隨著計算機、微電子、信息、自動控制、精密檢測及機械制造技術的高速發展，數控機床加工技術有了長足的進步。（導讀：國內數控機床的產生與發展概述 http://www.zoplus.cn/Article/guoneishukongjichuanjiag_1.html）近幾年一些相關技術的發展，如刀具及新材料的發展，主軸伺服和進給伺服、超高速切削等技術的發展，以及對機械產品質量的要求越來越高等，加速了數控機床加工的發展。目前數控機床正朝著高速度、高精度、高工序集中度、高復合化和高可靠性等方向發展。世界數控技術及其裝備發展趨勢主要體現在以下幾個方面。

  1.高速高效高精度

  高生產率。由于數控裝置及伺服系統功能的改進，主軸轉速和進給速度大大提高，減少了切削時問和非切削時間。加工中心的進給速度已達到80m/min~120m/min，進給加速度達9.8M/S^2~19.6m/s^2，換刀時間小于1s.

  高加工精度。以前汽車零件精度的數量級通常為10μm，對精密零件要求為1μm，隨著精密產品的出現，對精度要求提高到0.1μm，有些零件甚至己達到0.01μm，高精密零件要求提高數控機床加工精度，包括采用溫度補償等。

  微機電加工，其加工零件尺寸大小一般在1mm以下，表面粗糙度為納米數量級，要求數控系統能直接控制納米機床。

  2.柔性化

  柔性化包括兩個方面的柔性:一是數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，便于不同用戶的需求;二是DNC系統的柔性，同一DNC系統能夠依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮DNC系統的效能。

  3.工藝復合化和多軸化

  數控機床加工的工藝復合化，是指工件在一臺機床上裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或旋轉工作臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。已經出現了集鉆、銼、銑功能于一身的數控機床加工，可完成鉆、銼、銑、擴孔、鉸孔、攻螺紋等多工序的復合數控加工中心，以及車削加工中心，鉆削、磨削加工中心，電火花加工中心等。此外數控技術的進步也提供了多軸控制和多軸聯動控制功能。

  4.實時智能化

  早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境，其作用是如何調度任務，以確保任務在規定期限內完成。而人工智能，則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。科學發展到今天，實時系統與人工智能已實現相互結合，人工智能正向著具有實時響應的更加復雜的應用領域發展，山此產生了實時智能控制這一新的領域。在數控技術領域，實時智能控制的研究和應用正沿著幾個主要分支發展，如自適應控制、模糊控制、神經網絡控制、專家控制、學習控制、前饋控制等。例如，在數控系統中配置編程專家系統、故障診斷專家系統、參數自動設定和刀具自動管理及補償等自適應調節系統:在高速加工時的綜合運動控制中引入提前預測和預算功能、動態前饋功能;在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數控系統的控制性能大大提高，從而達到最佳控制的目的。

  5.結構新型化

  20世紀90年代一種完全不同于原來數控機床加工結構的新型數控機床被開發成功。這種新型數控機床加工被稱為“6條腿”的cnc加工中心或稱虛擬軸機床(有的還稱為并聯機床)，它能在沒有任何導軌和滑臺的情況下，采用能夠伸縮的“6條腿”(伺服軸)支撐并聯，并與安裝主軸頭的上平臺和安裝工件的下平臺相連。它可實現多坐標聯動加工，其控制系統結構復雜，加工精度、加工效率較普通加工中心高2~10倍。這種數控機床的出現將給數控機床加工技術帶來重大變革和創新。

  6.編程技術自動化

  隨著數控加工技術的迅速發展，設備類型的增多，零件品種的增加以及零件形狀的日益復雜，迫切需要速度快、精度高的編程，以便于對加工過程的直觀檢查。為彌補手工編程和NC語言編程的不足，近年來開發出多種自動編程系統，如圖形交互式編程系統、數字化自動編程系統、會話式自動編程系統、語音數控編程系統等，其中圖形交互式編程系統的應用越來越廣泛。圖形交互式編程系統是以計算機輔助設計((CAD)軟件為基礎，首先形成零件的圖形文件，然后再調用數控編程模塊，自動編制加工程序，同時可動態顯示刀具的加工軌跡。其特點是速度快、精度高、直觀性好、使用簡便，已成為國內外先進的CAD/CAM軟件所采用的數控編程方法。目前常用的圖形交互式軟件有MasterCAM,Cimatron、Pro/E、UG、CAXA.SolidWorks、CATIA等。

  7.集成化

  數控系統采用高度集成化芯片，可提高數控系統的集成度和軟、硬件運行速度，應用平板顯示技術可提高顯示器性能。平板顯示器(FPD)具有科技含量高、質量小、體積小、功耗低、便于攜帶等優點，可實現超大規模顯示，成為與CRT顯示器抗衡的新興顯示器，是21世紀顯示器主流。它應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融于一體，通過提高集成電路密度，減小互連長度和數量來降低產品價格、改進性能、減小組件尺寸、提高系統的可靠性。

  8.開放式閉環控制模式

  采用通用計算機組成的總線式、模塊化、開放、嵌入式體系結構，便于裁減、擴展和升級，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數控系統。閉環控制模式是針對傳統數控系統僅有的專用型封閉式開環控制模式提出的。由于制造過程是一個有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包括諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現加工過程的多目標優化，必須采用多變量的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變量。在加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易于將計算機實時智能技術、多媒體技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環控制體系，從而實現集成化、智能化、網絡化。

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