数控的产生,发展和技术特点

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1、淮南联合大学教师授课教案一、数字控制技术的的产生，发展和技术特点（一）数控技术的历史概述1．数控技术诞生（1）诞生时间——20世纪中期，194*年（2）诞生的过程简述□1948年，美帕森斯飞机制造公司在加工螺旋桨叶片曲面的检验样板时，提出采用计算机技术对刀具的位移过程进行控制，以完成机械加工；□问题提出后，该公司与麻省理工学院合作研发，与1952年研发出第一台数控三坐标铣床。□1954年，美。本迪克斯公司的工业用三坐标数控铣床问世。2．数控机床的发展史（1）第一代数控机床◎真空管逻辑电路数控系统◎时段：1948年——

2、1959年◎特点：①电路的逻辑元件为真空电子管②速度慢，精度低，体积大，耗电多。③为数控技术奠定了基础④因价格昂贵，多应用于军事，科研（2）第二代数控机床◎分立元件逻辑电路数控系统◎时段：60年代中期——1970年代中期◎特点：①电路的逻辑元件为半导体分立元件晶体管②体积，速度，精度，功耗等技术指标均比真空管期间有了较大的进步③在大型企业，高精产业，开始有了应用④各项技术指标相距现代数控有较大差距（3）第三代数控机床◎中小规模集成电路数控系统◎时段：70年代中期——80年代初◎特点:①电路逻辑元件为中小规模数字集成电

3、路②体积，速度，精度，功耗等技术指标均比分立元件组成的系统具有更好的技术优势③在机械加工业应用开始逐渐广泛。④技术指标仍未达到理想状态，尤其是可靠性指标仍然存在差距。（4）第四代数控机床◎大规模数字集成电路数控系统◎时段：80年代中期以前◎◎特点：10淮南联合大学教师授课教案①逻辑电路元件为大规模数字集成电路芯片，②各项技术指标较上述几代系统有较大进步，尤其是可靠性指标有较大幅度上升。故障率下降。③和上述几代系统一样，他们都是硬件数控。④硬件数控系统的特征是：a.逻辑处理和数值运算均有数字电路完成。b.系统不具有柔性

4、控制功能。c.处理速度高于微处理器方式的柔性系统。d.体积大，发热量大，功耗大，效率低，接点多，故障率高。（5）第五代数控机床◎小型计算机为处理单元的数控系统◎时段：80年代末以前◎特点：①采用通用小型计算机和专用数控系统软件组成的数控系统②和上述系统相比，最大的区别在于：它是柔性数控系统。③技术指标有了质的飞跃，可靠性有了很大提高。体积，功耗，明显下降，④运算速度取决于系统软硬件的综合质量。（6）第六代数控机床◎90年代开始◎以微处理器为核心处理元件的数控系统◎和第五代系统相比，其可靠性，功耗，体积，硬件成本等综合

5、技术指标有了更大的进步，◎是现代数控的基础，◎从此才有了普及的基础条件，是当代最实用的数控系统。（二）我国数控技术发展的状况概述（1）从1958年开始研制数控机床；（2）从1965年开始研制晶体管数控系统；NC车，铣，磨，镗，齿轮机床，加工中心，线切割机床，非圆插齿机等，发展迅速，1973–1979年共生产数控机床4180台，其中线切割占86℅（3）80年代开始，引进技术，开始批量生产微处理器数控系统，研制大型，高精度数控机床，研制加工中心，FMC等数控设备，开始研发FMS，FML，CIMS等系统；（三）数控技术的发

6、展和趋势1．在制造业的应用范围日益扩大首先是数控铣床，然后是NC车床，钻床，镗床，磨床，NC线切割机床……然后是NC加工中心，NC冲床，NC弯管机，NC齿轮加工机床，NC激光加工机床，NC火焰切割机床……。2．具有交换工作台和机器人系统的数控柔性制造单元---FMC3．由NC机床，加工中心，数控专用机床，其他专用机床构成的柔性制造线---FMC4．由NC机床，FMC，加工中心，工业机器人，自动运输设备，自动导行小车，起重提升设备，计算机网络系统等组成的柔性制造系统----FMS10淮南联合大学教师授课教案1．有多条F

7、MS和工业机器人，自动运输设备，自动立体仓库等组成的柔性制造工厂---FMF2．CIMS系统：在数控（机床）技术的基础上，融信息技术，网络技术，自动化技术为一体，将企业的设计，制造，经营管理联络构成一个完整的整体，实现企业全系统的高度柔性，高效益，全局生产的动态最优化。3．数控装置：-------向高精度，高速度方向发展；（1）技术指标※主轴转速高达1.5～10万转/分※进给量达60mm/min,快进达60～120mm/min.※CPU为32位～64位※主频达数千MHz（2）向基于个人计算机（PC）的开放式数控系统方

8、向发展；PC机：高性能，大容量，高速度，操作系统功能强大，界面友好，通讯，网络，诊断，维修功能，可靠性，低价位，等诸多优点，多国研发人员在制定标准，协议，结构，操作系统，样机研制；（3）配置各种智能接口；8．伺服系统（1）全数字化的交流伺服系统是主流发展方向，（2）高分辨率的检测器件，（3）各种类型的补偿理论和补偿技术的研发应用；9．机械系统的