数控的产生,发展和技术特点..doc

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——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： 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）数控技术的发展和趋势 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……。 具有交换工作台和机器人系统的数控柔性制造单元---FMC 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---FMC 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----FMS 有多条FMS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---FMF 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。 数控装置：------- 向高精度，高速度方向发展； （1）技术指标