80年代以來,為適應FMC、FMS、CAM、CIMS的發展需要,數控裝置采用大規模、超大規模集成電路,提高了柔性,功能和效率。
1.PC化
由于大規模集成電路制造技術的高度發展,PC硬件結構做得更小,CPU的運行速度越來越高,存儲容量很大。PC機大批量生產,成本大大降低,可靠性不斷提高。PC機的開放性,Windows的應用,更多的技術人員的應用和軟件開發,使PC機的軟件極為豐富。PC機功能已經很強,CAD/CAM的軟件已大量由小型機,工作站向PC機移植,三維圖形顯示工藝數據已經在PC機上建立。因此,PC機已成為開發CNC系統的重要資源與途徑。
2.交流伺服化
交流伺服系統恒功率范圍已做到1:4,速度范圍可達到1:1000,基本與直流伺服相當。交流伺服體積小,價格低,可靠性高,應用越來越廣泛。
3.高功能的數控系統向綜合自動化方向發展
為適應FMS、CIMS、無人工廠的要求,發展與機器人、自動化小車、自動診斷跟蹤監視系統等的相互聯合,發展控制與管理集成系統,已成為國際上數控系統的方向。
4.方便使用
改善人機接口,簡化編程、操作面板使用符號鍵,盡量采用對話方式等,以方便用戶使用。
5.柔性化和系統化
目前數控系統均采用模塊結構,其功能覆蓋面大,從三軸兩聯動的機床到多達24軸以上的柔性加工單元。
6.高精度
提高加工精度,高分1辨率旋轉編碼器必不可少。為在超精密加工領域能實現0.O01um的精度,必須開發超高分辨率的編碼器,O.0001um最小設定單位的NC裝置。為在加工中即使負荷變動伺服系統的特性也保持不變,還需采用控制和魯棒(Robust)控制。在伺服系統的控制中,用高速微處理器,采用基于現代控制論前饋控制、二自由度控制、學習控制等。其數字控制系統的跟蹤誤差不超過2um。
7.機械智能化
它在NC領域內是一種新技術,所謂機械智能化功能,是指機械自身可補償溫度、機械負荷等引起的機械變形的功能。這就需要檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號的電路。
8.診斷維修智能化
故障的診斷與維修是NC的重要技術?;贏I專家系統的故障診斷已存在,現在主要是建立用于診斷故障的數據庫。把NC裝置通過internet和Internet與中央計算機相連接,使其具有遠距離診斷的功能。
進一步的發展是預維修系統,即在故障將要發生前把將要發生故障的部件更換下來的系統,它需要通過智能傳感器、高速PMC及大型數據庫來實現。