數控技術(shù)（計算機科學(xué)技術(shù)）
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數控技術(shù)
本詞條是多義詞，共13個(gè)義項
計算機科學(xué)技術(shù)
數控技術(shù)，英文名稱(chēng)：Numerical Control(簡(jiǎn)稱(chēng)NC)，即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進(jìn)行加工的過(guò)程。
數控技術(shù)是用數字信息對機械運動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，它是集傳統的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、現代控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和光機電技術(shù)等于一體的現代制造業(yè)的基礎技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對制造業(yè)實(shí)現柔性自動(dòng)化、集成化和智能化起著(zhù)舉足輕重的作用。
基本信息
| 中文名 | 數控技術(shù) |
| 外文名 | Numerical Control |
| 定義 | |
| 特點(diǎn) | 高精度、高效率等 |
| 所屬領(lǐng)域 | 計算機科學(xué)技術(shù) |
| 應用領(lǐng)域 | 制造業(yè)、信息業(yè)等 |
收起
基本概念
（1）數字控制。數字控制（Numerical Control，NC）是一種用數字化信號對控制對象（如機床的運動(dòng)及其加工過(guò)程）進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)為數控。
（2）數控技術(shù)。數控技術(shù)是指用數字、字母和符號對某一工作過(guò)程進(jìn)行可編程的自動(dòng)控制技術(shù)。
（3）數控系統。數控系統是指實(shí)現數控技術(shù)相關(guān)功能的軟、硬件模塊的有機集成系統，它是數控技術(shù)的載體。
發(fā)展概況
1、發(fā)達國家的數控技術(shù)概況
數控技術(shù)隨著(zhù)現代科技，特別是微電子、計算機技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。發(fā)達國家普遍重視機床工業(yè)，不斷研究機床的發(fā)展方向和提出科研任務(wù)，并為此網(wǎng)羅世界性人才和提供充足的經(jīng)費。美、德、日三國是當今世界上在數控機床科研、設計、制造、使用方面技術(shù)比較先進(jìn)和經(jīng)驗比較豐富的國家。
美國由于其汽車(chē)等制造業(yè)發(fā)達，電子、計算機技術(shù)又處于世界領(lǐng)先地位，因此發(fā)展了大量大批量生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線(xiàn)。其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng )新，其高性能數控機床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先。當今美國既生產(chǎn)用于宇航產(chǎn)品加工的高性能數控機床，也為中小企業(yè)生產(chǎn)廉價(jià)實(shí)用的數控機床。
德國重視機床工業(yè)的重要戰略地位。德國的數控機床，尤其是大型、重型、精密數控機床。由于質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用，在世界上享有盛譽(yù)。德國特別重視數控機床主機及配套件的先進(jìn)和優(yōu)質(zhì)，其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統和各種功能部件在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司的數控系統和Heidenhain公司的精密光柵均世界聞名。
日本也和美、德兩國相似，充分發(fā)展大批量生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)，繼而全力發(fā)展中小批量柔性生產(chǎn)自動(dòng)化的數控機床。在中檔數控機床方面，日本的出口量居世界第一位。日本從20世紀80年代開(kāi)始進(jìn)一步加強科研，發(fā)展高性能數控機床。日本突出發(fā)展數控系統，日本FANUC公司生產(chǎn)的數控系統，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。
2、我國數控技術(shù)概況
我國生產(chǎn)數控機床的廠(chǎng)約占機床廠(chǎng)總數的1/3.數控機床產(chǎn)量不斷增長(cháng)，但數控機床的需求量增長(cháng)得更快，國產(chǎn)數控機床產(chǎn)量還滿(mǎn)足不了社會(huì )發(fā)展的需求，大量的數控機床需要進(jìn)口。
我國從1958年研制出第一臺數控機床到如今數控機床的發(fā)展大致可分為兩大階段；
1958-1979年為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段由于數控系統的穩定性、可靠性尚未很好地解決，限制了國產(chǎn)數控機床的發(fā)展。而數控線(xiàn)切割機床由于結構簡(jiǎn)單，得到了較快的發(fā)展。在第二階段，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的數控技術(shù)和合作生產(chǎn)等方式，解決了數控機床的可靠性、穩定性等問(wèn)題，數控機床開(kāi)始批量生產(chǎn)和使用。經(jīng)過(guò)第二階段的發(fā)展，我國數控機床的設計和制造技術(shù)有了較大提高，開(kāi)發(fā)了立式加工中心、臥式加工中心，以及數控車(chē)床、數控銑床等多種數控機床；培訓了一些數控機床設計、制造、使用維護方面的人才；通過(guò)利用國外的先進(jìn)元器件及數控系統配套，能自行設計系統配套，能自行設計及制造高速、高性能、多面、多軸聯(lián)動(dòng)的數控機床。在加工中心的基礎上，研制了柔性制造單元，建造了柔性制造系統。到20世紀80年代末，我國在一定范圍內探索實(shí)施了CIMS（計算機集成制造系統），取得了寶貴的經(jīng)驗，掌握了一定的技術(shù)。
雖然我國的數控技術(shù)有了一定的發(fā)展，但是和其他先進(jìn)國家的相比，差距還很大。我國數控機床的數量和品種尚不能完全滿(mǎn)足國內市場(chǎng)需求，出口量少；設計制造水平還處于學(xué)習、仿造走向自行開(kāi)發(fā)階段；嚴重缺乏各方面專(zhuān)家人才和熟練的技術(shù)工人；重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數控系統需要國外技術(shù)的支撐；還需要提高關(guān)鍵技術(shù)的試驗、消化、掌握及創(chuàng )新能力。
隨著(zhù)世界科技進(jìn)步和機床工業(yè)的發(fā)展，數控機床作為機床工業(yè)的主流產(chǎn)品，已成為實(shí)現裝備制造業(yè)現代化的關(guān)鍵設備，是國防軍工裝備發(fā)展的戰略物資。我國航天航空、國防軍工制造業(yè)需要大型、高速、精密、多軸、高效數控機床；汽車(chē)、摩托車(chē)、家電制造業(yè)需要高效、高可靠性、高自動(dòng)化的數控機床和成套柔性生產(chǎn)線(xiàn)；電站設備、冶金石化設備、軌道交通設備、造船業(yè)、制造業(yè)需要以高精度、重型為特征的數控機床；IT、生物工程等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)需要納米級和亞微米超級精密加工數控機床；產(chǎn)業(yè)升級的工程機械、農業(yè)機械等傳統制造行業(yè)，特別是蓬勃發(fā)展的民營(yíng)企業(yè)，需要大量數控機床進(jìn)行裝備。因此，加快發(fā)展數控機床產(chǎn)業(yè)也是我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現實(shí)要求。
技術(shù)組成
特點(diǎn)
1.提高加工精度
數控機床是高度綜合的機電一體化產(chǎn)品，是由精密機械和自動(dòng)控制系統組成的，其本身具有很高的定位精度和重復定位精度，機床的傳動(dòng)系統與機床的結構具有很高的剛度及熱穩定性；在設計傳動(dòng)結構時(shí)采取了減少誤差的措施，并由數控系統自動(dòng)進(jìn)行補償，所以，數控機床有較高的加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量穩定，合格率高，這一點(diǎn)是普通機床無(wú)法與之相比的。
2.提高生產(chǎn)效率
數控機床可以采用較大的切削用量，有效地節省了加工時(shí)間。數控機床或加工中心還有自動(dòng)換速、自動(dòng)換刀和其他自動(dòng)化操作功能，使輔助時(shí)間大大縮短，且一旦形成穩定加工過(guò)程，無(wú)須進(jìn)行工序間的檢驗與測量。所以，采用數控加工比普通機床的生產(chǎn)率高3-4倍，甚至更多。
3.提高適應性
數控機床按照被加工零件的數控程序來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化加工，當加工對象改變時(shí)，只要改變數控程序，不必用靠模、樣板等專(zhuān)用工藝裝備，這有利于縮短生產(chǎn)準備周期，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
4.提高零件的可加工性
5.提高經(jīng)濟效益
數控機床（特別是加工中心）大多采用工序集中，一機多用，在一次裝夾的情況下，可以完成零件的大部分工序的加工，一臺數控機床或加工中心可以代替數臺普通機床。這樣既可以減少裝夾誤差，節約工序間的運輸、測量、裝夾等輔助時(shí)間，又可以減少機床種類(lèi)，節省機床占地面積，帶來(lái)較高的經(jīng)濟效益。
發(fā)展歷史
1948年，美國帕森斯公司接受美國空軍委托，研制直升飛機螺旋槳葉片輪廓檢驗用樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出采用數字脈沖控制機床的設想。
1959年，數控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板，出現帶自動(dòng)換刀裝置的數控機床，稱(chēng)為加工中心(MC Machining Center)，使數控裝置進(jìn)入了第二代。
1965年，出現了第三代的集成電路數控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價(jià)格進(jìn)一步下降，促進(jìn)了數控機床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。
60年代末，先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統(簡(jiǎn)稱(chēng)DNC)，又稱(chēng)群控系統；采用小型計算機控制的計算機數控系統(簡(jiǎn)稱(chēng)CNC)，使數控裝置進(jìn)入了以小型計算機化為特征的第四代。
1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)MNC)，這是第五代數控系統。
20世紀80年代初，隨著(zhù)計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展，出現了能進(jìn)行人機對話(huà)式自動(dòng)編制程序的數控裝置；數控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數控機床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，具有自動(dòng)監控刀具破損和自動(dòng)檢測工件等功能。
20世紀90年代后期，出現了PC+CNC智能數控系統，即以PC機為控制系統的硬件部分，在PC機上安裝NC軟件系統，此種方式系統維護方便，易于實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化制造。
數控技術(shù)也叫計算機數控技術(shù)（Computerized Numerical Control簡(jiǎn)稱(chēng)：CNC），它是采用計算機實(shí)現數字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來(lái)執行對設備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件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(shí)現，均可以通過(guò)計算機軟件來(lái)完成。數控技術(shù)是制造業(yè)信息化的重要組成部分。
主要院校
開(kāi)設數控專(zhuān)業(yè)的相關(guān)重點(diǎn)院校：大連交通大學(xué)、重慶交通大學(xué)、福州大學(xué)、山東理工大學(xué)、蘭州交通大學(xué)，集美大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)，南昌大學(xué)，遼寧工業(yè)大學(xué)、成都工業(yè)學(xué)院、黑龍江工程學(xué)院、南陽(yáng)理工學(xué)院，南陽(yáng)職業(yè)學(xué)院，淮陰工學(xué)院、西華大學(xué)、沈陽(yáng)理工大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、華南農業(yè)大學(xué)、青島理工大學(xué)、浙江師范大學(xué)、山東科技大學(xué)、西安技師學(xué)院、重慶工學(xué)院、長(cháng)沙理工大學(xué)、長(cháng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院（軍隊校名空軍航空維修技術(shù)學(xué)院），承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校，河南科技大學(xué)、湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院，四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院、北華航天工業(yè)學(xué)院、長(cháng)沙南方職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、沈陽(yáng)北軟信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院、上?？茖W(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院（上?？萍紝W(xué)院）、蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院、安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、黑龍江工程學(xué)院、河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、湖南機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院。
發(fā)展途徑
數控技術(shù)和數控裝備是制造工業(yè)現代化的重要基礎。這個(gè)基礎是否牢固直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個(gè)國家的戰略地位。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達國家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)。
在我國，數控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，取得了相當大的進(jìn)步。特別是在通用微機數控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎的國產(chǎn)數控系統，已經(jīng)走在了世界前列。但是，我國在數控技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面亦存在不少問(wèn)題，特別是在技術(shù)創(chuàng )新能力、商品化進(jìn)程、市場(chǎng)占有率等方面情況尤為突出。在新世紀到來(lái)時(shí)，如何有效解決這些問(wèn)題，使我國數控領(lǐng)域沿著(zhù)可持續發(fā)展的道路，從整體上全面邁入世界先進(jìn)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(kāi)發(fā)部門(mén)和生產(chǎn)廠(chǎng)家所面臨的重要任務(wù)。
為完成此任務(wù)，首先必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。為此，本文從總體戰略和技術(shù)路線(xiàn)兩個(gè)層次及數控系統、功能部件、數控整機等幾個(gè)具體方面探討了新世紀的發(fā)展途徑。
發(fā)展趨勢
數控技術(shù)
從世界上數控技術(shù)發(fā)展的趨勢來(lái)看，主要有如下幾個(gè)方面：
1.機床的高速化、精密化、智能化、微型化發(fā)展
隨著(zhù)汽車(chē)、航空航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應用，高速加工已成為制造技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。高速加工具有縮短加工時(shí)間、提高加工精度和表面質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，在模具制造等領(lǐng)域的應用也日益廣泛。機床的高速化需要新的數控系統、高速電主軸和高速伺服進(jìn)給驅動(dòng)，以及機床結構的優(yōu)化和輕量化。高速加工不僅是設備本身，而且是機床、刀具、刀柄、夾具和數控編程技術(shù)，以及人員素質(zhì)的集成。高速化的最終目的是高效化，機床僅是實(shí)現高效的關(guān)鍵之一，絕非全部，生產(chǎn)效率和效益在“刀尖”上。
2.五軸聯(lián)動(dòng)加工和復合加工機床快速發(fā)展
采用五軸聯(lián)動(dòng)對三維曲面零件進(jìn)行加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺五軸聯(lián)動(dòng)機床的效率可以等于2臺三軸聯(lián)動(dòng)機床，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)，五軸聯(lián)動(dòng)加工可比三軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因五軸聯(lián)動(dòng)數控系統主機結構復雜等原因，其價(jià)格要比三軸聯(lián)動(dòng)數控機床高出數倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了五軸聯(lián)動(dòng)機床的發(fā)展。當前數控技術(shù)的發(fā)展，使得實(shí)現五軸聯(lián)動(dòng)加工的復合主軸頭結構大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數控系統的價(jià)格差距縮小。因此五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)促進(jìn)了復合主軸頭類(lèi)型五軸聯(lián)動(dòng)機床和復合加工機床的發(fā)展。
3.新結構、新材料及新設計方法的發(fā)展
機床的高速化和精密化要求機床的結構簡(jiǎn)化和輕量化，以減少機床部件運動(dòng)慣量對加工精度的負面影響，大幅度提高機床的動(dòng)態(tài)性能。例如，借助有限元分析對機床構件進(jìn)行拓撲優(yōu)化，設計箱中箱結構以及采用空心焊接結構和使用鉛合金材料等已經(jīng)開(kāi)始從實(shí)驗室走向實(shí)用。
我國機床設計和開(kāi)發(fā)手段要盡快從二維CAD向三維CAD過(guò)渡。三維建模和仿真是現代設計的基礎，是企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的源泉。在此三維設計基礎上進(jìn)行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，保證新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)，并逐步實(shí)現產(chǎn)品生命周期管理。
許多國家對開(kāi)放式數控系統進(jìn)行了研究，數控系統開(kāi)放化已經(jīng)成為數控系統的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數控系統，就是數控系統的開(kāi)發(fā)可以在統一的運行平臺上，面向機床廠(chǎng)家和最終用戶(hù)，通過(guò)改變、增加或剪裁結構對象（數控功能），形成系列化，并可方便地將用戶(hù)的特殊應用和技術(shù)訣竅集成到控制系統中，快速實(shí)現不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數控系統，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。開(kāi)放式數控系統有三種形式：
（1）全開(kāi)放系統，即基于微機的數控系統，以微機作為平臺，采用實(shí)時(shí)操作系統，開(kāi)發(fā)數控系統的各種功能，通過(guò)伺服卡傳送數據，控制坐標軸電動(dòng)機的運動(dòng)。
（2）嵌入系統，即CNC+PC，CNC控制坐標軸電動(dòng)機的運動(dòng)，PC作為人機界面和網(wǎng)絡(luò )通信。
（3）融合系統，在CNC的基礎上增加PC主板，提供鍵盤(pán)操作，提高人機界面功能。
5.可重組制造系統的發(fā)展
隨著(zhù)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，專(zhuān)用機床的可重構性和制造系統的可重組性日益重要。通過(guò)數控加工單元和功能部件的模塊化，可以對制造系統進(jìn)行快速重組和配置，以適應變型產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。機械、電氣和電子、液體和氣體，以及控制軟件的接口規范化和標準化是實(shí)現可重組性的關(guān)鍵。
數控技術(shù)
為了加快新機床的開(kāi)發(fā)速度和質(zhì)量，在設計階段借助虛擬現實(shí)技術(shù)，可以在機床還沒(méi)有制造出來(lái)以前，就能夠評價(jià)機床設計的正確性和使用性能，在早期發(fā)現設計過(guò)程的各種失誤，減少損失，提高新機床開(kāi)發(fā)的質(zhì)量。
程序編制
一、數控機床編程的方法
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(shū)寫(xiě)程序清單直到程序的輸入和檢驗。適用于點(diǎn)位加工或幾何形狀不太復雜的零件，但是，非常費時(shí)，且編制復雜零件時(shí)，容易出錯。
2、自動(dòng)編程
使用計算機或程編機，完成零件程序的編制的過(guò)程，對于復雜的零件很方便。
3、CAD/CAM
利用CAD/CAM軟件，實(shí)現造型及圖象自動(dòng)編程。最為典型的軟件是Master CAM，其可以完成銑削二坐標、三坐標、四坐標和五坐標、車(chē)削、線(xiàn)切割的編程，此類(lèi)軟件雖然功能單一，但簡(jiǎn)單易學(xué)，價(jià)格較低，仍是中小企業(yè)的選擇。
1、數控機床編程的主要內容
分析零件圖樣、確定加工工藝過(guò)程、進(jìn)行數學(xué)處理、編寫(xiě)程序清單、制作控制介質(zhì)、進(jìn)行程序檢查、輸入程序以及工件試切。
2、數控機床的步驟
（1）分析零件圖樣和工藝處理
根據圖樣對零件的幾何形狀尺寸，技術(shù)要求進(jìn)行分析，明確加工的內容及要求，決定加工方案、確定加工順序、設計夾具、選擇刀具、確定合理的走刀路線(xiàn)及選擇合理的切削用量等。
同時(shí)還應發(fā)揮數控系統的功能和數控機床本身的能力，正確選擇對刀點(diǎn)，切入方式，盡量減少諸如換刀、轉位等輔助時(shí)間。
（2）數學(xué)處理
編程前，根據零件的幾何特征，先建立一個(gè)工件坐標系，根據零件圖紙的要求，制定加工路線(xiàn)，在建立的工件坐標系上，首先計算出刀具的運動(dòng)軌跡。對于形狀比較簡(jiǎn)單的零件（如直線(xiàn)和圓弧組成的零件），只需計算出幾何元素的起點(diǎn)、終點(diǎn)、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標值。
（3）編寫(xiě)零件程序清單
（4）程序輸入
（5）程序校驗與首件試切
三、數控加工程序的結構
數控程序編輯
N020 G90 G00 X50 Y60...；可以調用子程序。
N150 M05
N160 M02
2、程序段格式：
（1）字地址格式：如N020 G90 G00 X50 Y60
最常用的格式，現代數控機床都采用它。地址N為程序段號，地址G和數字90構成字地址為準備功能。
（2）可變程序段格式：如B2000 B3000 B B6000
使用分割符B各開(kāi)各個(gè)字，若沒(méi)有數據，分割符不能省去。常見(jiàn)于數控線(xiàn)切割機床，另外，還有3B編程等格式。
（3）固定順序程序段格式：如00701+0
比較少見(jiàn)。其中的數據嚴格按照順序和長(cháng)度排列，不得有誤，上面程序段的意思是：N007 G01 X+02500 Y-13400 F15 S30 M02
四、零件圖的數學(xué)處理
數控銑床
1、基點(diǎn)坐標的計算
一般數控機床只有直線(xiàn)和圓弧插補功能。對于由直線(xiàn)和圓弧組成的平面輪廓，編程時(shí)數值計算的主要任務(wù)是求各基點(diǎn)的坐標。
（1）基點(diǎn)的含義
構成零件輪廓的不同幾何素線(xiàn)的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為基點(diǎn)?；c(diǎn)可以直接作為其運動(dòng)軌跡的起點(diǎn)或終點(diǎn)。
（2）直接計算的內容
根據填寫(xiě)加工程序單的要求，基點(diǎn)直接計算的內容有：每條運動(dòng)軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)在選定坐標系中的坐標，圓弧運動(dòng)軌跡的圓心坐標值。
基點(diǎn)直接計算的方法比較簡(jiǎn)單，一般可根據零件圖樣所給的已知條件用人工完成。即依據零件圖樣上給定的尺寸運用代數、三角、幾何或解析幾何的有關(guān)知識，直接計算出數值。在計算時(shí)，要注意小數點(diǎn)后的位數要留夠，以保證足夠的精度。
2、節點(diǎn)坐標的計算
對于一些平面輪廓是非圓方程曲線(xiàn)Y=F（X）組成，如漸開(kāi)線(xiàn)、阿基米德螺線(xiàn)等，只能用能夠加工的直線(xiàn)和圓弧去逼近它們。這時(shí)數值計算的任務(wù)就是計算節點(diǎn)的坐標。
（1）節點(diǎn)的定義
當采用不具備非圓曲線(xiàn)插補功能的數控機床加工非圓曲線(xiàn)輪廓的零件時(shí)，在加工程序的編制工作中，常用多個(gè)直線(xiàn)段或圓弧去近似代替非圓曲線(xiàn)，這稱(chēng)為擬合處理。擬合線(xiàn)段的交點(diǎn)或切點(diǎn)稱(chēng)為節點(diǎn)。
（2）節點(diǎn)坐標的計算
節點(diǎn)坐標的計算難度和工作量都較大，故常通過(guò)計算機完成，必要時(shí)也可由人工計算，常用的有直線(xiàn)逼近法（等間距法、等步長(cháng)法、和等誤差法）和圓弧逼近法。
有人用AutoCAD繪圖，然后捕獲坐標點(diǎn)，在精度允許的范圍內，也是一個(gè)簡(jiǎn)易而有效的方法。
缺點(diǎn)不足
數控鏜床
國外公司在中國數控系統銷(xiāo)量中的80%以上是普及型數控系統。如果我們能在普及型數控系統產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破，中國數控系統產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實(shí)現戰略反擊。同時(shí)，還要建立起比較完備的高檔數控系統的自主創(chuàng )新體系，提高中國的自主設計、開(kāi)發(fā)和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng )建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，提高中國高檔數控系統總體技術(shù)水平。
高校專(zhuān)業(yè)設置
專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)
數控技術(shù)
專(zhuān)業(yè)代碼
580103
修業(yè)年限
三年
學(xué)業(yè)層次
專(zhuān)科
學(xué)業(yè)性質(zhì)
普通高等教育全日制專(zhuān)科
學(xué)科門(mén)類(lèi)
培養目標
培養掌握數控原理、數控編程和數控加工等方面的專(zhuān)業(yè)知識及操作技能，從事數控程序編制、數控設備的操作、調試、維修和技術(shù)管理的高級技術(shù)應用性專(zhuān)門(mén)人才。
培養要求
數控磨床
課程體系
專(zhuān)業(yè)核心課程與主要實(shí)踐環(huán)節：機械制圖、機械設計基礎、數控加工技術(shù)、數控加工編程與操作、數控原理與系統、CAD/CAM應用、數控機床使用及維修、數控機床電氣控制、工業(yè)企業(yè)管理、制圖測繪、PLC實(shí)訓、機加工實(shí)習、CAM實(shí)訓、數控機床操作技能實(shí)訓、專(zhuān)業(yè)課程的課程設計、畢業(yè)實(shí)習（設計）等，以及各校的主要特色課程和實(shí)踐環(huán)節。
課程設置
數控切割機
就業(yè)情況
數控技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的畢業(yè)生分配單位的性質(zhì)分布如下：三資企業(yè)占58%，國有企業(yè)占26%，民營(yíng)企業(yè)占9%，其他占5%。
數控技術(shù)應用專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生所從事的工作性質(zhì)分布如下：操作占55.7%，編程占13.4%，維修占9.4%，工藝占8.0%，生產(chǎn)管理占7.1%，質(zhì)量檢測占4.5%，綜合占1.2%，營(yíng)銷(xiāo)占1.7%，行政管理占1.4%，其他占5.5%。
就業(yè)優(yōu)勢
深造領(lǐng)域
可設置的專(zhuān)業(yè)方向：數控機床控制技術(shù)、數控編程和數控加工技術(shù)、機械CAD/CAM。
從業(yè)方向
就業(yè)面向：在工業(yè)企業(yè)，從事數控程序編制、數控設備的使用、維護與技術(shù)管理，數控設備銷(xiāo)售與售后服務(wù)等工作。
資格證書(shū)
其他：本專(zhuān)業(yè)可獲取勞動(dòng)部組合機床操作工中級職業(yè)技術(shù)證書(shū)、勞動(dòng)部（數控）加工中心操作工中級職業(yè)技術(shù)證書(shū)。
藍領(lǐng)層
對于數控人才，有以下三個(gè)需求層次，所需掌握的知識結構也各不同數控操作技工：精通機械加工和數控加工工藝知識，熟練掌握數控機床的操作和手工編程，了解自動(dòng)編程和數控機床的簡(jiǎn)單維護維修。適合中職學(xué)校組織培養。此類(lèi)人員市場(chǎng)需求量大，適合作為車(chē)間的數控機床操作技工。但由于其知識較單一，其工資待遇不會(huì )大高。
灰領(lǐng)層
數控編程員：掌握數控加工工藝知識和數控機床的操作，掌握復雜模具的設計和制造專(zhuān)業(yè)知識，熟練掌握三維CAD/CAM軟件，如UG、ProE等；熟練掌握數控手工和自動(dòng)編程技術(shù)；適合高職院校組織培養。適合作為工廠(chǎng)設計處和工藝處的數控編程員。此類(lèi)人員需求量大，尤其在模具行業(yè)非常受歡迎，待遇也較高。
數控機床維護、維修人員：掌握數控機床的機械結構和機電聯(lián)調，掌握數控機床的操作與編程，熟悉各種數控系統的特點(diǎn)、軟硬件結構、PLC和參數設置。精通數控機床的機械和電氣的調試和維修。適合高職院校組織培養。適合作為工廠(chǎng)設備處工程技術(shù)人員。此類(lèi)人員需求量相對少一些，但培養此類(lèi)人員非常不易，知識結構要求很廣，適應與數控相關(guān)的工作能力強，需要大量實(shí)際經(jīng)驗的積累。
金領(lǐng)層
數控通才：具備并精通數控操作技工、數控編程員和數控維護、維修人員所需掌握的綜合知識，并在實(shí)際工作中積累了大量實(shí)際經(jīng)驗，知識面很廣。精通數控機床的機械結構設計和數控系統的電氣設計，掌握數控機床的機電聯(lián)調。能自行完成數控系統的選型、數控機床電氣系統的設計、安裝、調試和維修。能獨立完成機床的數控化改造。是企業(yè)(特別是民營(yíng)企業(yè))的搶手人才，其待遇很高。適合高職院校組織培養。提供特殊的實(shí)訓措施和名師指導等手段，促其成才。適合于擔任企業(yè)的技術(shù)負責人或機床廠(chǎng)數控機床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的機電設計主管。
對于以上各類(lèi)數控人才，主要的基礎知識基本相同，專(zhuān)業(yè)課的內容和重點(diǎn)不同。在課程設置方面應特別加強實(shí)訓內容和與企業(yè)實(shí)習的內容，因材施教，培養企業(yè)所需的人才。在學(xué)校學(xué)習主要獲得數控類(lèi)職業(yè)資格等級證書(shū)、全國高校計算機等級證書(shū)、AutoCAD中級證書(shū)、維修電工/機修鉗工中級證書(shū)等。
應用
從世界上數控技術(shù)及其裝備應用來(lái)看，其主要應用領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面：
1.制造行業(yè)
機械制造行業(yè)是最早應用數控技術(shù)的行業(yè)，它擔負著(zhù)為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供先進(jìn)裝備的重任。主要應用有研制開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)現代化軍事裝備用的高性能五軸高速立式加工中心、五坐標加工中心、大型五坐標龍門(mén)銑等；汽車(chē)行業(yè)發(fā)動(dòng)機、變速箱、曲軸柔性加工生產(chǎn)線(xiàn)上用的數控機床和高速加工中心，以及焊接、裝配、噴漆機器人、板件激光焊接機和激光切割機等；航空、船舶、發(fā)電行業(yè)加工螺旋槳、發(fā)動(dòng)機、發(fā)電機和水輪機葉片零件用的高速五坐標加工中心、重型車(chē)銑復合加工中心等。
2.信息行業(yè)
在信息產(chǎn)業(yè)中，從計算機到網(wǎng)絡(luò )、移動(dòng)通信、遙測、遙控等設備，都需要采用基于超精技術(shù)、納米技術(shù)的制造裝備，如芯片制造的引線(xiàn)鍵合機、晶片光刻機等，這些裝備的控制都需要采用數控技術(shù)。
3.醫療設備行業(yè)
在醫療行業(yè)中，許多現代化的醫療診斷、治療設備都采用了數控技術(shù)，如CT診斷儀、全身治療機以及基于視覺(jué)引導的微創(chuàng )手術(shù)機器人，口腔醫學(xué)中的正畸及牙齒修復等方面都需要采用高精度數控機床對牙齒進(jìn)行加工生產(chǎn)。
4.軍事裝備
現代的許多軍事裝備大量采用伺服運動(dòng)控制技術(shù)，如火炮的自動(dòng)瞄準控制、雷達的跟蹤控制和導彈的自動(dòng)跟蹤控制等。
5.其他行業(yè)
參考資料
[1]
數控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展途徑 · 電工論壇[引用日期2013-04-11]
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