当前位置:大学毕业论文> 本科论文>材料浏览

关于数控技术硕士论文开题报告范文 与数控技术 概述与未来展望相关论文范文素材

主题:数控技术论文写作 时间:2024-03-11

数控技术 概述与未来展望,本文是关于数控技术硕士论文开题报告范文和未来展望和数控技术和发展概述方面论文范文素材.

数控技术论文参考文献:

数控技术论文参考文献 数控技术论文数控技术毕业论文计算机科学和技术专业导论论文电脑知识和技术期刊

侯孟晖

(济宁孔子国际学校,山东 济宁 272000)

摘 要:数控技术在工业自动化生产方面起着重要作用,是现代化工业生产中不可缺少的一部分.我国在数控技术方面起步较晚,基础薄弱且没有形成品牌效应,但近些年来在中国智造2025、中德工业4.0项目以及“互联网+”战略的推动下实现了迅速的发展.未来大数据技术和量子信息技术的发展会对数控行业产生深远的影响.数控技术会在功能上实现智能化,结构上实现模块化,产品性能上更加追求高精度和高效率.

关键词:数控技术 中国智造2025 大数据 量子信息技术 智能化

中图分类号:TS642  文献标识码:A    文章编号 :1003-9082(2018)02-0246-02

一、前言

数控技术(Numerical Control, NC),现在也被称为计算机数控技术,是一种通过计算机强大的数据存储/传输/分析/运算功能来给出数字程序控制的指令,实现机械设备相关操作控制的技术.世界上的第一台数控机床在1952年诞生于美国,由此开启了机械制造工业数字化时代的篇章.经历了60余年的发展,数控行业已经形成了非常成熟的技术体系,数控技术在车辆交通、远洋船舶、航空航天、国防工业等高新技术领域扮演着举足轻重的角色.

数控机床作为数控技术在工业生产流程中的典型应用,是将计算机技术与普通机床有机地结合起来,其既具备普通机床车削、冲压零件等加工功能,也具有计算机数字化控制的特点.在工业生产中技术人员把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数等信息按照数控机床规定的指令代码编写并将结果输入到数控机床中,从而使数控机床实现自动化生产的功能.

我国数控技术的发展时间较短.数控系统是专业化程度极高的计算机科学工程应用成果,我国缺乏足够多的数控系统软件开发人才,在机床机械制造方面积累的经验也不充分,因此导致了我国的数控行业发展水平与世界一流之间还存在一定的差距.我国数控技术的产品设计、制造精度、质量性能等方面与国外先进水平之间存在大概5-10年的差距,而在高精尖技术产品方面这一差距拉大到10-15年.目前我国国产数控机床基本面向的是中低端市场,在市场数量占有率约为50%的基础上价值量占有率仅为30%左右,其原因在于国产数控机床的关键功能部件严重依赖进口,产品的可靠性没有信誉保证,同时国内企业普遍缺乏技术创新能力,导致了其产品竞争力的不足.

在电子信息技术和互联网发展日新月异的今天,越来越多的国家开始重视数控机床的研发和生产,数控技术也随之越来越成熟.在建设创新强国的战略推动下,中国也逐渐注重高新技术产业的发展和技术人才的培养,数控机床作为高新技术产业中不可缺少的一部分,在近些年得到了空前的发展,并逐步开始在国际市场中逐渐崭露头角.

二、数控行业发展的宏观环境

1.中国制造2025

中国制造2025是为了推动我国由目前的制造大国逐步转型升级成为真正意义上的制造强国而出台的重要发展纲领.中国制造2025的重点主攻方向即为智能制造,旨在沿循工业化与信息化深度融合的发展主线,依托互联网迅猛发展并广泛渗透到传统制造行业中的趋势背景,在包含了高档数控机床和机器人的十个核心关键领域进行重点技术研发,以期促进中国制造业的转型升级,让简单代工的中国制造升级成为具备雄厚科创实力支撑的中国创造,中国装备真正成为国内制造业的中流砥柱,中国品牌在国际市场上真正受到认可,实现工业基础能力的强化与工艺水平和产品质量的提升,让中国制造业真正跻身美国、德国、日本所在的世界先进阵营,智能制造、绿色制造、尖端制造成为中国制造的新名片.

数控系统是制造装备中的关键基础部件,其关键技术的创新能极大地提升我国数控机床的核心竞争力.在中国制造2025的战略推动下实施的“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项已经初步补上了我国高档数控机床“缺心少脑”的短板,在五轴联动机床精度的检测标准、以8万吨大型模锻压力机为代表的重型数控锻压/冲压设备、精密卧式加工中心、数控立柱移动立式铣车床等重点产品项目上已经达到国际一流水平.截止2016年专项投入力量研发的国产高档数控系统已经初步具备了产品竞争力并在逐渐扩大国内市场的占有率,以滚动功能部件为例,市场占有率相较于2009年的不足5%提升到约20%,多项技术指标和测试水平都跃居世界先列.在中国制造2025的头一个十年,数控机床专项将进一步助力我国基础制造装备水平的稳步发展提升.

2.中德工业4.0项目合作

工业4.0最初是由德国政府提出的概念,德国是传统的工业制造强国,在高精数控机床方面西门子作为老牌的生产企业一直享有很高的声誉.工业4.0作为其颁布的《德国2020高技术战略》中的十大未来项目之一,旨在依托互联网及人工智能等计算机新技术的发展提升制造机器强化训练与自我学习的能力,实现对整个工业生产流程和产品质量的超精确控制和最优化配置.2014年中德双方签署的《中德合作行动纲要》中就明确指出两国政府需要出台具体的激励政策,推动企业积极参与到工业4.0的进程中,最终达到工业的数字化.

中德合作的工业4.0希望引发以智能制造为主导的又一次工业革命,其本质是利用信息物理系统将生产中的制造、供应、销售信息数据化、智慧化,并形成有效的信息共享和交流的网络,最终实现快速、有效且富有个性化的完整产品智能供应体系的建立.可以看出,信息与交流是工业4.0最大的特征.

工业4.0时代的数控行业将运用智能监控、远程诊断、云服务、大数据分析、状态及时推送等智能服务,使得生产制造更加灵活可控,产品供应的客户体验将更加全面深入.同时整个数控行业的机床利用率、工作可靠性以及适用范围都将得到大幅度的提升.随着信息交互的广泛深入,以数控系统为例的产品开发周期将显著缩短,未来数控行业市场复杂的个性化的需求将能被可重构、适应能力强的研发/生产/制造系统以相较于当下更低的成本来满足.总的来说,在未来工业4.0的环境下,数控系统产品的市场竞争力和整个行业的发展能力都能得到不断的提高.因此当下的中国数控行业应当抓住这一利好政策带来的宝贵机遇,实现自身的跨越式发展.

3.互联网+战略推动

近些年伴随着以人工智能为代表的计算机科学技术的迅猛发展,互联网越来越广泛地渗透到传统的工业生产体系和普通人的日常生活中.互联网+战略旨在利用互联网的平台,依托电子信息技术、互联网技术等的飞速发展和普遍应用,把新兴的互联网产业和包括传统行业在内的各行各业结合起来,在新的领域创造一种新的生态.一个典型的例子即是作为主要业务为搜索引擎的互联网企业百度开始涉足无人驾驶汽车领域,在国外Google公司的人工智能开发成果也在自动驾驶汽车上开始路测.随着高新计算机技术在数控机床上应用的比例逐渐升高,在可预见的未来,必定有越来越多的互联网技术资源和投资涌入到相应行业中,这将会对包括数控机床在内的传统机械电子行业带来巨大的冲击.因此国内的数控系统研发团队或生产企业都应当抓住这一互联网发展大潮所带来的机遇与挑战并存的关键期实现数控系统技术、市场等领域的“弯道超车” .

三、前沿技术对数控行业的影响

1.以大数据为依托的信息化技术

近年来依托互联网产生的海量数据以及电子信息技术的飞速发展,人工智能等研究领域蓬勃发展.最典型的例子是Google公司的AlphaGo围棋人工智能,该程序之所以能连续打败世界著名棋手李世石和柯洁,很重要的一点在于其存储了数量及其巨大的棋谱信息.它在作每一步的决策时,自动搜索与现局面最相似的棋谱,从而做出决策,并且把每次对决的信息都存储起来,这样就形成了不断的学习决策能力.

数控机床产生的数据量与棋谱数据比起来有过之而无不及,但很多数据都是动态的,用了一次之后就丢掉了,没有对数据价值进行有效评估,将一些重要的工艺参数作为普通数据丢弃掉了,这样就造成加工每一个不同的零件,都有需要工程师重新设置加工参数,十分繁琐而麻烦.如果能像Google的人工智能程序AlphaGo一样,将每一次加工零件的参数存储下来,对每一个特征的参数集中管理.下一次加工一个全新的零件,系统就会根据模型的几何形状自动搜索数据库中相似的加工实例,自己进行参数优化,加工完成之后,再将这一次的加工信息储存起来,这样数控机床也就形成了学习与决策能力.当然,大数据的来源也不只限于实际加工过程.清华大学机床数控技术研究领域的专家叶佩青教授曾经提出开发“数控加工APP”的构想,即将世界各地的技术人员联系起来,由计算机互联网领域的科技人员提供数据分享平台,实际工业生产流程中的加工者提供工艺参数,从而实现数控加工的互联互通,这样可以极大地提高效率.在目前“互联网+”战略的积极推动下,大数据技术已经广泛地渗透到工业生产和日常生活中,在可预见的未来这一技术的应用将为数控行业的发展提供强劲的动力.

2.量子信息技术

大数据技术是在信息技术上的锦上添花,并没有实现数控技术中核心领域的革命性突破.真正引发信息技术革命的是原理创新,而量子信息技术最为目前最前沿的信息技术,蕴藏着无穷的潜能.所谓量子信息技术,最核心的内容在于量子计算和量子通信.量子计算利用了量子的叠加态. 对于普通的门电路, 每一个开关只有1和0两种可能的状态,在一次实际的计算过程中只有1或0一种状态,这就说明,每一个门开关只能参与一项运算,如果想要实现并行计算就只能增加门开关的数量,这就大大限制了计算速度的提高.而对于一个量子,不仅有 1和0两种状态,还拥有叠加态,人们可以控制外部条件使得该叠加态实例化,这样一个量子可以同时参与两项运算,两个量子就可以同时参与四项运算,最终运算速度呈指数化增长,真正实现并行计算.量子通信利用了量子的纠缠原理. 处于纠缠状态的两个量子,不管距离多远,当一个量子的状态发生变化,另一个量子的状态也将发生变化,实现了信息的光速传播.这一原理曾经被爱因斯坦评价为“鬼魅般的超距离传输” ,现在已经在实验室中得到证实.从量子信息技术这几个基本的概念就能看到其对数控行业的有着极其重大的意义.由于技术水平的限制,目前的数控行业为了能够使机床实现实时控制, 不得不采用插补算法, 这是数控机床技术的重要一环,这是限于技术水平的无奈之举,因为依靠现在计算机的计算能力,稍微复杂的计算就会产生严重的滞后.量子计算速度快的优势将会使得数控系统响应时间大大缩短,并且没有超调.数控系统内部的数据传递大量依靠高频电磁信号,但工业生产环境充斥着各种电磁干扰,使得数控系统运行不稳定.而量子通信具有天然的抗干扰能力和保密能力,能够完美解决高频干扰问题.随着量子信息技术的不断突破,我们有理由相信未来数控行业会发生革命性的变化.

四、数控技术未来的发展趋势

1.功能的发展趋势

数控技术未来的功能的发展趋势主要集中在界面图形化功能、科学计算可视化功能和多媒体技术功能的实现和增强上.界面的图形化将极大地降低用户的操作复杂程度,科学计算的可视化可以极大地提高数控系统产品设计研发的效率,而多媒体技术功能能确保数控系统更加全面智能地处理多方面的信息,实现生产的即时监控,提高水平.

2.结构的发展趋势

数控技术未来的结构发展趋势主要集中在模块化、网络化、集成化等方面.数控机床结构的模块化以及各个功能模块的专门化都可以增强数控系统的适用范围,丰富数控系统的种类层次.网络化和集成化能够保证数控系统可以从以往对于“点和线”的监测控制升级到“面和体” ,这样来适应未来的数控市场对于产品的动态需求,也更加方便大数据等互联网技术与数控系统的无缝对接.

3.产品性能的发展趋势

未来数控技术的发展趋势必定包含对于产品的高性能的追求,以数控机床为例,要在高速、高效的性能方面有进一步地提升,在实际生产过程中缩短切割时间,不断提高生产效率.未来的数控技术要具有更高的精度,从当前“外科手术式”的高精密加工的状态过渡到超精密加工的状态,在完善数控加工工艺的基础上不断提高产品的精密度.

五、结束语

未来数控技术必将以更广泛的行业适用范围、更优的产品生产结构、更高的准确加工精度、更好的用户实际体验为目标不断发展.当前我国的数控行业与世界一流之前仍然在技术和市场占有率上都存在一定的差距,但是在中国制造2025、工业4.0以及互联网+等宏观战略的推动下,我国的数控行业已经取得了一定的成就并正在努力跻身世界先列,我们有理由相信未来中国的数控技术能够取得长足的发展,成为中国创造的崭新名片.

综上资料,这是一篇关于经典数控技术专业范文可作为未来展望和数控技术和发展概述方面的大学硕士与本科毕业论文数控技术论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.

电力系统新技术应用和未来展望
【摘要】随着我国电气自动化控制设备普及程度的不断提高,电气自动化控制设备的可靠性严重就显得尤为重要了,对电气自动化技术进行探究,不但可以提高电气自动化控制设备的质量,还可以提高电气自动化控制设备生产企.

虚拟现实技术中的未来音频制作技术新展望
一、 基于历史发展的听觉艺术与视音频技术的演进历程回顾(一)听觉艺术发展历史回眸听觉是人类重要的生理机能之一 依靠人类左右的两耳可以感知到外部世界声源的信息,从而达到人类认识客观世界环境及听到各种声源.

萝卜红色素进展与未来展望
摘 要萝卜红色素是从重庆涪陵特产红心萝卜提取出的天然色素,具有较高的着色性能及生理活性,被应用于多个领域 本文结合其稳定性、抗氧化性,以及当前研究进展,对萝卜红色素的提取、脱味、检测进行综述 关键词萝.

科尔沁弓弦潮尔的传承和未来展望
敖日格乐 (内蒙古民族大学音乐学院 028000)摘要潮尔是蒙古族的传统文化的代表,也是远古时期传承下来的史诗,更是体现蒙古科尔沁地区文化传承的标志,潮尔文化的发展随着时代的变迁也在不断地发生着变化,.

论文大全