長久以來
，中國的數控係統企業始終在夾縫中求生存，因為數控技術壟斷，市場一直被日本
、德國等一線數控企業牢牢把控。

高檔數控係統作為高檔數控機床的“大腦”


，是決定其性能、功能、可靠性和成本的核心關鍵部件。

國外對我國國防工業急需的高檔數控係統，至今仍封鎖限製。

為擺脫這種狀況，“十一五”期間，國家啟動“高檔數控機床與基礎製造裝備”科技重大專項（以下簡稱“04專項”）。

中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司（以下簡稱中科院沈陽計算）主持承擔並完成了重點任務“數控係統”中的一係列相關課題。

雙過程11軸激光葉片微孔冷數控機床

由點到麵的改變

作為中科院沈陽計算高檔數控國家工程研究中心總工程師，於東經曆了“04專項”課題從立項到取得數次階段性成果的過程。

在他眼中

，我國自主研發的數控機床控製係統不斷突破不是“妙手偶得”
，而是厚積薄發的必然結果。

中科院沈陽計算在上世紀90年代曾走在國內數控係統研究的前列，然而隨著數字化時代來臨，國產數控係統麵臨著升級壓力。

“過(guo)去(qu)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)封(feng)閉(bi)式(shi)結(jie)構(gou)，係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)輸(shu)出(chu)端(duan)以(yi)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)或(huo)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)為(wei)主(zhu)。隨(sui)著(zhe)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)工(gong)藝(yi)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)的(de)提(ti)升(sheng)，傳(chuan)統(tong)的(de)接(jie)口(kou)方(fang)式(shi)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)高(gao)精(jing)
、高速和高效率的要求，數控係統開放式、數字化勢不可擋。”於東告訴《中國科學報》。

zhenduiguochangaodangshukongxitongjichuruanyingjianpingtaishouzhiyuguowaichangshangdexianshiwenti，zhongkeyuanshenyangjisuanpingjiezishenduonianjishujilei

，yituozhongguokexueyuanjishuyoushi，yizongxianjishuweitupo，tuijinjiejuejiyuguochanCPU芯片的數控係統硬件平台、實時操作係統軟件平台建設等一係列技術難點
，將國產高檔數控係統建立在自主可控的基礎之上。

於(yu)東(dong)介(jie)紹(shao)道(dao)，中(zhong)科(ke)院(yuan)沈(shen)陽(yang)計(ji)算(suan)以(yi)研(yan)發(fa)具(ju)有(you)原(yuan)創(chuang)性(xing)的(de)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)為(wei)突(tu)破(po)，建(jian)立(li)了(le)開(kai)放(fang)式(shi)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)支(zhi)撐(cheng)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)，形(xing)成(cheng)主(zhu)要(yao)產(chan)品(pin)的(de)自(zi)主(zhu)開(kai)發(fa)能(neng)力(li)
，建(jian)立(li)起(qi)較(jiao)為(wei)完(wan)整(zheng)的(de)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)研(yan)發(fa)和(he)配(pei)套(tao)能(neng)力(li)，形(xing)成(cheng)產(chan)學(xue)研(yan)相(xiang)結(jie)合(he)的(de)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)體(ti)係(xi)。

在“04專項”實(shi)施(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)，中(zhong)科(ke)院(yuan)沈(shen)陽(yang)計(ji)算(suan)還(hai)進(jin)一(yi)步(bu)推(tui)進(jin)產(chan)品(pin)在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)領(ling)域(yu)示(shi)範(fan)應(ying)用(yong)，深(shen)化(hua)示(shi)範(fan)效(xiao)果(guo)
，確(que)保(bao)技(ji)術(shu)與(yu)裝(zhuang)備(bei)自(zi)主(zhu)可(ke)控(kong)，為(wei)中(zhong)國(guo)建(jian)設(she)航(hang)天(tian)強(qiang)國(guo)提(ti)供(gong)基(ji)礎(chu)支(zhi)撐(cheng)。

數次核心技術突破

於東介紹，在“04專項”中，中科院沈陽計算基於總線控製核心技術與國產“龍芯”CPU數shu控kong係xi統tong硬ying件jian設she計ji和he批pi量liang製zhi造zao技ji術shu，研yan製zhi出chu具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de現xian場chang總zong線xian協xie議yi，建jian設she了le開kai放fang式shi數shu控kong係xi統tong軟ruan硬ying件jian平ping台tai，並bing主zhu持chi製zhi定ding了le開kai放fang式shi數shu控kong係xi統tong係xi列lie化hua國guo家jia標biao準zhun。

不僅如此
，他表示，中科院沈陽計算科研團隊還針對傳統數控係統在速度、精度
、duozhouliandongfangmiancunzaidechaju，tongguojiangzhongguokexueyuanyuanshiwuwenjunkaichuangdeshuxuejixiehuafangfayushukongjishuronghe，duiyundongkongzhiguochengjinxingjianmo
，yanzhichuleyuguojixianjinshuipingxiangdangdeyundongkongzhisuanfaku，zaiguanjianjishuzhibiaofangmiandadaoguojizhuliuxitongshuiping，rurouxingjiajiansukongzhi、納米級插補、程序預讀、5坐標刀具補償等。

其中，核心算法獲中國專利優秀獎。

同時，研發團隊還對標國外主流產品，建立了高檔數控係統功能分析數據庫
，逐項進行對標開發，實現了功能指令集的覆蓋。

他們還針對高速

、大型數控機床的配套需求
，通過主持實施“數控係統功能安全技術研究”課題，為我國機床行業第一項國際標準IEC/TS 60204-34：2016的製定提供了支撐。

於東告訴《中國科學報》，在數次核心技術突破後，研發團隊繼續攻堅克難
，解決了國產高檔數控係統在航空領域應用的多個難題。

他們以S型試件加工為驅動
，通過在龍門同步
、5軸RTCP功能、多通道及複合加工等方麵的關鍵技術突破，實現“藍天數控”與5軸聯動橋式高速龍門加工中心、基於AB擺五聯動航空結構件強力銑削加工中心、自動加工單元等數控機床配套。

此外，基於產品開放性

，研發團隊還研製了雙通道
、11軸葉片類微孔超快激光加工數控係統，其中一個通道5軸聯動實現葉片加工控製，一個通道6軸聯動實現激光打孔與檢測，實現了發動機葉片打孔國產數控技術的突破。

提高中國製造話語權

於東介紹

，如今，在“04專項”的支持下
，沈陽中科數控技術股份有限公司（院、所共同投資公司）的“藍天數控”產品已經和精密車削中心、高速車削中心、車銑複合加工中心、基於AB擺5聯動航空結構件強力銑削加工中心等十餘種型號的高速、精密、多軸、龍門、複合等高檔數控機床進行配套應用。

“國產高檔數控係統的推廣與應用
，使得國外數控係統在龍門加工中心
、臥加等高檔數控機床的配套應用價格下降。”

於東表示，國產“龍芯”CPU數控係統的建立
，確保了國產高檔數控係統的自主可控、安全可靠。

此外

，他還提到


，基於數學機械化方法的運動控製方法研究，為在數控係統領域開發原創性技術與產品奠定了基礎。

而國際標準的製定與發布
，則標誌著國產數控技術走向國際，提高了中國製造的話語權。

今年，開放式數控係統標準——GB/T 18759.3-2009《機械電氣設備開放式數控係統第3部分：總線接口與通信協議》等6項標準獲2020年中國標準創新貢獻獎一等獎。

“作zuo為wei標biao準zhun起qi草cao的de組zu長chang單dan位wei
，這zhe是shi行xing業ye對dui中zhong科ke院yuan沈shen陽yang計ji算suan等deng機ji構gou工gong作zuo的de肯ken定ding。未wei來lai的de產chan業ye化hua道dao路lu還hai很hen長chang
，中zhong科ke院yuan沈shen陽yang計ji算suan將jiang堅jian持chi不bu懈xie地di努nu力li，聯lian合he國guo內nei同tong行xing在zai數shu控kong核he心xin技ji術shu的de方fang向xiang上shang走zou得de更geng遠yuan。”於東說。