影響數控系統和數控機床商品化的主要因素除技術性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩定性和實用性。以往，一些數控技術和產品的研究、開發部門，所追求的往往是一些體現技術水平的指標（如多少通道、多少軸聯動、每分鍾多少米的進給速度等等），而對影響實用性的一些指標和一些小問題卻不太重視，在產品的穩定性、魯棒性、可靠性、實用性方面花的精力相對較少。從而出現某些產品鑒定時的水平都很高，甚至也獲各種大獎。但這些高指標、高性能的產品到用戶哪兒卻由於一些小問題而表現不盡人意，最後喪失了信譽，打不開市場。這說明，高指標、高性能的樣機型的產品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當大的距離的，將一個高指標、高性能的產品變為一個有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。 另一方面，數控系統和數控機床不像家電類產品那樣易於大批量生產，應用環境也不那麼簡單。數控產品是在生產環境中使用，面臨的是五花八門的工藝問題。如果開發部門對這些問題掌握得不透，就難以將產品設計得很完善。而且數控產品的某些問題在開發、試用，甚至鑒定時都難以發現。這就造成，同樣型號的數控機床在有的用戶那兒運行得很好，而在別的用戶那兒卻表現欠佳。或者同樣型號的數控機床用於加工某些零件工作得很好，但用於加工其他零件時卻不盡人意。出現這種情況，有時是用戶操作人員的水平問題，但有時就是數控產品本身潛在問題的暴露。為解決這一問題，國外一些公司設立了專門機構來測試考驗自己的產品，如為考驗新開發的數控系統，廠家自己設計和從生產實際中收集了大量零件程序，讓數控系統運行各種各樣的程序，一旦發現問題，即立即反饋給開發部門予以解決。經過這樣的測試考驗過程後，數控系統的潛在問題就大為減少。以往，我們的產品就很少進行這樣嚴格的全面的自我測試考驗。好些問題要等到用戶去給我們挑出來。這樣，即使一個小問題也將嚴重影響國產數控產品的聲譽。 因此，我們應充分重視上述問題，在商品化上切實狠下工夫，將其作為數控產業的主幹來抓，貫穿於技術研究、產品開發、試制、生產等的全過程中，從而將我們已有的技術水平較高的數控產品變成真正有市場的好商品。 1.3 將管理和營銷作為產業發展重點 經過20來年市場風雨的沖擊，國人已越來越認識到，技術固然重要，但在市場經濟的環境下，要在激烈的全球競爭中獲勝，管理和營銷就顯得更為重要。例如，我國台灣生產的數控機床不但佔領了大陸市場的相當大的份額，而且還打進了美國市場。是台灣數控機床的技術和質量超過美國了嗎？顯然不是。那他們靠的是什麼？重要的一條就是在企業管理和產品營銷上下了工夫。而我們長期以來把主要精力放在開發技術和提高水平上，忽視了經營管理、市場開拓、產品營銷等方面的工作，結果在新技術、新產品開發出來以後，在產品質量提高以後，企業仍然處於產品銷售不暢的困境〔1〕。國內外的經驗說明，數控產品的競爭力不僅取決於技術，更取決於經營管理能力和營銷能力。 因此，從現在起我們應將管理和營銷作為產業發展重點，真正擺脫計劃經濟時代所遺留下來的思維方式和工作習慣的束縛，建立適應市場的高效、靈敏的運行機制和有效的激勵機制。通過這種機制，一方面切實加強企業管理，激發企業負責人和廣大職工的負責精神、創造精神和獻身精神，努力提高產品的競爭能力；另一方面充分調動企業內外、行業內外一切積極因素，大力加強市場開拓力度，奮力打通營銷渠道。可以堅信，有過硬競爭力的產品，再加上北京開關廠那樣的「找、掙、鑽、搶」精神，我們就一定能在市場競爭中取得勝利。 1.4 大力加強技術支持和服務 數控系統和數控機床作為典型的高技術產品，對用戶的技術支持和服務是相當重要的。以前國產數控產品喪失信譽的原因，除可靠性問題外，另一大問題就是缺乏有力的技術支持和服務。用戶花了很多錢買的數控機床或數控系統，一旦出現問題卻叫天天不應，叫地地不靈，以後誰還敢買我們的產品。因此，應將對用戶的技術支持和服務當成重要的日常工作來抓，使我們在市場上向縱深挺進時，有一個強大後方。因此，為了取得數控產品市場競爭的全面勝利，必須建立以技術支持和服務為核心的強大後方。當然，為贏得主動，後方也須主動出擊。目前，利用先進的信息技術手段（如網路和多媒體），將為建立新一代立體化的技術支持和服務體系開辟新的途徑。 1.5 堅持可持續發展道路 可持續發展是下一世紀企業發展的重要戰略，我國數控產業要有大的發展也必須堅持走可持續發展的道路。綠色是實現可持續發展的重要途徑，其主要思想是清潔和節約。為此應大力加強綠色數控產品的開發，加速促進數控產品、數控產業以及整個製造業的綠色化，主要戰略措施應考慮以下幾方面：①有效減少產品製造及使用過程中的環境污染。如減少數控機床的鑄件結構，消除鑄造對環境的污染；將數控機床主軸的潤滑以油氣潤滑、噴油潤滑等取代油霧潤滑，減少對生產環境的污染；在精密數控機床及其運行環境的溫度控制中取消氟利昂製冷的恆溫技術；以電傳動代替機械傳動，減少雜訊污染。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。如以軟體代替硬體，從而減少硬體製造的資源和能源消耗及污染，並減少產品壽命結束後硬體裝置的拆卸回收問題；以永磁驅動代替感應驅動，提高效率和功率因數，節約能源；以電傳動代替機械傳動，提高效率，減少能源消耗。③加強用數控技術改造傳統機床。這既符合運用信息技術和自動化技術改造傳統產業，使傳統產業生產技術和裝備現代化這一產業可持續發展的目標得以實現，又可取得巨大的經濟效益。我國擁有普通機床數百萬台，加強用數控技術改造傳統機床將成為下世紀我國數控領域的重要發展方向。 ④大力發展綠色數控機床。綠色數控機床應是材料消耗少、能耗低、無污染，壽命長且便於拆卸回收的新型機床。例如，以並聯結構代替串聯結構就是開發綠色數控機床的一條途徑，這是因為並聯結構機床消耗的金屬材料僅為常規串聯結構機床的幾分之一，其加工量也比常規機床大幅度減少，特別是消除了大型結構件的鑄造，這將顯著降低機床製造過程中的能源消耗和對環境的污染。此外，並聯結構機床有利於採用電傳動，效率高，可有效降低使用中的能源消耗。 國際標准化組織制定了ISO14000環境管理標准，全球環境問題「法律化」的趨勢正在進一步發展，可持續發展將成為企業通向國際市場的通行證〔2〕。因此，我們的數控產品要在下一世紀走向國際市場，我們的企業就必須「從我做起，從現在做起」。 2 技術途徑 2.1 發展具有中國特色的新一代PC數控系統 數控系統是各類數控裝備的核心，因此通過科技創新首先發展具有中國特色的新型數控系統，將是推動數控產業化進程的有效技術途徑。 實踐證明，10年來我們所走的PC數控道路是完全正確的。PC機（包括工業PC）產量大、價格便宜，技術進步和性能提高很快，且可靠性高（工業PC主機的MTBF已達30年〔3〕）。因此，以其作為數控系統的軟硬體平台不但可以大幅度提高數控系統的性能價格比，而且還可充分利用通用微機已有軟硬體資源和分享計算機領域的最新成果，如大容量存儲器、高解析度彩色顯示器、多媒體信息交換、聯網通訊等。此外，以通用微機作為數控平台還可獲得快速的技術進步，當PC機升級換代時，數控系統也可相應升級換代，從而長期保持技術上的優勢，在競爭中立於不敗之地。 目前，PC數控系統的體系結構有2種主要形式：（1）專用數控加PC前端的復合式結構；（2）通用PC加位控卡的遞階式結構。另外還有一種正在發展的數字化分布式結構。其方案是將由DSP等組成的數字式伺服通過以光纜等為介質的網路與數控裝置連接起來，組成一完整的數控系統。這種系統雖然性能很好，但由於開發和生產成本太高，近期難以被國內廣大用戶所接受。我們認為，上述結構並不是符合中國國情的最好方案，適合中國國情的應是將所有數控功能全軟體化的集成式結構，因為這種結構的硬體規模最小，不但有利於降低系統成本，而且更重要的是可以有效提高系統的可靠性。 幾十年的經驗表明，可靠性好壞是國產數控系統能否發展的關鍵。雖然影響數控系統可靠性的因素很多，但過大的硬體規模和較低的硬體製造工藝水平往往對可靠性造成最大的威脅。以往，國產數控系統在總體設計時由於種種原因的限制，不得不選用技術指標不太高的普通CPU，這樣，為完成數控的復雜功能往往需要由多個CPU來組成系統，有時還需另加一些專用或通用硬體電路來實現數控系統的一些高實時性功能（如細插補、位置伺服控制等），從而造成系統硬體規模龐大。對於數控系統這種批量不大的產品，在國內現有工藝條件下，很難從硬體製造的角度保證系統的可靠性，因而使得國產數控系統在生產現場的表現不佳，對國產數控系統的形象和聲譽造成嚴重影響，使得不少用戶現在還心有餘悸。 因此，我們在開發新型數控系統時，應優先選用新型高性能CPU（如高主頻的Pentium II、Pentium III等）作為系統的運算和控制核心，並盡量用軟體來實現數控的所有功能。這樣，可大幅度減小系統硬體的規模。此外，還應在軟體設計、電源設計、接插件設計與選用、接地與屏蔽設計和施工等方面採用強抗擾高可靠性設計與製造技術，從而全面提高系統的可靠性。 由於一個新型高性能CPU可以代替數十個普通CPU（如80286、80386等），因此，在基於高性能CPU的PC平台上不僅可以完成數控系統的基本功能（如信息處理、刀補計算、插補計算、加減速控制等）和開關量控制功能（內裝PLC），而且還可以完成伺服控制功能。這樣，以前由DSP完成的數字化伺服控制功能（如位置控制、速度控制、矢量變換控制等）均可由PC中的CPU完成，從而實現內裝式伺服控制，這不僅有效縮小了數控部分的硬體規模，而且還大幅度縮小了伺服控制部分硬體規模。 這種具有內裝PLC和內裝伺服控制的全軟體化集成式數控系統，其硬體規模將達到最小化，整個數控系統除一個PC平台外，剩下的只有驅動機床運動的功率介面和反饋介面。這既有效提高了系統可靠性，又消除了信息傳遞瓶頸，提高了系統性能，同時還可顯著降低系統成本，使系統（包括電機）售價將可降至現有數控系統的一半左右。顯然，這種高性能、高可靠性、低成本的新型數控系統將具有極強的競爭力，有望為開創中國數控的新局面作出貢獻。 此外，集成化PC數控系統還有一大優點，就是容易實現開放式結構。這是因為，這種系統的硬體本身已經是完全開放的，構成開放式數控系統的工作完全在軟體上，只要制定好標准和協議，從信息處理、軌跡插補、加減速控制、開關量控制到伺服控制都可以實現開放，從而可大大方便用戶的使用。 2.2 推進數控功能部件的專業化生產 解決數控系統問題後，如何實現數控機床的模塊化設計與製造便是我國機床製造企業快速響應市場需求，在競爭中獲勝的另一關鍵。要實現數控機床的模塊化設計製造，必須解決數控機床功能部件的專業化生產問題。目前我國在這方面離實際需求還有相當大的差距。因此，在今後的若干年內，我們必須大力促進數控機床功能部件的開發和專業化生產。其要點如下： (1)新型永磁電主軸單元 電主軸已成為國際市場上最熱門的數控機床功能部件。但目前這類產品幾乎都為感應非同步型，存在以下突出問題：①轉子上存在繞組，有大電流流過，因此轉子發熱嚴重，直接影響主軸精度；②低速出力小且轉矩脈動大，難以滿足寬范圍切削要求；③效率和功率因素低，不僅電機體積和重量大而且要求逆變器容量大、耗能多；④控制系統復雜、成本高。 因此，利用我國稀土永磁材料的優勢，開發新型大功率、高效率、寬調速范圍永磁同步型交流電主軸單元，將可有效解決現有電主軸存在的問題，形成具有中國特色的新一代電主軸產品。由於永磁電主軸的機械結構和控制系統都較感應非同步型電主軸簡單，因此易於進行專業化大規模生產。當然，這還要攻克主軸支承（陶瓷軸承、流體動靜壓軸承、磁懸浮軸承）技術、高精度高速動平衡技術、高速驅動、檢測與控制技術、高可靠性安全保證技術等關鍵技術。 (2)廉價的高性能伺服系統 目前，一套進給交流伺服系統（驅動器+電機）的價格一般都在萬元以上，主軸伺服系統的價格高達數萬元，已成為降低國產數控機床成本的一大障礙。因此，應配合新型集成化國產數控系統的發展，大力開發廉價的高性能內裝式伺服系統。由於內裝式伺服的硬體部分只有電機和功率介面，充分利用我國的永磁資源優勢，通過專業化生產可以把電機的造價降下來，而採用智能化的IPM模塊作為功率介面也很便宜，因此將內裝式進給伺服的價格控制在數千元以內，將內裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內，將是完全可能的。 (3)直線交流伺服系統 直線交流伺服系統是下一世紀數控機床不可缺少的功能部件，目前我國還沒有成熟產品，因此應加強研究、開發和推廣應用。考慮到常規機床的防磁問題較難解決，而並聯機床的防磁相對容易，因此可為常規結構機床開發感應非同步型直線電機，為並聯結構機床開發永磁同步型直線電機，從而揚長避短，構成符合實際應用要求的新型高速高精度進給系統。在此基礎上，可進一步開發將驅動與支承合二為一的磁懸浮工作台。 (4)零傳動數控轉台與擺頭 數控轉台與擺頭是多坐標數控機床的關鍵部件，傳統的採用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉台與擺頭不僅製造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度，因而必須另闢蹊徑開發新型零傳動（無機械傳動鏈）數控轉台和擺頭，以促進我國高速高精度多坐標數控機床的發展。 (5)高速高精度檢測裝置 高速高精度是下世紀數控機床發展的主題，這不但需要高性能的控制和驅動，同時還需要高品質的檢測環節，因此應在現有技術基礎上，進一步開發0.1 μm以上精度的高速(60 m/min以上)線位移感測器和100萬脈沖/r的角位移感測器，此類技術國外對我國是封鎖的。 2.3 加速數控機床的全國產化，打好市場翻身仗 數控產業化的最終成功將體現在數控機床的全國產化和市場佔有率上。在上述總體戰略指導下，採取抓兩頭（低價位數控機床和高速高效數控機床）、帶中間（普通數控機床）、促重型（重型關鍵裝備）的方針，將是在國內市場上快速收復失地，在國際市場上穩步進軍，最終打贏國產數控機床市場翻身仗的一種有效戰術和策略。關於普通數控機床的發展已有許多文章作了專門論述，因此下面僅就低價位數控機床、高速高效數控機床和重型數控機床的發展問題作一討論。 (1)大力發展低價位數控機床 低價位機床是功能滿足用戶要求(無功能浪費)、技術指標適中、可靠性好、價格便宜的普及型數控機床。這類機床已成為國際市場上數控機床的發展趨勢之一，也是國內眾多用戶渴求的產品，其市場前景相當廣闊。然而，如果採用國外數控系統（包括伺服）按照傳統思路來發展低價位機床，是很難將價格降至廣大用戶所能接受的水平的。因此，採用本文提出的新型集成化國產數控系統來發展高性能的低價位數控機床，將是一條最有希望成功的道路。只要有一定批量，由此構成的全國產普及型數控車床的售價完全可以控制在10萬元以內，三坐標數控銑床可控制在15萬元左右，加工中心可控制在20萬元左右。此價位的國產數控機床將是具有較強競爭力的。 (2)加速開發高速高效數控機床 高速高效是數控機床發展的另一大潮流。發展高速高效數控機床的技術途徑可有以下幾條：①通過提高切削速度和進給速度，從而達到成倍提高生產效率，有效提高零件的表面加工質量和加工精度並解決常規加工難以解決的某些特殊材料（如鋁鈦合金、模具鋼、淬硬鋼）和特殊形狀零件（如復雜薄壁零件）的高效加工問題。②通過工藝復合，減少工件的安裝次數，有效縮短搬運和裝夾時間。例如，將五面五軸加工中心與立車復合構成萬能加工中心，可實現一次裝卡完成零件的大部分（或全部）加工。③採用高速高精度圓周銑加工孔和以螺旋軌跡插補實現不鑽底孔的直接攻絲等新加工方法，大幅度減少換刀次數，提高加工效率。④為數控機床開發智能尋位加工功能，消除對精密夾具和人工找正的依賴，有效縮短單件小批加工的准備時間。 在我國現實條件下如果沿用傳統思路是難以實現上述途徑的，因此，必須立足國情，結合實際勇於創新，大膽探索新的道路。 考慮到常規數控機床在總體結構上基本上採用工件和刀具沿各自導軌共同運動的方案，一方面由於機床傳動環節剛性不足和導軌中的摩擦阻力較大，使運動部件難以獲得高的進給速度；另一方面由於工件、夾具和工作台的總質量比較大，使之難以獲得高的加速度。此外，傳統機床結構是一種串聯開鏈結構，組成環節多、結構復雜，並且由於存在懸臂部件和環節間的聯接間隙，不容易獲得高的總體剛度，因此難以適應高速高效加工的特殊要求。為此，開發國產高速高效數控機床時，可採用工件固定，以直線電機組成並聯短鏈直接驅動主軸和刀具運動、將高速高精度傳動與高剛度支撐合二為一的適合於高速高效加工中心的新型結構。採用該結構的高速高效數控機床不但速度高、剛度高，如果在傳動與控制上處理得當，可以達到比常規機床更高的加工精度和加工質量，而且具有機械結構簡單，零部件通用化、標准化程度高，製造成本低，易於經濟化批量生產等顯著優點。因此，沿此思路發展高速高效數控機床將是一條符合國情、易於取得成功的道路。 (3)突破重型數控機床的設計製造技術 重型數控機床（特別是多坐標重型數控機床）是國民經濟和國防生產中的重大關鍵設備，屬於戰略物資，真正先進的重型數控機床國外是不可能賣給我們的，因此，在我國下世紀數控產品的發展中必須依靠自己的力量進行解決。發展重型數控機床必須有過硬的基礎，我們在數控機床國產化的進程中應不斷總結經驗，加強基礎技術和關鍵技術研究，充分發揮我國產學研相結合的優勢，各部門通力合作、共同努力，爭取在下世紀初取得突破性進展。 目前，在發展重型數控機床中除需加強基礎理論研究外，還應加強其關鍵技術研究。例如，重型機床的控制就是需要加以特殊解決的關鍵問題。因重型機床加工的工件特別昂貴不允許報廢，為了確保機床工作可靠，在數控系統中可採用雙（或多）CPU冗餘工作方案，以確保運算和控制的絕對正確，並在出現故障時自動診斷、自動修復或自動替補，確保加工不出問題。此外，在電源上可採取雙蓄電池供電的全隔離供電方案，即一組電池在給系統供電時，可對另一組電池進行充電，電網與控制系統是完全隔離的。這就徹底消除了重型車間中電網電壓波動厲害、干擾嚴重對數控系統造成的影響，從而有效保證系統的可靠性。又如，重型數控機床的驅動也是一大關鍵問題。當行程長度超過5 m，普通滾珠絲桿就難以勝任大負荷的傳動，因此目前一般採用預加負載的雙齒輪-齒條機構、靜壓蝸桿-蝸母條機構、四足（或雙足）爬行進給機構等來實現長行程傳動。但這些方案存在結構復雜、速度和加速度低、動態性能差、難以達到高精度、維護保養復雜等問題。為此可發展陣列式高效直線電機直接驅動技術和空間並聯機構驅動技術，以新的途徑來解決重型數控機床的高速、高精度驅動問題。除此之外，機床結構的優化設計、長行程精密檢測、重力變形補償、切削力變形補償、熱變形補償等也是重型數控機床中必須解決的關鍵問題，必須予以充分重視。 3 結語 制定符合中國國情的總體發展戰略，確立與國際接軌的發展道路，對21世紀我國數控技術與產業的發展至關重要。本文在對數控技術和產業發展趨勢的分析，對我國數控領域存在的問題進行研究的基礎上，對21世紀我國數控技術和產業的發展途徑進行了探討，提出了以科技創新為先導，以商品化為主幹，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為後盾，堅持可持續發展道路的總體發展戰略。在此基礎上，研究了發展新型數控系統、數控功能部件、數控機床整機等的具體技術途徑。 我們衷心希望，我國科技界、產業界和教育界通力合作，把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇，迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰，為在21世紀使我國數控技術和產業走向世界的前列，使我國經濟繼續保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗
Ⅳ 什麼叫數控技術
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世；19世紀末，以紙為數據載體並具有輔助功能的控制系統被發明；1938年，香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年，第一台數控機床問世，成為世界機械工業史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發展。
現在，數控技術也叫計算機數控技術，目前它是採用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控製程序來執行對設備的控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置，使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟體來完成。
什麼是數控加工技術？
簡單的說就是利用數字化控制系統在加工機床上完成整個零件的加工。這一類的機床稱為數控機床。這是一種現代化的加工手段。同時數控加工技術也成為一個國家製造業發展的標志。利用數控加工技術可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准確性和精度都可以得到很好的保證。總體上說，和傳統的機械加工手段相比數控加工技術具有以下優點：
1、加工效率高。
利用數字化的控制手段可以加工復雜的曲面。而加工過程是由計算機控制，所以零件的互換性強，加工的速度快。
2、加工精度高。
同傳統的加工設備相比，數控系統優化了傳動裝置,提高解析度,減少了人為誤差，因此加工的效率可以得到很大的提高。
3、勞動強度低。
由於採用了自動控制方式，也就是說加工的全部過程是由數控系統完成，不象傳統加工手段那樣煩瑣，操作者在數控機床工作時，只需要監視設備的運行狀態。所以勞動強度很低。
4、適應能力強。
數控加工系統就象計算機一樣，可以通過調整部分參數達到修改或改變其運作方式，因此加工的范圍可以得到很大的擴展。
5、工作環境好。
數控加工機床是機械控制、強電控制、弱電控制為一體高科技產物，對機床的運行溫度、濕度及環境都有較高的要求。
6、就業容易、待遇高。
由於我國處於數控加工技術的大力發展階段，大量的數控機床和先進的加工手段的快速引進，卻沒有大量熟練數控技術操作的人員參與，因此造成該行業嚴重缺乏人才。
Ⅳ 數控機床的現狀及發展趨勢如何
數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，它開創了機械產品向機電一體化發展的先河，成為先進製造技術中的一項核心技術。數控系統技術的突飛猛進為數控機床的技術進步提供了條件。當前，數控機床的發展主要體現為以下幾方面：
1 高速、高效
機床向高速化方向發展，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質量和精度。超高速加工技術對製造業實現高效、優質、低成本生產有廣泛的適用性。20 世紀90 年代以來，歐、美、日各國爭相開發應用新一代高速數控機床，加快機床高速化發展步伐。高速主軸單元（電主軸，轉速15000 － 100000r/min）、高速且高加/減速度的進給運動部件（快移速度60～120m/min，切削進給速度高達60m/min）、高性能數控和伺服系統以及數控工具系統都出現了新的突破，達到了新的技術水平。隨著超高速切削機理、超硬耐磨長壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加/減速度直線電機驅動進給部件以及高性能控制系統（含監控系統）和防護裝置等一系列技術領域中關鍵技術的解決，為開發應用新一代高速數控機床提供了技術基礎。目前，在超高速加工中，車削和銑削的切削速度已達到5000～8000m/min以上；主軸轉數在30000 轉/分（有的高達10 萬r/min）以上；工作台的移動速度（進給速度）：在解析度為1 微米時，在100m/min（有的到200m/min） 以上，在解析度為0.1 m 時，在24m/min 以上；自動換刀速度在1 秒以內；小線段插補進給速度達到12m/min。
2 高精度
從精密加工發展到超精密加工，是世界各工業強國致力發展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級（#lt;10nm），其應用范圍日趨廣泛。當前，在機械加工高精度的要求下，普通級數控機床的加工精度已由±10 m 提高到±5 m；精密級加工中心的加工精度則從±3～5 m，提高到±1～1.5 m，甚至更高；超精密加工精度進入納米級（0.001m），主軸回轉精度要求達到0.01～0.05 m，加工圓度為0.1m，加工表面粗糙度Ra=0.003 微米等。這些機床一般都採用矢量控制的變頻驅動電主軸（電機與主軸一體化），主軸徑向跳動小於2 m，軸向竄動小於1 m，軸系不平衡度達到G0.4 級。高速高精加工機床的進給驅動，主要有#quot;回轉伺服電機加精密高速滾珠絲杠#quot;和#quot;直線電機直接驅動#quot;兩種類型。此外，新興的並聯機床也易於實現高速進給。滾珠絲杠由於工藝成熟，應用廣泛，不僅精度能達到較高（ISO34081 級），而且實現高速化的成本也相對較低，所以迄今仍為許多高速加工機床所採用。當前使用滾珠絲杠驅動的高速加工機床最大移動速度90m/min，加速度1.5g。滾珠絲杠屬機械傳動，在傳動過程中不可避免存在彈性變形、摩擦和反向間隙，相應地造成運動滯後和其它非線性誤差，為了排除這些誤差對加工精度的影響，1993 年開始在機床上應用直線電機直接驅動，由於是沒有中間環節的#quot;零傳動#quot;，不僅運動慣量小、系統剛度大、響應快，可以達到很高的速度和加速度，而且其行程長度理論上不受限制，定位精度在高精度位置反饋系統的作用下也易達到較高水平，是高速高精加工機床特別是中、大型機床較理想的驅動方式。目前使用直線電機的高速高精加工機床最大快移速度已達208 m/min，加速度2g，並且還有發展餘地。
3 高可靠性
隨著數控機床網路化應用的發展，數控機床的高可靠性已經成為數控系統製造商和數控機床製造商追求的目標。對於每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16 小時內連續正常工作，無故障率在P（t）＝ 99%以上，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF 就必須大於3000 小時。我們只對一台數控機床而言，如主機與數控系統的失效率之比為10:1（數控的可靠比主機高一個數量級）。此時數控系統的MTBF 就要大於33333.3 小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF 就必須大於10 萬小時。當前國外數控裝置的MTBF 值已達6000 小時以上，驅動裝置達30000 小時以上，但是，可以看到距理想的目標還有差距。
4 復合化
在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一台機床上，因此，復合功能的機床成為近年來發展很快的機種。柔性製造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾後，機床便能按照數控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鑽、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。就棱體類零件而言，加工中心便是最典型的進行同一類工藝方法多工序復合加工的機床。事實證明，機床復合加工能提高加工精度和加工效率，節省佔地面積特別是能縮短零件的加工周期。
5 多軸化
隨著5 軸聯動數控系統和編程軟體的普及，5 軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發熱點，由於在加工自由曲面時，5 軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，並且能使球頭銑刀在銑削3 維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，而在3 軸聯動控制的機床無法避免切速接近於零的球頭銑刀端部參予切削，因此，5 軸聯動機床以其無可替代的性能優勢已經成為各大機床廠家積極開發和競爭的焦點。最近，國外還在研究6 軸聯動控制使用非旋轉刀具的加工中心，雖然其加工形狀不受限制且切深可以很薄，但加工效率太低一時尚難實用化。
6 智能化
智能化是21 世紀製造技術發展的一個大方向。智能加工是一種基於神經網路控制、模糊控制、數字化網路技術和理論的加工，它是要在加工過程中模擬人類專家的智能活動，以解決加工過程許多不確定性的、要由人工干預才能解決的問題。智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量的智能化，如自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作的智能化，如智能化的自動編程，智能化的人機界面等；智能診斷、智能監控，方便系統的診斷及維修等。世界上正在進行研究的智能化切削加工系統很多，其中日本智能化數控裝置研究會針對鑽削的智能加工方案具有代表性。
7 網路化
數控機床的網路化，主要指機床通過所配裝的數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網路連接和網路控制。數控機床一般首先面向生產現場和企業內部的區域網，然後再經由網際網路通向企業外部，這就是所謂Internet/Intranet 技術。隨著網路技術的成熟和發展，最近業界又提出了數字製造的概念。數字製造，又稱#quot;e-製造#quot;，是機械製造企業現代化的標志之一，也是國際先進機床製造商當今標准配置的供貨方式。隨著信息化技術的大量採用，越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求具有遠程通訊服務等功能。機械製造企業在普遍採用CAD/CAM的基礎上，越加廣泛地使用數控加工設備。數控應用軟體日趨豐富和具有#quot;人性化#quot;。虛擬設計、虛擬製造等高端技術也越來越多地為工程技術人員所追求。通過軟體智能替代復雜的硬體，正在成為當代機床發展的重要趨勢。在數字製造的目標下，通過流程再造和信息化改造，ERP 等一批先進企業管理軟體已經脫穎而出，為企業創造出更高的經濟效益。
8 柔性化
數控機床向柔性自動化系統發展的趨勢是：從點（數控單機、加工中心和數控復合加工機床）、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段車間獨立製造島、FA）、體（CIMS、分布式網路集成製造系統）的方向發展，另一方面向注重應用性和經濟性方向發展。柔性自動化技術是製造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段，是各國製造業發展的主流趨勢，是先進製造領域的基礎技術。其重點是以提高系統的可靠性、實用化為提，以易於聯網和集成為目標；注重加強單元技術的開拓、完善；CNC 單機向高精度、高速度和高柔性方向發展；數控機床及其構成柔性製造系統能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS 聯結，向信息集成方向發展；網路系統向開放、集成和智能化方向發展。
9 綠色化
21 世紀的金切機床必須把環保和節能放在重要位置，即要實現切削加工工藝的綠色化。目前這一綠色加工工藝主要集中在不使用切削液上，這主要是因為切削液既污染環境和危害工人健康，又增加資源和能源的消耗。干切削一般是在大氣氛圍中進行，但也包括在特殊氣體氛圍中（氮氣中、冷風中或採用乾式靜電冷卻技術）不使用切削液進行的切削。不過，對於某些加工方式和工件組合，完全不使用切削液的干切削目前尚難與實際應用，故又出現了使用極微量潤滑（MQL） 的准干切削。目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10～15%的加工使用了乾和准干切削。對於面向多種加工方法/工件組合的加工中心之類的機床來說，主要是採用准干切削，通常是讓極微量的切削油與壓縮空氣的混合物經由機床主軸與工具內的中空通道噴向切削區。在各類金切機床中，採用干切削最多的是滾齒機。總之，數控機床技術的進步和發展為現代製造業的發展提供了良好的條件，促使製造業向著高效、優質以及人性化的方向發展。可以預見，隨著數控機床技術的發展和數控機床的廣泛應用，製造業將迎來一次足以撼動傳統製造業模式的深刻革命。
http://www.ca18.net/news/content-105064.htm
Ⅵ 數控技術的描述哪個可以告訴下謝謝!
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世；19世紀末，以紙為數據載體並具有輔助功能的控制系統被發明；1938年，香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年，第一台數控機床問世，成為世界機械工業史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發展。
現在，數控技術也叫計算機數控技術，目前它是採用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控製程序來執行對設備的控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置，使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現，均可通過計算機軟體來完成。
數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化，使製造業成為工業化的象徵，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面。
1.高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一，國際生產工程學會（CIRP）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，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DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面，國外數控裝置的MTBF值已達6 000h以上，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。
2. 5軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其製造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。
在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工，可由CNC系統控制或CAD/CAM直接或間接控制。
3. 智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、歐共體的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中國的ONC(Open Numerical Control System)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求，也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在EMO2001展中，日本山崎馬扎克（Mazak)公司展出的「CyberProction Center」（智能生產控制中心，簡稱CPC)；日本大隈（Okuma）機床公司展出「IT plaza」（信息技術廣場，簡稱IT廣場)；德國西門子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（開放製造環境，簡稱OME）等，反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。
4. 重視新技術標准、規范的建立
（1） 關於數控系統設計開發規范
如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，並進行開放式體系結構數控系統規范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數控系統的規范框架的研究和制定。
（2） 關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於ISO6983標准，即採用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質特徵是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個製造過程，乃至各個工業領域產品信息的標准化。
STEP-NC的出現可能是數控技術領域的一次革命，對於數控技術的發展乃至整個製造業，將產生深遠的影響。首先，STEP-NC提出一種嶄新的製造理念，傳統的製造理念中，NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下，NC程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次，STEP-NC數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。
目前，歐美國家非常重視STEP-NC的研究，歐洲發起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEP Tools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(Super Model)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數控系統的原型樣機上進行了驗證。
數控機床程序編制
一.數控機床編程的方法
數控機床程序編制的方法有三種：即手工編程、自動編程和CAD/CAM 。
1. 手工編程
由人工完成零件圖樣分析、工藝處理、數值計算、書寫程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用於點位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時，且編制復雜零件時，容易出錯。
2. 自動編程
使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過程，對於復雜的零件很方便。
3. CAD/CAM
利用CAD/CAM軟體，實現造型及圖象自動編程。最為典型的軟體是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車削、線切割的編程，此類軟體雖然功能單一，但簡單易學，價格較低，仍是目前中小企業的選擇。
Ⅶ 數控技術的發展前景
當然好喲如:4月19日從第七屆中國國際機床展獲悉，隨著科學技術不斷發展，數控機床的發展也越來越快，數控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發展。 高性能：隨著數控系統集成度的增強，數控機床也實現多台集中控制，甚至遠距離遙控。高精度：數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。高速度：數控機床各軸運行的速度將大大加快。高柔性：數控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性製造系統。模塊化：數控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發展，這既有利於製造商又有利於客戶。 我國近幾年數控機床雖然發展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現在：可靠性差，外觀質量差，產品開發周期長，應變能力差。為了縮小與世界先進水平的差距，有關專家建議機床企業應在以下6個方面著力研究：1．加大力度實施質量工程，提高數控機床的無故障率。2．跟蹤國際水平，使數控機床向高效高精方面發展。3．加大成套設計開發能力上求突破。4．發揮服務優勢，擴大市場佔有率。5．多品種製造，滿足不同層次的用戶。6．模塊化設計，縮短 開發周期，快速響應市場。 數控機床使用范圍越來越大，國內國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只有緊跟先進技術進步的大方向，並不斷創新，才能趕超世界先進水平。 中國冶金報
數控技術和裝備發展趨勢及對策
1 數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化，使製造業成為工業化的象徵，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（it、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面〔1～4〕。
1．1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一，國際生產工程學會（cirp）將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域，年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛，而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一；在航空和宇航工業領域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝，使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從emo2001展會情況來看，高速加工中心進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國的上海通用汽車公司，已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min，快速為100m/min，加速度達2g，主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件，只用30min，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dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面，國外數控裝置的mtbf值已達6 000h以上，伺服系統的mtbf值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展，應用領域進一步擴大。
1.2 5軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因，其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現，使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其製造難度和成本大幅度降低，數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發展。
在emo2001展會上，新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭，可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現，還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國dmg公司展出dmuvoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工，可由cnc系統控制或cad/cam直接或間接控制。
1.3 智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成；為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究，如美國的ngc(the next generation work-station/machine control)、歐共體的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller)，中國的onc(open numerical control system)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上，面向機床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中，快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統，形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求，也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機，如在emo2001展中，日本山崎馬扎克（mazak)公司展出的「cyberproction center」（智能生產控制中心，簡稱cpc)；日本大隈（okuma）機床公司展出「it plaza」（信息技術廣場，簡稱it廣場)；德國西門子(siemens)公司展出的open manufacturing environment（開放製造環境，簡稱ome）等，反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。
1.4 重視新技術標准、規范的建立
1.4.1 關於數控系統設計開發規范
如前所述，開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃，並進行開放式體系結構數控系統規范(omac、osaca、osec)的研究和制定，世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定，預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的onc數控系統的規范框架的研究和制定。
1.4.2 關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於iso6983標准，即採用g，m代碼描述如何（how）加工，其本質特徵是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的cnc系統標准iso14649（step－nc)，其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制，能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型，從而實現整個製造過程，乃至各個工業領域產品信息的標准化。
step-nc的出現可能是數控技術領域的一次革命，對於數控技術的發展乃至整個製造業，將產生深遠的影響。首先，step-nc提出一種嶄新的製造理念，傳統的製造理念中，nc加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下，nc程序可以分散在互聯網上，這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次，step-nc數控系統還可大大減少加工圖紙（約75％）、加工程序編制時間（約35％）和加工時間（約50％）。
目前，歐美國家非常重視step-nc的研究，歐洲發起了step-nc的ims計劃(1999.1.1～2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個cad/cam/capp/cnc用戶、廠商和學術機構。美國的step tools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者，他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(super model)，其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了siemens、fidia以及歐洲osaca-nc數控系統的原型樣機上進行了驗證。
2 對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步於1958年，近50年的發展歷程大致可分為3個階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發展階段。在此階段，由於國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制，數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的「六五」、「七五」期間以及「八五」的前期，即引進技術，消化吸收，初步建立起國產化體系階段。在此階段，由於改革開放和國家的重視，以及研究開發環境和國際環境的改善，我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的「八五」的後期和「九五」期間，即實施產業化的研究，進入市場競爭階段。在此階段，我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在「九五」末期，國產數控機床的國內市場佔有率達50％，配國產數控系統（普及型）也達到了10％。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程，特別是經過4個5年計劃的攻關，總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數控技術發展的基礎，基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術，其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎，部分技術已商品化、產業化。
b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上，建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步，但我們也要清醒地認識到，我國高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快，但橫向比（與國外對比）不僅技術水平有差距，在某些方面發展速度也有差距，即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看，對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上，與國外先進水平大約落後10～15年，在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上，市場佔有率低，品種覆蓋率小，還沒有形成規模生產；功能部件專業化生產水平及成套能力較低；外觀質量相對差；可靠性不高，商品化程度不足；國產數控系統尚未建立自己的品牌效應，用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上，對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱；數控技術應用領域拓展力度不強；相關標准規范的研究、制定滯後。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足；對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足；對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多，從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少；沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網路等支撐體系。
c.機制方面。不良機製造成人才流失，又制約了技術及技術路線創新、產品創新，且制約了規劃的有效實施，往往規劃理想，實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強，核心技術的工程化能力不強。機床標准落後，水平較低，數控系統新標准研究不夠。
3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1 戰略考慮
我國是製造大國，在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是後端的轉移，即要掌握先進製造核心技術，否則在新一輪國際產業結構調整中，我國製造業將進一步「空芯」。我們以資源、環境、市場為代價，交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際「加工中心」和「組裝中心」，而非掌握核心技術的製造中心的地位，這樣將會嚴重影響我國現代製造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題，首先從社會安全看，因為製造業是我國就業人口最多的行業，製造業發展不僅可提高人民的生活水平，而且還可緩解我國就業的壓力，保障社會的穩定；其次從國防安全看，西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質，對我國實現禁運和限制，「東芝事件」和「考克斯報告」就是最好的例證。
3.2 發展策略
從我國基本國情的角度出發，以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向，以提高我國製造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標，用系統的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國製造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容，實現製造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向，即以數控終端產品為主，以整機（如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等）帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件（數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等）的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品；沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品；當然，沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面，要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合，以「做得出、用得上、賣得掉」為目標，按國家意志實施攻關，以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面，強調創新，強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品，為我國數控產業、裝備製造業乃至整個製造業的可持續發展奠定基礎。
Ⅷ 學會數控機床要具備哪些基本知識
學會數控機床要具備的基本知識：
1、數控基礎知識，編程代碼修改，工件坐標系，看加工圖紙等。
2、機床電氣知識，數控系統操作，機床電路安裝維修等。
3、機床運動原理，機床傳動部分工作原理、機床裝配知識。
4、基本的幾何知識（高中以上即可）和機械制圖基礎。
5、室內線路、架空線路和電纜線路的安裝敷設和使用維護，常用導線種類、選用與聯接方法。
6、交流非同步電動機類型、用途和運行控制、維護、安裝檢修。
7、常用變配電設備及控制低壓電器，變配電所安全運行操作。
(8)數控機床mtbf標准要求最低多少擴展閱讀
隨著生產和科學技術的飛速發展，社會對機械產品多樣化的要求日益強烈，產品更新越來越快，多品種、中小批量生產的比重明顯增加，同時隨著汽車工業和輕工業消費品的高速增長，機械產品的結構日趨復雜，其精度日趨提高，性能不斷改善。
數控機床發展趨勢：
1、高精度化 普通級數控機床加工精度已由原來的±10μm,提高到±5μm和±2μm，精密級從±5μm提高到±1.5μm。
2、高速度化 提高主軸轉速是提高切削速度的最直接方法，現在主軸最高轉速可達50000r/min，進給運動快速移動速度達30-40m/min。
3、高柔性化 由單機化發展到單元柔性化和系統柔性化，相繼出現柔性製造單元（FMC）,柔性製造系統（FMS）,和介於二者之間的柔性製造線（FTL）。
4、高自動化 數控機床除自動編程，上下料、加工等自動化外，還在自動檢索、監控、診斷、自動對刀、自動傳輸的方面發展。
5、復合化 包含工序復合化，功能復合化，在一台數控設備上完成多工序切削加工（車、銑、鏜、鑽）
6、高可靠性 系統平均無故障時間MTBF由80年代10000h提高到現在的30000h，而整機的MTBF也從100～200h提高到500～800h。
7、在智能化 網路化方面也得到較大發展現已出現了通過網路功能進行的遠程診斷服務。
Ⅸ 用一台PC （工業電腦） 監控 3台數控系統（不同設備） 一些數據 主要有伺服位置和一些溫度，氣缸位置等。
首先誰能詳細的介紹一下關於STEP-NC的知識？
此外，據說STEP－NC編程標准具有「不需要進行後置處理就可以直接驅動機床進行加工」的優點，這如何解釋呢？
最後，請問一般五軸數控機床G代碼中包含被加工點處曲面的法向矢量嗎？
數控系統是用於機械加工方面，如機床。應用范圍不同。產品的功能也不同，。
SIMOTION是一個全新的西門子運動控制系統，它是世界上第一款針對生產機械而設計的控制系統，將運動控制，邏輯控制及工藝控制功能集成於一身，為生產機械提供了完整的解決方案。
----機械運動越來越復雜，對速度及精度的要求也越來越高。SIMOTION面向的行業主要是包裝機械，橡塑機械，鍛壓機械，紡織機械，以及其他生產機械領域，正是針對復雜運動控制而推出的全新運動控制系統。
----SIMOTION運動控制系統：
由一個系統來完成所有的運動控制任務
適用於具有許多運動部件的機器
----SIMOTION系統具有三個組成部分
工程開發系統
----工程開發系統可以實現由一個系統解決所有運動控制、邏輯及工藝控制的問題，並且它還能夠提供所有必要的工具，從編程到參數設定，從測試調試到故障診斷。
實時軟體模塊
----這些模塊提供了眾多的運動控制及工藝控制功能。針對某一特定的機器所需的功能，靈活地選擇相關的模塊。
硬體平台
----硬體平台是SIMOTION運動控制系統的基礎。使由工程開發系統所開發的且使用了實時軟體模塊的應用程序可以運行在不同的硬體平台上，用戶可以選擇最適合自己機器的硬體平台。
數控系統的概念
數控系統是數字控制系統的簡稱，英文名稱為Numerical Control System,早期是由硬體電路構成的稱為硬體數控（Hard NC），1970年代以後，硬體電路元件逐步由專用的計算機代替稱為計算機數控系統。
計算機數控（Computerized numerical control,簡稱CNC）系統是用計算機控制加工功能，實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控製程序，執行部分或全部數值控制功能，並配有介面電路喝伺服驅動裝置的專用計算機系統。
CNC系統由數控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數控裝置（CNC裝置）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅動裝置喝進給（伺服）驅動裝置（包括檢測裝置）等組成。CNC系統的核心是CNC裝置。由於使用了計算機，系統具有了軟體功能，又用PLC代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置，使系統更小巧，其靈活性、通用性、可靠性更好，易於實現復雜的數控功能，使用、維護也方便，並具有與上位機連接及進行遠程通信功能。
數控系統的分類
數控系統的種類很多，從不同角度對其進行考查，就有不同的分類方法，通常有以下幾種不同的分類方法：
（1） 按控制功能分類
1） 點位控制數控機床
在點位控制數控機床中，工件相對於刀具運動，直到到達零件程序規定的位置後停止，在運動過程中不進行任何加工。刀具在定位點處執行切削任務。點位控制數控系統只准確控制坐標運動的最終位置，而對軌跡不作控制要求。為了精確定位和提高生產率，系統首先高速運行，然後進行減速，使之緩慢趨近定位點以減少定位誤差。點位控制數控機床主要有數控鑽床、印刷電路板鑽孔機、數控鏜床、數控沖床、三坐標測量機等。
2） 輪廓控制數控機床
在輪廓控制(連續軌跡)數控機床中，數控系統控制幾個坐標軸同時諧調運動(坐標聯動)，使工件相對於刀具按程序規定的軌跡和速度運動，在運動過程中進行連續切削加工。
可實現聯動加工是這類數控機床的本質特徵。這類數控機床有數控車床、數控銑床、加工中心等用於加工曲線和曲面形狀零件的數控機床。現代的數控機床基本上都是這種類型。若根據其聯動軸數還可細分為：2軸聯動數控機床、3軸聯動數控機床、4軸聯動數控機床、5軸聯動數控機床。
其中聯動軸數越多，數控機床的功能越齊全，可以加工的曲面輪廓越復雜，加工精度和效率越高，但系統控制、程序編制也越復雜，只有使用自動編程系統來編制
數控系統的發展趨勢
從1952年美國麻省理工學院研製出第一台試驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀歷程。隨著電子技術和控制技術的飛速發展，當今的數控系統功能已經非常強大，與此同時加工技術以及一些其他相關技術的發展對數控系統的發展和進步提出了新的要求。
趨勢之一：數控系統向開放式體系結構發展
20世紀90年代以來，由於計算機技術的飛速發展，推動數控技術更快的更新換代。世界上許多數控系統生產廠家利用PC機豐富的軟、硬體資源開發開放式體系結構的新一代數控系統。開放式體系結構使數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、可擴展性，並可以較容易的實現智能化、網路化。近幾年許多國家紛紛研究開發這種系統，如美國科學製造中心(NCMS)與空軍共同領導的「下一代工作站/機床控制器體系結構」NGC，歐共體的「自動化系統中開放式體系結構」OSACA，日本的OSEC計劃等。開放式體系結構可以大量採用通用微機技術，使編程、操作以及技術升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結構的新一代數控系統，其硬體、軟體和匯流排規范都是對外開放的，數控系統製造商和用戶可以根據這些開放的資源進行的系統集成，同時它也為用戶根據實際需要靈活配置數控系統帶來極大方便，促進了數控系統多檔次、多品種的開發和廣泛應用，開發生產周期大大縮短。同時，這種數控系統可隨CPU升級而升級，而結構可以保持不變。
趨勢之二：數控系統向軟數控方向發展
現在，實際用於工業現場的數控系統主要有以下四種類型，分別代表了數控技術的不同發展階段，對不同類型的數控系統進行分析後發現，數控系統不但從封閉體系結構向開放體系結構發展，而且正在從硬數控向軟數控方向發展的趨勢。
傳統數控系統，如FANUC 0系統、MITSUBISHI M50系統、SINUMERIK 810M/T/G系統等。這是一種專用的封閉體系結構的數控系統。目前，這類系統還是佔領了製造業的大部分市場。但由於開放體系結構數控系統的發展，傳統數控系統的市場正在受到挑戰，已逐漸減小。
「PC嵌入NC」結構的開放式數控系統，如FANUC18i、16i系統、SINUMERIK 840D系統、Num1060系統、AB 9/360等數控系統。這是一些數控系統製造商將多年來積累的數控軟體技術和當今計算機豐富的軟體資源相結合開發的產品。它具有一定的開放性，但由於它的NC部分仍然是傳統的數控系統，用戶無法介入數控系統的核心。這類系統結構復雜、功能強大，價格昂貴。
「NC嵌入PC」結構的開放式數控系統 它由開放體系結構運動控制卡和PC機共同構成。這種運動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強的運動控制和PLC控制能力。它本身就是一個數控系統，可以單獨使用。它開放的函數庫供用戶在WINDOWS平台下自行開發構造所需的控制系統。因而這種開放結構運動控制卡被廣泛應用於製造業自動化控制各個領域。如美國Delta Tau公司用PMAC多軸運動控制卡構造的PMAC-NC數控系統、日本MAZAK公司用三菱電機的MELDASMAGIC 64構造的MAZATROL 640 CNC等。
SOFT型開放式數控系統 這是一種最新開放體系結構的數控系統。它提供給用戶最大的選擇和靈活性，它的CNC軟體全部裝在計算機中，而硬體部分僅是計算機與伺服驅動和外部I/O之間的標准化通用介面。就像計算機中可以安裝各種品牌的音效卡和相應的驅動程序一樣。用戶可以在WINDOWS NT平台上，利用開放的CNC內核，開發所需的各種功能，構成各種類型的高性能數控系統，與前幾種數控系統相比，SOFT型開放式數控系統具有最高的性能價格比，因而最有生命力。通過軟體智能替代復雜的硬體，正在成為當代數控系統發展的重要趨勢。其典型產品有美國MDSI公司的Open CNC、德國Power Automation公司的PA8000 NT等。
趨勢之三：數控系統控制性能向智能化方向發展
智能化是21世紀製造技術發展的一個大方向。隨著人工智慧在計算機領域的滲透和發展，數控系統引入了自適應控制、模糊系統和神經網路的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等功能，而且人機界面極為友好，並具有故障診斷專家系統使自診斷和故障監控功能更趨完善。伺服系統智能化的主軸交流驅動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載並自動優化調整參數。
世界上正在進行研究的智能化切削加工系統很多，其中日本智能化數控裝置研究會針對鑽削的智能加工方案具有代表性。
趨勢之四：數控系統向網路化方向發展
數控系統的網路化，主要指數控系統與外部的其它控制系統或上位計算機進行網路連接和網路控制。數控系統一般首先面向生產現場和企業內部的區域網，然後再經由網際網路通向企業外部，這就是所謂Internet/Intranet技術。
隨著網路技術的成熟和發展，最近業界又提出了數字製造的概念。數字製造，又稱「e-製造」，是機械製造企業現代化的標志之一，也是國際先進機床製造商當今標准配置的供貨方式。隨著信息化技術的大量採用，越來越多的國內用戶在進口數控機床時要求具有遠程通訊服務等功能。
數控系統的網路化進一步促進了柔性自動化製造技術的發展，現代柔性製造系統從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立製造島、FA)、體(CIMS、分布式網路集成製造系統)的方向發展。柔性自動化技術以易於聯網和集成為目標，同時注重加強單元技術的開拓、完善，數控機床及其構成柔性製造系統能方便地與CAD、CAM、CAPP、MTS聯結，向信息集成方向發展，網路系統向開放、集成和智能化方向發展。
趨勢之五：數控系統向高可靠性方向發展
隨著數控機床網路化應用的日趨廣泛，數控系統的高可靠性已經成為數控系統製造商追求的目標。對於每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內連續正常工作，無故障率在P(t)＝99%以上，則數控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大於3000小時。我們只對某一台數控機床而言，如主機與數控系統的失效率之比為10:1(數控的可靠比主機高一個數量級)。此時數控系統的MTBF就要大於33333.3小時，而其中的數控裝置、主軸及驅動等的MTBF就必須大於10萬小時。如果對整條生產線而言，可靠性要求還要更高。
當前國外數控裝置的MTBF值已達6000小時以上，驅動裝置達30000小時以上，但是，可以看到距理想的目標還有差距。
趨勢之六：數控系統向復合化方向發展
在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升、降速上，為了盡可能降低這些無用時間，人們希望將不同的加工功能整合在同一台機床上，因此，復合功能的機床成為近年來發展很快的機種。
柔性製造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾後，機床便能按照數控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鑽、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。
普通的數控系統軟體針對不同類型的機床使用不同的軟體版本，比如Siemens的810M系統和802D系統就有車床版本和銑床版本之分。復合化的要求促使數控系統功能的整合。目前，主流的數控系統開發商都能提供高性能的復合機床數控系統。
趨勢之七：數控系統向多軸聯動化方向發展
由於在加工自由曲面時，3軸聯動控制的機床無法避免切速接近於零的球頭銑刀端部參予切削，進而對工件的加工質量造成破壞性影響，而5軸聯動控制對球頭銑刀的數控編程比較簡單，並且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率，因此，各大系統開發商不遺餘力地開發5軸、6軸聯動數控系統，隨著5軸聯動數控系統和編程軟體的成熟和日益普及，5軸聯動控制的加工中心和數控銑床已經成為當前的一個開發熱點。
最近，國外主要的系統開發商在6軸聯動控制系統的研究上已經取得和很大進展，在6軸聯動加工中心上可以使用非旋轉刀具加工任意形狀的三維曲面，且切深可以很薄，但加工效率太低一時尚難實用化。
電子技術、信息技術、網路技術、模糊控制技術的發展使新一代數控系統技術水平大大提高，促進了數控機床產業的蓬勃發展，也促進了現代製造技術的快速發展。數控機床性能在高速度、高精度、高可靠性和復合化、網路化、智能化、柔性化、綠色化方面取得了長足的進步。現代製造業正在迎來一場新的技術革命。