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数控技术阅读报告 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】阅读报告1、数控机床的发展随着科学技术的迅速发展,人类对机械产品的质量和生产率有了越来越高的要求。

从1946年诞生了世界上第一台电子计算机开始,人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。

它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比,起了质的飞跃,为人类进入信息社会奠定了基础。

6年后,计算机技术应用到了机床上,在美国诞生了第一台数控机床。

从此,传统机床产生了质的变化。

由于早期计算机的运算速度低,对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床实时控制的要求。

人们不得不采用数字逻辑电路/搭0成一台机床专用计算机作为数控系统,被称为硬件连接数控(HARD-WIRED NC),简称为数控(NC)。

随着元器件的发展,这个阶段历经了三代,即1952年的第一代)))电子管;1959年的第二代)))晶体管;1965年的第三代)))小规模集成电路。

到1970年,通用小型计算机业已出现并成批生产。

于是将它移植过来作为数控系统的核心部件,从此进入了计算机数控(CNC)阶段(把计算机前面应有的/通用0两个字省略了)。

到1971年,美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件)))运算器和控制器,采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上,称之为微处理器(MI-CROPROCESSOR),又可称为中央处理单元(简称CPU)。

到1974年微处理器被应用于数控系统。

这是因为小型计算机功能太强,控制一台机床能力有富裕(故当时曾用于控制多台机床,称之为群控),不如采用微处理器经济合理。

而且当时的小型机可靠性也不理想。

早期的微处理器速度和功能虽还不够高,但可以通过多处理器结构来解决。

由于微处理器是通用计算机的核心部件,故仍称为计算机数控。

到了1990年,PC机(个人计算机,国内习惯称微机)的性能已发展到很高的阶段,可以满足作为数控系统核心部件的要求。

即数控机床的PC阶段。

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。

由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出计算机控制机床的设想。

1949年,该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床,不久即开始正式生产,于1957年正式投入使用。

这是制造技术发展过程中的一个重大突破,标志着制造领域中数控加工时代的开始。

当时的数控装置采用电子管元件,体积庞大,价格昂贵,只在航空工业等少数有特殊需要的部门用来加工复杂型面零件;1959年,制成了晶体管元件和印刷电路板,使数控装置进入了第二代,体积缩小,成本有所下降;1960年以后,较为简单和经济的点位控制数控钻床,和直线控制数控铣床得到较快发展,使数控机床在机械制造业各部门逐步获得推广。

我国于1958年开始研制数控机床,成功试制出配有电子管数控系统的数控机床,1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。

1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统,又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统,使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置,这是第五代数控系统。

第五代与第三代相比,数控装置的功能扩大了一倍,而体积则缩小为原来的1/20,价格降低了3/4,可靠性也得到极大的提高。

80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

数控加工是现代制造技术的基础,这一发明对于制造行业而言,具有划时代的意义和深远的影响。

世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。

经过几十年的发展,目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,在模具制造行业的应用尤为普及。

2、数控机床的发展趋势高速、高精度、高效、高可靠性发展趋势要提高加工效率,首先必须提高切削速度和进给速度,同时,还要缩短加工时间;要确保加工质量,必须提高机床部件运动轨迹的精度,而可靠性则是上述目标的基本保证。

为此,必须要有高性能的数控装置作保证。

柔性化、集成化:为适应制造自动化的发展,向FMC、FMS和CIMS提供基础设备,要求数控系统不仅能完成通常的加工功能,而且还能够具备自动测量,自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头(有时带坐标变换)、自动误差补偿,自动诊断、进线和联网功能,特别是依据用户的不同要求,可方便地灵活配置及集成。

智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:工艺参数自动生成、前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定、智能化的自动编程、智能化的人机界面、还有智能诊断、智能监控等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究。

网络化数控装备是近两年的一个新亮点。

数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求。

制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。

大力发展以数控技术为核心的先进制造技术是我国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

市场适应性上的发展趋势:普及型、个性化为了适应数控机床多品种、小批量的特点,数控系统又要尽可能扩大批量,为此,数控系统生产厂家不仅应能生产通用的普及型数控系统,而且更应能生产带有个性化的数控系统,特别是设计、生产能够由用户自己增加专有功能的普及型数控系统:这是市场份额最大的数控系统,也是最有竞争力的数控系统,这也是适应性的体现。

绿色机床技术的发展趋势绿色机床提出一种全新的概念,大幅减少机床重量,节省材料,同时降低机床使用时的能源消耗。

绿色机床关注数控机床与环境和人的关系,强调节能减排,确保在大幅度提高机床生产效率的同时降低生产系统对环境的负荷以及对操作者健康的危害。

据统计,目前机床使用过程中用于切除金属的功率只占到25%左右,各种损耗和辅助功能占去大部分。

机床绿色化的第一个措施是通过大幅度降低机床重量和减少所需的驱动功率来构建具有生态效益的机床。

传统的机床设计理念是/只有足够的刚度才能保证加工精度,提高刚度就必须增加机床重量0。

因此,现有机床重量的80%用于保证机床的刚度,而只有20%用于满足机床运动学的需要。

绿色机床就是要在保证机床刚度的前提下大幅减少机床移动部件的重量,达到省材、节能的目的。

向着网络化全球性方向发展趋势随着互联网技术的普及与发展,在企业日常工作管理过程中网络化管理模式已经日益普及。

管理者往往可以通过手中的鼠标实现对企业的管理。

数控机床作为企业生产的重要工具也逐渐进行了数字化得改造。

数控机床的网络化推进了了柔性制造自动化技术的快速发展,使数控机床得发展更加具有信息集成化、智能化和系统化。

数控机床的网络化发展方向也体现在远程监控与故障处理上。

当数控机床运行过程中出现故障后,数控机床生产厂家不用直接亲临现场就可以通过互联网对故障数控机床进行远程诊断与故障排除,这样不仅可以大大减少数控机床的维修成本,而且还可以大大提高企业的生产效率。

数控机床的网络化发展方向还表现在远程操作与培训上。

可以通过把数控机床共享到网络上,从而实现多地、多用户的远程操作与培训的需要,甚至可以依靠电子商务平台任意组成网上虚拟数控车间,实现跨地域全球性的CAD/CAM/CNC网络制造。

向着自诊断方向发展趋势随着人工智能技术的不断成熟与发展,数控机床性能也得到了明显的改善。

在新一代的数控机床控制系统中大量采用了模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统使数控机床性能大大改善。

采用高通过数控机床自身的故障诊断程序,自动实现对数控机床硬件设备、软件程序和其他附属设备进行故障诊断和自动预警。

数控机床可以依据现有的故障信息,实现快速定位故障源,并给出故障排出的建议。

使用者可以通过自动预警提示及时解决故障问题,实现故障自恢复防止和解决各种突发性事件时从而进行相应的保护。

读书3、结语数控技术是制造自动化的基础,是现代制造装备的灵魂与核心,是国家工业和国防工业现代化的重要手段,关系到国家战略地位,体现国家综合国力水平,其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。

目前,数控机床的发展日新月异,高速化、高精度化、智能化、开放化、高可靠性、网络化、自诊断、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。

中国作为一个制造大国,主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面较有优势,而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。

因此,我国在数控产业上要不断的发展,不断的发展采取先进技术,加大科技创新和注重人才培养,从而提高企业的综合能力,缩小与发达国家之间的差距。

最终实现数控机床高精端产品制造的转变。

4、参考文献【1】赵辉数控机床的发展历史及其技术的发展趋势郑州职业技术学院数控教研室,河南郑州 450121【2】梁伟王先数控机床发展趋势桂林航天工业高等专科学校机械工程系,广西桂林 541004【3】杨红华数控机床技术发展现状同济大学中德学院上海 20000 【4】张雪琴未来数控机床发展趋势与特点克拉玛依职业技术学院(新疆克拉玛依)【5】A model based integration framework for computer numerical control system development,,,。

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