浅析数控机床地发展进程及趋势论文设计.doc

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1、网络教育学院本科生毕业大作业题目：浅析数控机床的发展进程及趋势学习中心：层次：专科起点本科专业：机械设计制造及其自动化年级：2011年春季学号：学生：指导教师：王沙沙完成日期：2013年01月22日容摘要本文以数控机床为研究对象，首先阐述了数控机床的发展历程，尤其对其进给伺服系统和机械传动系统的发展过程进行了详细描述，接下来对我国数控机床的发展现状与发展趋势进行了介绍，并分析了其存在的问题，最后提出了针对我国数控机床的发展策略。关键词：数控机床；进给伺服系统；机床加工程序目录容摘要I前言11数控机床的发展进程21.1进给伺服系统31.1.1.按用途和功能分31.1.2.按使用的执行元件分31

2、.1.3.按控制原理分41.2机械传动系统51.3数控机床的加工程序61.3.1数控程序编制的基本流程71.3.2.数控程序编制的方法72数控机床现行技术分析82.1数控系统体系结构82.1.1．基于PC的体系结构生命力旺盛82.1.2．采用多CPU结构是高档数控系统的必然82.1.3．总线结构是数控系统实现高速的保证92.2高性能运动控制技术92.3五轴加工技术92.3.1．RTCP功能92.3.2．倾斜面加工102.4．CAD／CAM集成技术102.4.1．对话式编程102.4.2．3D防碰102.4.3．多通道协同控制102.5图形化界面功能和水平进一步提高112.6在线测量功能集成1

3、13数控机床发展中所存在的问题123.1对我国数控技术及其产业发展的基本估量123.2对我国数控技术和产业化发展的思考133.3数控机床发展主要制约因素134数控机床的发展策略154.1以高速化为先导，提高数控机床的综合性能154.2推进μm工程，研制高效精密数控机床154.3发展复合加工数控机床、缩短制造过程链154.4高效柔性化的新一代制造系统164.5发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化164.6开展可靠性设计，加强全面质量管理，保证数控机床的可靠性增长164.7提高技术人员的综合素质17参考文献18前言自20世纪末开始，我国制造业就开始了逐渐由制造大国向制造强国迈进了脚步

4、，机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素，既是生产力要素，又是重要商品。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来,我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强,无论在精度、速度、性能,还是智能化方面都取得了相当的成绩[1]。在国际贸易中,很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的主要机电出口产品。因此，对数控机床技术的发展历程进行总结分析，将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的目标。1数控机床的发展进程自上世纪50年代以来，世界数控机床主要经历了数控NC（NumericalControl）和计算机数控

5、CNC（ComputerNumericalControl）2个阶段[2]。数控NC阶段主要经历了以下3代：第1代数控系统，始于50年代初年，系统全部采用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第2代数控系统，始于50年代末，以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。第3代数控系统，始于60年代中期，由于小规模集成电路的出现，使其体积变小、功耗降低，可靠性提高，推动了数控系统的进一步发展。计算机数控CNC阶段也经历了3代：第4代数控系统，始于70年代，当首个采用小型计算机的CNC装置芝加哥展览会上露面时，标志着CNC技术的问世。第5代数控系统，70年代后期，中、大规模集成电路技术所

6、取得成就，促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生，并逐步应用于数控系统。第6代数控系统，始于90年代初，受通用微机技术飞速发展的影响，数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础，向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件，其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的目标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。1.1进给伺服系统数控机床伺服系统按用途和功能分为进给

7、驱动系统和主轴驱动系统；按控制原理和有无检测反馈环节分为开环伺服系统、闭环伺服系统和半闭环伺服系统；按使用的执行元件分为电液伺服系统和电气伺服系统。1.1.1.按用途和功能分(1)进给驱动系统：是用于数控机床工作台坐标或刀架坐标的控制系统，控制机床各坐标轴的切削进给运动，并提供切削过程所需的力矩。主要关心其力矩大小、调速围大小、调节精度高低、动态响应的快速性。进给驱动系统一般包括速度控制环和位置控制环。(2)