现代机床数控技术发展动态

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1、万方数据中国’包头职大学报2001年第4期———————————————————————————————————————————————————————————————一一一-一一_-_一一一--一一势现代机床数控技术发展动态潍坊市职工大学(261041)尚德波[内容提要]介绍了目前国内外数控机床的发展现状和现代机床数控技术发展概况及未来发展趋[关键词]数控机床数控技术数控系统伴随着科技发展和社会进步，人类对机械制造技术提出了新的和更高的要求。数控机床已成为发展现代机械制造技术不可缺少的基础设备，而现代数控技术的

2、蓬勃发展更为数控机床不断更新提供了广阔的天地。机床数控技术已成为未来新世纪机械制造技术行业的主流发展方向。一、国内外数控机床发展现状数控机床是典型的机电一体化产品，是20世纪中叶发展起来的新型自动化机床。它综合运用了自动控制、电子计算机、精密检测、伺服驱动及精密机械结构等多种形式，是今后机床业发展方向，它已充分显示了强大的生命力和广阔的应用前景。1、国外数控机床现状自20世纪五十年代美国制造出第一台数控铣床以来，随着科技的不断更新，数控机床已先后经历了电子管、晶体管、小规模集成电路、小型计算机和微处理器控制系统五

3、个发展阶段。微处理器控制系统即第五代数控系统，使数控机床的发展迈出了崭新的一步。目前工业发达国家的数控机床进入了批量生产阶段。其中美国、日本、意大利、德国、法国等国家发展较快。而日本近年来发展更快，到20世纪八十年代末，日本年产数控机床约50000台，数控化率已高达70％。当今世界上数控机床具有代表性的厂家主要有日本的(法那克)FANUC公司、德国的(西门子)SIEMENS公司、美国的A—B(ALLEN—BRADLEY)公司和意大利A—BOSZA公司等。伴随着数控技术的迅猛发展，数控机床的应用也已渗透到了各个领域

4、，如汽车、造船、建筑等民用机械制造行业。现在大多数国家都把数控技术作为机械行业发展方向，它已成为衡量一个国家机械制造技术水平的标准。2、国内数控机床现状我国数控机床的发展始于1958年，由北京机床研究所和清华大学等单位研制成功。后经过数十年发展，数控机床的品种和数量微乎其微，只能在一些特殊的简易零件加工中使用。二十世纪八十年代，我国先后从日本、美国引进了一些CNC装置和伺服控制系统，推动了我国数控机床业的发展。九十年代，我国装控机床产量突破了9000台，年增长率保持在20％左右，到1995年数控系统的发展已达到了

5、15000套。经过多年的努力，一些数控主机厂不仅能规模化生产出一定批量的数控机床产品，而且基本上形成了各自的产品系列。我国高档数控的制造水平达到或接近国际水平，在制造手段上已逐步完善并已有颇具实力的开发生产能力，建立起不同程度的拥有一定规模的数控机床生产基地。由中国科学院沈阳计算机技术研究中心所开发的蓝天高档数控系统，最近打人国际市场，首批15台LT9510高档数控系统已运抵俄罗斯，这是我国首次出口高档数控系统。这表明我国在数控行业有了前所未有的进展，数控机床已代表我国机床行业的发展方向，它正朝着高精度、高效率、

6、高自动化、全功能的机电一体化方向发展。二、机床数控技术的发展概况机床数控技术是利用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术。它的发展是随着电子技术、计算技术、自控技术及精密测量技术的迅速发展而发展起来的。自20世纪中叶以来，已经历了五代数控系统。第一代数控系统是由美国帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构研究所研制成功，主要应用于航空工业，其数控装置全部采用电子管元件，插补器为数字脉冲乘法器原理。这种控制系统价格较高，万方数据应用范围也比较小，品种多为连续的控制系统。20世纪五十年代末，晶体管被应用于数控系统

7、，提高了其可靠性，且价格有所下降，形成了第二代数控系统。这种控制系统的应用范围开始扩大，一些民用工业开始发展数控技术。到了1965年，出现了小规模集成电路，其体积小、功耗低，进一步提高了数控系统的可靠性，发展到第三代数控系统，其应用范围更加广泛，已推广到焊接机、火焰切割机等。上述三代数控系统都是用专用控制计算机的硬接线数控系统，称为硬件系统即NC系统，其逻辑功能必须事先设计好，元件间的接线不能更动，固定的完成一些控制功能，通用性低。第四代数控系统(CNC系统)产生于20世纪七十年代，美国首次推出了使用小型计算机取

8、代专用控制计算机的数控系统。它使许多功能靠编制专用程序存入计算机的存储器中，构成了所谓“控制软件”加以实现。CNC控制系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数字功能。它由一台计算机来代替以前由机床数控装置所要完成的硬线功能，它与NC系统的主要区别是附加了一台计算机来作为控制器的一部分，接收各种输入信息(如键盘、面板等输入的指令信息)，执行各种控制功能(如插补