要功能是将综合生产指标转化为生产计划、作业计划，作业计划转化为作业标准,作业标准
转化为生产指令，由操作者去操作和控制生产过程。综合生产指标优化系统由综合生产指
标优化子系统、工艺指标优化子系统和过程控制子系统等三层结构组成。综合生产指标优化
系统的功能将综合生产指标分解为生产计划、作业计划、工艺指标、控制回路优化设定值，
一般采用混合智能优化控制策略，在实现模式上是将智能行为和常规控制方法相结合。
    3 新技术在数控系统中的广泛应用
    3.1 数字图像处理技术应用
    目前，数字图像处理技术在工业生产中有广泛的应用，如自动装配线中用于检测零件
的质量、并对零件进行分类，检查印刷电路板疵病，对弹性力学照片、流体力学图片的阻力
和升力进行分析，采用机器视觉跟踪先进的设计和制造技术等。数字图像处理技术发展迅
猛，无论在理论上还是在实践上都有着巨大的潜力，对我国的现代化建设有着深远的影响。
其发展方向主要体现在以下几个方面:在高分辨率、高速度方面，其目标是实现实时处理;立
体化使图像包含的信息更为丰富和完整，将图像和图形结合实现三维成像或多维成像;智
能化可实现图像的自动生成、自动识别和处理;在新理论新算法研究方面，近年来，在图像
处理领域引入了一些新的理论及算法，如 Wavelet、神经网络、遗传算法等，促进了图像处
理技术在数控系统中应用的发展。
    3.2 自动编程技术的应用
    数控自动编程技术受到广泛关注，各国的专家学者都在潜心研究自动编程系统。数控加
工是指在数控机床上按事先编制好的程序，对零件进行自动加工的一种加工工艺方法，零
件加工的最终效果直接取决于数控程序编制的效率和准确率。数控编程是目前提高加工精
度、表面加工质量、加工效率以及实现生产自动化最重要的一环，在制造业中有应用广泛。
数控编程分为手工编程和自动编程，对于那些程序量大、轨迹计算复杂的零件，根本不可
能采用手工编程，即使能编制出加工程序，其低下的效率亦根本不能满足市场的需求。受
飞速发展的技术革命的巨大冲击，传统的机械设计和制造方式发生了根本性的变化，产品
的设计生产周期越来越短，逐渐向小批量、多品种、高精高效加工的方向发展。特别是随着
计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的推广和计算机数控加工技术的广泛应用，计算机
辅助自动编程势在必行。自动编程是用计算机代替编程人员完成编程工作，自动生成加工
指令，解决一些人工编程难以解决的难题，充分利用计算机计算速度快而准的特点，可极
大地提高编程的效率和准确率。
    自数控机床问世以来，数控编程经历了两个阶段:数控语言编程和 CAD/CAM 集成编程。
在数控语言编程阶段，为解决数控加工的编程问题，世界各国研究了上百种语言，其中以
50 年 代 美 国 麻 省 理 工 学 院 开 发 的 一 种 专 门 用 于 机 械 零 件 的 数 控 编 程 语 言
APT(AutomaticallyProgrammedTool)最具有代表性。APT 编程是把用 APT 语言编写的程序输
入 计 算 机 ， 由 内 部 的 编 译 系 统 自 动 生 成 数 控 加 工 指 令 。 APT 语 言 先 后 经 历 了
APTII,APTIII,APTIN,APT-AC，APTIV/SS 等几个发展阶段，能处理二维、三维及多坐标零
件的加工。APT

“

”

语言的出现使数控加工编程从面向机床指令的 汇编语言 级上升到面向几

何元素和加工方式的高级语言，具有程序编制简单、走刀路径灵活的特点。但随着计算机技
术及 CAD 技术的快速发展，其不足之处日益表现出来，它受语言描述能力的限制，对用
户的要求较高，难以满足设计与制造一体化的要求。在 CAD/CAM 集成编程阶段，借助良
好的软件开发平台，可充分利用 CAD 软件的图形编辑功能，将零件图直接绘制在计算机
上，并形成图形文件。然后输入工艺参数并调用数控编程模块，计算机可以自动进行数据
处理、生成数控加工程序。同时可在屏幕上动态显示刀具的走刀轨迹。这种方法无须操作者
输入数据，因此大大减小了人为误差，最大限度地提高了编程的效率和加工的质量。由于
图形编程系统由零件图直接生成数控加工指令，故可直接利用 CAD 进行零件图的设计。20