數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)課程

課程的性質(zhì)和目的:

是機械電子工程專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課，在有關(guān)的基礎(chǔ)課及其有關(guān)專業(yè)課的配合下，以數(shù)控機床為對象，研究計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基本原理及其在數(shù)控機床上的應(yīng)用。學(xué)習(xí)的重要性:現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，現(xiàn)代的CAD/CAM，F(xiàn)MS和CIMS、敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。本課程重點:數(shù)控機床的組成編程方法插補技術(shù)伺服控制第一章緒論第一節(jié)機床數(shù)控技術(shù)的基本概念第二節(jié)數(shù)控機床的組成和分類第三節(jié)數(shù)控機床的特點及適用范圍第一節(jié)

機床數(shù)控技術(shù)的基本概念一、概述

數(shù)控技術(shù)（NC）是指用數(shù)字化的信息對機床及加工過程進行控制的一種方法。數(shù)控設(shè)備是采用數(shù)控技術(shù)的機械設(shè)備，即用數(shù)字信號對該設(shè)備（機床、切割機、繪圖機等）自動工作過程進行控制。數(shù)控機床是采用數(shù)字控制技術(shù)對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。它是數(shù)控技術(shù)典型應(yīng)用的例子。數(shù)控車床線切切割割機機數(shù)控控加加工工中中心心數(shù)控控加加工工中中心心數(shù)控控加加工工中中心心的的換換刀刀脈沖沖當(dāng)當(dāng)量量(δδ)相對對于于每每一一個個輸輸入入的的脈脈沖沖信信號號，，機機床床移移動動部部件件的的位位移移量量。。是是衡衡量量數(shù)數(shù)控控機機床床加加工工精精度度的的指指標(biāo)標(biāo).數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)：：是一一種種控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)，，它它自自動動閱閱讀讀輸輸入入載載體體上上事事先先給給定定的的數(shù)數(shù)字字值值，，并并將將其其譯譯碼碼，，從從而而使使機機床床動動作作和和加加工工零零件件。。數(shù)控控系系統(tǒng)統(tǒng)包包括括：：數(shù)控控裝裝置置可編編程程序序控控制制器器主軸軸驅(qū)驅(qū)動動及及進進給給驅(qū)驅(qū)動動裝裝置置等等。。二、、數(shù)數(shù)控控機機床床的的工工作作流流程程工藝分析數(shù)控加工程序工序卡傳統(tǒng)加工數(shù)控加工數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工的比較1、、數(shù)數(shù)控控加加工工的的工工作作流流程程機床零件零件圖樣程序編制信息載體數(shù)控裝置主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向選擇、刀具選擇其它功能選擇伺服系統(tǒng)刀架或工作臺位移檢測反饋系統(tǒng)數(shù)控控加加工工中中數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換過過程程譯碼刀補處理插補處理PLC控制進給伺服系統(tǒng)切削運動、機床I/O裝置成形運動加工程序輸入Back銑削削加加工工:Back插補補就是是在在線線段段的的起起點點和和終終點點坐坐標(biāo)標(biāo)值值之之間間進進行行““數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)點點的的密密化化””，，求求出出一一系系列列中中間間點點的的坐坐標(biāo)標(biāo)值值的的方方法法。。Back2、、數(shù)數(shù)控控機機床床加加工工原原理理逼近近處處理理插補補運運算算指令令輸輸出出XLY△Li△Xi△YiT0δP0Pe三、、數(shù)數(shù)控控機機床床的的產(chǎn)產(chǎn)生生和和發(fā)發(fā)展展1、、數(shù)數(shù)控控機機床床的的產(chǎn)產(chǎn)生生從工工業(yè)業(yè)化化革革命命以以來來人人們們實實現(xiàn)現(xiàn)機機械械加加工工自自動動化化的的手手段段有有：：自動動機機床床；；組合合機機床床；；專用用自自動動生生產(chǎn)產(chǎn)線線。。汽車車后后橋橋齒齒輪輪箱箱加加工工自自動動線線缺點點：：初始始投投資資大大；；準(zhǔn)備備周周期期長長；；柔性性差差。。數(shù)控控機機床床產(chǎn)產(chǎn)生生和和發(fā)發(fā)展展的的原原因因：：內(nèi)在在動動力力-----市場場競競爭爭激激烈烈外在在動動力力------電電子子技技術(shù)術(shù)和和計計算算機機技技術(shù)術(shù)的的飛飛速速發(fā)發(fā)展展數(shù)控控機機床床是為為了了解解決決單單件件、、小小批批量量、、精精度度高高、、復(fù)復(fù)雜雜型型面面零零件件加加工工的的自自動動化化要要求求而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的。。2、數(shù)控機床床的發(fā)展1952年，，Parsons公司和和M.I.T合作研制了了世界上第一一臺三座標(biāo)數(shù)數(shù)控機床。1955年，，第一臺工業(yè)業(yè)用數(shù)控機床床由美國Bendix公公司生產(chǎn)出來來。從1952年年至今，NC機床按NC系統(tǒng)的發(fā)展展經(jīng)歷的五代代。第一代：1955年電電子管第二代：1959年晶晶體管。。第三代：1965年小小規(guī)模集集成電路第四代：1970年小小型計算算機第五代：1974年微微處理器器NC系統(tǒng)CNC系統(tǒng)1994年：：基于PC的NC系統(tǒng)誕生生，使NC系系統(tǒng)的研發(fā)進進入了開放型型、柔性化的的新時代，新新型NC系統(tǒng)統(tǒng)的開發(fā)周期期日益縮短。。它是數(shù)控技技術(shù)發(fā)展的又又一個里程碑碑。3、我國數(shù)數(shù)控機床發(fā)展展情況1）1958年開始研究究數(shù)控技術(shù)；；2）1965年，開始研研制晶體管數(shù)數(shù)控系統(tǒng)；3）60年代代末至70年年代初研制成成功X53K-1G數(shù)控控銑床、CJK-18數(shù)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)數(shù)控非圓齒輪輪插齒機。4）從70年年代開始，數(shù)數(shù)控技術(shù)在機機械加工領(lǐng)域域全面展開；；5）80年代代我國先后從從日本、美國國等國家引進進了部分數(shù)控控裝置和伺服服系統(tǒng)技術(shù)；；6）現(xiàn)在，我我國已經(jīng)建立立了中、低檔檔數(shù)控機床為為主的產(chǎn)業(yè)體體系。2000年的的統(tǒng)計數(shù)據(jù)數(shù)控機床廠家家：100數(shù)控系統(tǒng)廠家家：50數(shù)控機床配套套廠家：300年產(chǎn)量：14053臺數(shù)控機床品種種：1300產(chǎn)量數(shù)控化率率：8%（95年3.6%）中國數(shù)控機床床發(fā)展水平及及數(shù)字統(tǒng)計2002年中中國金屬加工工機床進口、、出口貿(mào)易統(tǒng)統(tǒng)計進口出口數(shù)量(千臺)金額(百萬$)與上年比較(%)數(shù)量(千臺)金額(百萬$)與上年比較(%)數(shù)量金額數(shù)量金額金屬切削機床合計75.962074.724.2926.605506.58263.922.2213.85其中數(shù)控機床18.281453.738.3731.633.1034.641.16-3.242002年世世界機床生產(chǎn)產(chǎn)前十名（（百萬美元））國家(地區(qū))2002年2001年同比德國67377732-17%日本63799390-30%意大利37753794-5%中國3025262415%美國19132853-33%中國臺灣1754163510%瑞士17162047-20%西班牙863886-8%韓國8338044%法國812814-5%國家(地區(qū))2002年2001年同比中國5696474020%德國48155712-20%日本34415254-32%美國33255231-36%意大利29323080-10%韓國12231324-8%法國11651516-27%中國臺灣9771118-10%西班牙819881-12%英國690897-26%2002年世世界機床消費費前十名（（百萬美元））國家(地區(qū))2002年2001年同比中國3151240631%美國23273411-32%德國19602269-14%意大利9571227-22%韓國790931-15%法國7811188-34%加拿大704739-5%中國臺灣661845-22%英國612781-22%日本495660-25%2002年世世界機床進口口前十名（（百萬美元））2002年世世界機床出口口前十名（（百萬美元））國家(地區(qū))2002年2001年同比德國38824288-14%日本34434797-26%意大利18011942-12%瑞士14761756-20%中國臺灣143813638%美國9151034-11%英國514708-28%西班牙5014765%法國429486-16%比利時414564-30%第二節(jié)數(shù)數(shù)控機床的組組成及分類一、數(shù)控機床床的組成數(shù)控機床的組組成框圖機床本體伺服裝置輔助裝置CNC裝置輸入輸出設(shè)備測量反饋裝置Next控制介質(zhì)和輸輸入輸出設(shè)備備表控制介質(zhì)輸入設(shè)備輸出設(shè)備穿孔紙帶紙帶閱讀機紙帶穿孔機磁帶磁帶機或錄音機磁盤磁盤驅(qū)動器BackCNC裝置組組成：計算機系統(tǒng)位置控制板PLC接口板板通訊接口板特殊功能模塊塊相應(yīng)的控制軟軟件。Back伺服系統(tǒng)包括括：伺服控制電路路功率放大線路路伺服電機等。。伺服系統(tǒng)的類類型：主軸伺服驅(qū)動動裝置和主軸軸電機進給伺服驅(qū)動動裝置和進給給電機

機床I/O電路和裝置

測量裝置

主軸驅(qū)動裝置

進給驅(qū)動裝置

主軸伺服單元

進給伺服單元

計算機數(shù)

控

裝

置

操作面板

PLC

計算機數(shù)控系統(tǒng)

機

床

輔助控制機構(gòu)

進給傳動機構(gòu)

主運動機構(gòu)

鍵盤

輸入輸出

設(shè)備

Back二、數(shù)控機床床的分類1、按工藝用用途分類切削加工類：：數(shù)控鏜銑床、、數(shù)控車床、、數(shù)控磨床、、加工中心、、數(shù)控齒輪加加工機床、FMC等。成型加工類：：數(shù)控折彎機、、數(shù)控彎管機機等。特種加工類：：數(shù)控線切割機機、電火花加加工機、激光光加工機等其它類型：數(shù)控裝配機、、數(shù)控測量機機、機器人等等2、按機械加加工的運動軌軌跡分類（1）點位控控制數(shù)控機床床（2）直線控控制數(shù)控機床床（3）輪廓控控制數(shù)控機床床點位控制數(shù)控控機床特點：僅能實現(xiàn)刀具具相對于工件件從一點到另另一點的精確確定位運動；；對軌跡不作控控制要求；運動過程中不不進行任何加加工。適用范圍：數(shù)控鉆床、數(shù)數(shù)控鏜床、數(shù)數(shù)控沖床和數(shù)數(shù)控測量機。。點位控制系統(tǒng)統(tǒng):直線控制數(shù)控控機床特點:不僅要保證點點與點之間的的準(zhǔn)確定位，，而且要控制制兩相關(guān)點之之間的位移速速度和路線。。其路線一般由由各坐標(biāo)軸平平行的直線段段或與坐標(biāo)軸軸成45o的斜線組成。。yx數(shù)控機床的直線加工直線控制系統(tǒng)統(tǒng):輪廓控制數(shù)控控機床特點：能夠同時控制制兩軸或兩個個以上的軸，，對位置和速速度進行嚴(yán)格格的不間斷控控制適用范圍：數(shù)控車床、數(shù)數(shù)控銑床、加加工中心等用用于加工曲線線和曲面的機機床。連續(xù)控制系統(tǒng)統(tǒng):3、按同時控控制的軸數(shù)分分三軸聯(lián)動的數(shù)數(shù)控加工五軸聯(lián)動的數(shù)數(shù)控加工五軸聯(lián)動的數(shù)數(shù)控加工:4、按伺服系統(tǒng)的的控制原理分分類（1）開環(huán)伺伺服系統(tǒng)數(shù)控控機床（2）閉環(huán)伺伺服系統(tǒng)數(shù)控控機床（3）半閉環(huán)環(huán)伺服系統(tǒng)數(shù)數(shù)控機床開環(huán)伺服系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)控機床電機機械執(zhí)行部件A相、B相C相、…f、nCNC插補指令脈沖頻率f脈沖個數(shù)n換算脈沖環(huán)形分配變換功率放大特點：無反饋環(huán)節(jié)，，系統(tǒng)穩(wěn)定；；速度及精度較較低；典型系統(tǒng)：采用步進電機機的伺服系統(tǒng)統(tǒng)。應(yīng)用：低檔次、經(jīng)濟濟型的數(shù)控機機床。閉環(huán)伺服系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)控機床位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令實際位置反饋實際速度反饋特點：具有位置、速速度檢測裝置置，位置反饋信號號來自于機床床工作臺；加工精度很高高；設(shè)計和調(diào)整相相當(dāng)困難。應(yīng)用：精度要求很高高的鏜銑加工工中心、超精精車床、超精精磨床等。半閉環(huán)伺服系系統(tǒng)數(shù)控機床床位置控制調(diào)節(jié)器速度控制調(diào)節(jié)與驅(qū)動檢測與反饋單元位置控制單元速度控制單元++--電機機械執(zhí)行部件CNC插補指令實際位置反饋實際速度反饋特點：檢測元件安裝裝在伺服電機機或絲杠的端端部，反饋信號取自自電動機端而不是機床的的最終運動部部件；加工精度比閉閉環(huán)系統(tǒng)低，，高于開環(huán)系系統(tǒng)；系統(tǒng)的控制特特性穩(wěn)定。應(yīng)用：大部分數(shù)控機機床第三節(jié)數(shù)數(shù)控機床的特特點及適用范范圍一、數(shù)控機床床的特點數(shù)控機床不能以最經(jīng)濟的方式來解決決加工制造中中所有問題。數(shù)控加工的優(yōu)優(yōu)點自動化程度高高，可以減輕輕工人的體力力勞動強度加工的零件一一致性好，質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)效率較高高便于產(chǎn)品研制制便于實現(xiàn)計算算機輔助制造造數(shù)控加工的缺缺點單位加工成本本較高只適宜于多品品種小批量或或中批量生產(chǎn)產(chǎn)（占機械加加工總量70%~80%）加工中的調(diào)整整相對復(fù)雜維修難度大二、數(shù)控機床床的適用范圍圍零件復(fù)雜程度零件批量專用機床通用機床數(shù)控機床三、發(fā)展數(shù)控控機床的意義義（1）是發(fā)發(fā)展制造技術(shù)術(shù)和制造工業(yè)業(yè)的基礎(chǔ)提高質(zhì)量、數(shù)數(shù)量、效益和和柔性；是一場制造業(yè)業(yè)的重要革命命產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生生產(chǎn)方式發(fā)生生深刻的質(zhì)的的變化現(xiàn)代制造業(yè)的的發(fā)展:→CNC(數(shù)控控機床)→DNC(直接接數(shù)控)→FMC（柔性性制造單元））→FMS（柔性性制造系統(tǒng)））→CIMS（計計算機集成制制造系統(tǒng)）→FA（自動工工廠）柔性制造系統(tǒng)統(tǒng)的組成:FMS的組成自動倉庫工廠計算機中央計算機物流控制計算機運輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站飛機零件加工FMS（Cincinnati）1—裝卸站2—運輸小車3—MC4—切屑處理站5—清洗站6—檢測站7—手工檢測站8—計算機室9—小車維修站10—包裝站FMS實例:沖床沖壓FMSFMS實例:（2）從國家家的發(fā)展戰(zhàn)略略高度來看，，數(shù)控技術(shù)是是工業(yè)強國之之必須；基于它的相關(guān)關(guān)產(chǎn)業(yè)是體現(xiàn)現(xiàn)國家綜合國國力水平的重重要基礎(chǔ)性產(chǎn)產(chǎn)業(yè).（3）數(shù)控產(chǎn)產(chǎn)品在國內(nèi)大大有市場。四、數(shù)控機床床發(fā)展的技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)計算機技術(shù)；；伺服驅(qū)動技術(shù)術(shù)；機械技術(shù)；控制技術(shù)；通信技術(shù)（網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控）。五、數(shù)控機機床的技術(shù)發(fā)發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢進入九十年代代以來，隨著著國際上計算算機技術(shù)突飛飛猛進的發(fā)展展，數(shù)控技術(shù)術(shù)不斷采用計計算機、控制制理論等領(lǐng)域域的最新技術(shù)術(shù)成就，使其其朝著下述方方向發(fā)展運行高速化加工高精化功能復(fù)合化控制智能化體系開放化驅(qū)動并聯(lián)化交互網(wǎng)絡(luò)化速度和精度是是數(shù)控設(shè)備的的兩個重要指指標(biāo)，它們是是數(shù)控技術(shù)永永恒追求的目目標(biāo)。因為它它直接關(guān)系到到加工效率和和產(chǎn)品質(zhì)量。。新一代數(shù)控控設(shè)備在運行行高速化、加加工高精化等等方面都有了了更高的要求求。1、運行高速速化：使進給率、主主軸轉(zhuǎn)速、刀刀具交換速度度、托盤交換換速度實現(xiàn)高高速化，并且且具有高加（（減）速率。。進給率高速化化：在分辨率為1m時，F(xiàn)max=240m/min。在在Fmax下可獲得復(fù)雜雜型面的精確確加工；在程序段長度度為1mm時時，F(xiàn)max=30m/min，并且且具有1.5g的加減速速率；主軸高速化：：采用電主軸軸（內(nèi)裝式主主軸電機），，即主軸電機機的轉(zhuǎn)子軸就就是主軸部件件。主軸最高轉(zhuǎn)速速達200000r/min。主軸轉(zhuǎn)速的最最高加（減））速為1.0g，即僅僅需1.8秒秒即可從0提提速到15000r/min。換刀速度0.9秒（刀刀到刀）2.8秒（切切削到切削））工作臺（托盤盤）交換速度度6.3秒秒。2、加工高精精化：提高機械設(shè)備備的制造和裝裝配精度；提高數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)的控制精度度；采用誤差補償償技術(shù)。提高CNC系系統(tǒng)控制精度度：采用高速插補補技術(shù)，以微微小程序段實實現(xiàn)連續(xù)進給給，使CNC控制單位精精細化，采用高分辨率率位置檢測裝裝置，提高位位置檢測精度度（日本交流流伺服電機已已有裝上106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)內(nèi)藏位置檢測測器，其位置置檢測精度能能達到0.01m/脈沖）；位置伺服系統(tǒng)統(tǒng)采用前饋控控制與非線性性控制等方法法。采用誤差補償償技術(shù)：采用反向間隙隙補償、絲桿桿螺距誤差補補償和刀具誤誤差補償?shù)燃技夹g(shù);設(shè)備的熱變形形誤差補償和和空間誤差的的綜合補償技技術(shù)。研究結(jié)結(jié)果表明，綜綜合誤差補償償技術(shù)的應(yīng)用用可將加工誤誤差減少60％～80％％。三井精機機的JidicH5D型型超精密臥式式加工中心的的定位精度為為±0.1m。由于計算機技技術(shù)的不斷進進步，促進了了數(shù)控技術(shù)水水平的提高，，數(shù)控裝置、、進給伺服驅(qū)驅(qū)動裝置和主主軸伺服驅(qū)動動裝置的性能能也隨之提高高，使得現(xiàn)代代的數(shù)控設(shè)備備在新的技術(shù)術(shù)水平下，可可同時具備運運行高速化、、加工高精化化的性能。3、功能復(fù)合合化復(fù)合化是指在在一臺設(shè)備能能實現(xiàn)多種工工藝手段加工工的方法。鏜銑鉆復(fù)合——加工中心（ATC）、、五面加工中中心（ATC，主軸立臥臥轉(zhuǎn)換）；車銑復(fù)合—車車削中心（ATC，動力力刀頭）；銑鏜鉆車復(fù)合合—復(fù)合加工工中心（ATC，可自動動裝卸車刀架架）；銑鏜鉆磨復(fù)合合—復(fù)合加工工中心（ATC，動力磨磨頭）；可更換主軸箱箱的數(shù)控機床床—組合加工工中心；4、控制智能能化隨著人工智能能技術(shù)的不斷斷發(fā)展，并為為滿足制造業(yè)業(yè)生產(chǎn)柔性化化、制造自動動化發(fā)展需求求，數(shù)控技術(shù)術(shù)智能化程度度不斷提高，，具體體現(xiàn)在在以下幾個方方面：加工過程自適適應(yīng)控制技術(shù)術(shù)通過監(jiān)測加工工過程中的切切削力、主軸軸和進給電機機的功率、電電流、電壓等等信息，利用用傳統(tǒng)的或現(xiàn)現(xiàn)代的算法進進行識別，以以辯識出刀具具的受力、磨磨損以及破損損狀態(tài)，機床床加工的穩(wěn)定定性狀態(tài)；并并根據(jù)這些狀狀態(tài)實時修調(diào)調(diào)加工參數(shù)（（主軸轉(zhuǎn)速，，進給速度））和加工指令令，使設(shè)備處處于最佳運行行狀態(tài)，以提提高加工精度度、降低工件件表面粗糙度度以及設(shè)備運運行的安全性性。MitsubishiElectric公司的用于數(shù)數(shù)控電火花成成型機床的“MiracleFuzzy”基于模糊邏輯輯的自適應(yīng)控控制器，可自自動控制和優(yōu)優(yōu)化加工參數(shù)數(shù)；日本牧野在電電火花NC系統(tǒng)Makino_Mce20中，用專家系系統(tǒng)代替人進進行加工過程程監(jiān)控。以色列的外置置式力自適應(yīng)應(yīng)控制器意大利Mandelli公司數(shù)控系統(tǒng)統(tǒng)的可編程功功率自適應(yīng)控控制功能。加工參數(shù)的智智能優(yōu)化與選選擇將工藝專家或或技工的經(jīng)驗驗、零件加工工的一般與特特殊規(guī)律，用用現(xiàn)代智能方方法，構(gòu)造基基于專家系統(tǒng)統(tǒng)或基于模型型的“加工參參數(shù)的智能優(yōu)優(yōu)化與選擇器器”，利用它它獲得優(yōu)化的的加工參數(shù)，，從而達到提提高編程效率率和加工工藝藝水平，縮短短生產(chǎn)準(zhǔn)備時時間的目的。。采用經(jīng)過優(yōu)優(yōu)化的加工參參數(shù)編制的加加工程序，可可使加工系統(tǒng)統(tǒng)始終處于較較合理和較經(jīng)經(jīng)濟的工作狀狀態(tài)。目前已開發(fā)出出帶自學(xué)習(xí)功功能的神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電火花加加工專家系統(tǒng)統(tǒng)。日本大隈公司司的7000系列數(shù)控系系統(tǒng)帶有人工工智能式自動動編程功能。。國內(nèi)清華在加加工參數(shù)的智智能優(yōu)化與選選擇及CAPP方面的研研究也取得了了一些成果。。但有待進行行實用化開發(fā)發(fā)。智能故障診斷斷與自修復(fù)技技術(shù)智能故障診斷斷技術(shù)：根據(jù)據(jù)已有的故障障信息，應(yīng)用用現(xiàn)代智能方方法（AI、、ES、ANN等），實實現(xiàn)故障快速速準(zhǔn)確定位的的技術(shù)。智能故障自修修復(fù)技術(shù)：指指能根據(jù)診斷斷確定故障原原因和部位，，以自動排除除故障或指導(dǎo)導(dǎo)故障的排除除技術(shù)。智能能自修復(fù)技術(shù)術(shù)集故障自診診斷、故障自自排除、自恢恢復(fù)、自調(diào)節(jié)節(jié)于一體，并并貫穿于加工工過程的整個個生命周期。。智能故障診斷斷技術(shù)在有些些日本、美國國公司生產(chǎn)的的數(shù)控系統(tǒng)中中已有應(yīng)用，，基本上都是是應(yīng)用專家系系統(tǒng)實現(xiàn)的。。智能化自修復(fù)復(fù)技術(shù)還在研研究之中。智能化交流伺伺服驅(qū)動裝置置目前已開始研研究能自動識識別負載，并并自動調(diào)整參參數(shù)的智能化化伺服系統(tǒng)，，包括智能主主軸交流驅(qū)動動裝置和智能能化進給伺服服裝置。這種種驅(qū)動裝置能能自動識別電電機及負載的的轉(zhuǎn)動慣量，，并自動對控控制系統(tǒng)參數(shù)數(shù)進行優(yōu)化和和調(diào)整，使驅(qū)驅(qū)動系統(tǒng)獲得得最佳運行。。智能4M數(shù)控控系統(tǒng)在制造過程中中，加工、檢檢測一體化是是實現(xiàn)快速制制造、快速檢檢測和快速響響應(yīng)的有效途途徑，將測量量(Measurement)、建建模(Modelling)、加工工(Manufacturing)、機器操作作(Manipulator)四者者（即4M））融合在一個個系統(tǒng)中，實實現(xiàn)信息共享享，促進測量量、建模、加加工、裝夾、、操作一體化化的4M智能能系統(tǒng)。5、體系開放放化定義（IEEE）：具有在不同的的工作平臺上上均能實現(xiàn)系系統(tǒng)功能、且且可以與其他他的系統(tǒng)應(yīng)用用進行互操作作的系統(tǒng)。開放式數(shù)控系系統(tǒng)特點：系統(tǒng)構(gòu)件（軟軟件和硬件））具有標(biāo)準(zhǔn)化化(Standardization)與多樣樣化(Diversification)和和互換性(Interchangeability)的特特征允許通過對對構(gòu)件的增增減來構(gòu)造造系統(tǒng)，實實現(xiàn)系統(tǒng)““積木式””的集成。。構(gòu)造應(yīng)該該是可移植植的和透明明的；開放體系結(jié)結(jié)構(gòu)CNC的優(yōu)點向未來技術(shù)術(shù)開放：由于軟硬件件接口都遵遵循公認的的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議議，只需少少量的重新新設(shè)計和調(diào)調(diào)整，新一一代的通用用軟硬件資資源就可能能被現(xiàn)有系系統(tǒng)所采納納、吸收和和兼容，這這就意味著著系統(tǒng)的開開發(fā)費用將將大大降低低而系統(tǒng)性性能與可靠靠性將不斷斷改善并處處于長生命命周期；標(biāo)準(zhǔn)化的人人機界面：：標(biāo)準(zhǔn)化的編編程語言，，方便用戶戶使用，降降低了和操操作效率直直接有關(guān)的的勞動消耗耗；向用戶特殊殊要求開放放：更新產(chǎn)品、、擴充能力力、提供可可供選擇的的硬軟件產(chǎn)產(chǎn)品的各種種組合以滿滿足特殊應(yīng)應(yīng)用要求，，給用戶提提供一個方方法，從低低級控制器器開始，逐逐步提高，，直到達到到所要求的的性能為止止。另外用用戶自身的的技術(shù)訣竅竅能方便地地融入，創(chuàng)創(chuàng)造出自己己的名牌產(chǎn)產(chǎn)品；可減少產(chǎn)品品品種，便便于批量生生產(chǎn)、提高高可靠性和和降低成本本，增強市市場供應(yīng)能能力和競爭爭能力。開放式數(shù)控控裝置的概概念結(jié)構(gòu)硬件配置單元軟件配置單元標(biāo)準(zhǔn)計算機硬件數(shù)控系統(tǒng)基本硬件數(shù)控功能應(yīng)用程序DOS(WINDOWS)實時多任務(wù)操作系統(tǒng)RTM應(yīng)用程序接口NC構(gòu)件庫國內(nèi)外開放放式數(shù)控系系統(tǒng)的研究究進展美國：NGC(TheNextGenerationWork-st