机床数控技术的发展过程包括_机床数控技术的发展过程

机床数控技术的发展过程数控机床综合应用了自动控制、计算机、微电子、精密测量和机床结构等方面的最新成果。40年来，随着科学技术的发展，机床数控技术也经历了几代的变革，并出现了一些新的发展趋势。下面就来谈谈这些问题。一、代数控机床从1952年开始，按照控制机床的发展来看，数控机床已经经历了五代。1959年，由于计算机行业晶体管元器件的发展，晶体管和印刷电路板被广泛应用于数控系统，从而进入第二代。1965年，小规模集成电路出现。由于其体积小、功耗低，进一步提高了数控系统的可靠性。数控系统已经发展到第三代。以上三代系统都是采用专用控制计算机的硬连线数控系统，我们称之为硬连线系统，统称为普通数控系统(NC)。随着计算技术的发展，小型计算机的价格大幅下降，对市场造成了猛烈的冲击。数控系统制造商意识到用小型计算机代替专用控制计算机是经济的，许多功能可以通过编译专用程序并存储在计算机的内存中形成所谓的控制软件来实现，提高了系统的可靠性和功能特性。这种数控系统被称为第四代系统，即计算机数控系统(CNC)。然而，计算机技术的发展日新月异。就在1970年左右，美国英特尔公司开发并使用了四位微处理器。微处理器芯片渗透到各个行业，数控技术也不例外。我们把以微处理器技术为特征的数控系统称为第五代系统(MNC)。二、数控机床的发展趋势如上所述，从数控系统的发展来看，数控机床已经发展了五代。在实际应用中，除了机床行业，数控技术也应用于其他部门，产生了各种数控设备。起初，人们考虑如何提高一台设备的自动化程度。比如增加控制轴的数量，比如多轴数控系统(目前世界上数控系统控制的轴最多是24个)。再比如在一台设备上实现多工序自动控制，“加工中心”就是多工序数控机床，可以在一台机床上实现车、铣、钻、镗、攻丝等多种功能。后来发现电子计算机的处理速度比数控设备快，一台计算机可以控制多台数控设备，我们习惯称之为群控系统或直接数控系统(DNC)。目前，国内外数控装置和机床结构的研发不断取得成果，水平和功能日益提高和完善，具有新的发展特点。从数控系统方面来说，主要有：(1)主控机向多位微处理器发展。(2)数控装置正在向集成化和智能化发展。(3)数控系统采用模块化结构。(4)数控编程更加图形化和自动化。(5)数控系统更加可靠和舒适。在数控机床的结构中，首先，其驱动装置正朝着交流化和数字化方向发展；二是机床床身的设计制造不断选用新材料；第三，其加工工具和其他辅助工具的材质引人注目。三、中国的发展从1958年开始研究数控加工技术。60年代开发了壁锥、非圆齿轮等复杂形状工件的数控铣床，保证了加工质量，减少了废品，提高了效率，取得了良好的效果。20世纪70年代，为了满足航空工业加工复杂形状零件的迫切需要，从1973年开始组织了一场数控机床的攻关战役。经过三年的努力，300多台数控机床

为了扬长避短，解决用户的燃眉之急，争取进入国际市场，1980年前后，我国采取了从国外(主要是日本和美国)临时引进数控装置和伺服驱动系统的政策来支持国产主机，几年后取得了很大的成效。1981年，中国从日本FANUC公司引进了5、7、3系列数控系统、DC伺服电机和DC主轴电机技术，并在北京机床研究所建立了数控设备厂。当年年底，开始验收投产。1982年，它生产了大约40个系统，1983年，1985年，它生产了大约400个系统。还生产了伺服电机和主轴电机。这些系统处于国外70年代水平，功能齐全，可靠性高，为机床行业数控机床的发展提供了可靠的基础，大大提高了我国主机品种和技术水平。1982年青海第一机床厂生产的XHK754卧式加工中心、长城机床厂生产的CK7815数控车床、北京机床研究所生产的JCS018立式加工中心、上海机床厂生产的H160数控端面外圆磨床等。均工作可靠，相继形成批量生产。1984年，仅机械工业部就生产数控机床650台，当年全国总产量1620台。少数产品开始进入国际市场，合作生产的几台数控机床返销国外。1985年，我国数控机床的品种有了新的发展。除各种数控线切割机床外，其他金属切割机床(如各种规格的立式和卧式加工中心、立式和卧式数控车床、数控铣床、数控磨床等。)也取得了很大的发展。有45个新品种。到1989年底，中国有300多种数控机床，其中40%是数控车床，27%是加工中心。目前中国不仅设计生产了常规数控机床(包括MNC系统的车、铣、加工中心机床)，还生产了柔性制造系统。1984年，北京机床研究所研制成功FMC-1和FMC-2柔性制造单元，随后开始柔性制造系统的研制。与日本Fanuc公司合作，在北京机床研究所建立了第一套柔性制造系统(JCS-FMC-1 ),用于加工DC伺服电机的轴、法兰、刷架、外壳等14种零件。近年来，依靠中国科技人员的努力，FMS已在北京、长春等地研制成功并安装。这一切表明，中国机床数控技术进入了一个新的发展时期。据预测，在不久的将来，中国将赶上并超过世界先进国家。