数控系统的起源与发展趋势.docxVIP

数控系统的结构特点、起源以及发展趋势，常用的基本知识。 112312-云飘 目录 起源,发展趋势及结构特点 CNC系统的组成 CNC系统的功能和一般工作过程 (一) 起源,发展趋势及结构特点： 数 控系统的发展趋势 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广阔发展前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，世界各国制造广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 1952 年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统，到现在已走过了46 年历程。控系统由当初的电子管式起步，经历了以下几个发展阶段：分立式晶体管式——小规模集成电路式——大规模集成电路式——小型计算机式——超大规模集成电路——微机式的数控系统。到本世纪初，数控系统的总体发展趋势是：数控装置由NC 向CNC 发展；广泛采用32 位CPU组成多微处理器系统； 提高系统的集成度，缩小体积，采用模块化结构，便于裁剪、扩展和功能升级，满足不同类型数控机床的需要；驱动装置向交流、数字化方向发展；C N C 装置向人工智能化方向发展；采用新型的自动编程系统；增强通信功能；数控系统可靠性不断提高。 进入90 年代以来，由于计算机技术的飞速发展，推动数控机床技术更快的更新换代。世界上许多数控系统生产厂家利用P C 机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向大大发展。开放式体系结构利用多CPU 的优势，能够实现故障自动排除，增强通信功能，提高进线、联网能力。开放式体系结构的新一代数控系统，由于其硬件、软件和总线规范都是对外开放的， 有充足的软、硬件资源可供利用，不仅使数控系统制造商和用户进行的系统集成得到有力的支持，而且也为用户的二次开发带来极大方便，促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用，既可通过升档或剪裁构成各种档次的数控系统，又可通过扩展构成不同类型数控机床的数控系统，开发生产周期大大缩短。 数控系统在控制性能上向智能化发展。随着人工智能在计算机领 域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断专家系统使自诊断和故障监控功能更趋完善。伺服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，能自动识别负载并自动优化调整参数。直线电机驱动系统已实用化。 我国数控技术的发展 我国数控技术起步于1958 年，发展历程大致可分为三个阶段：第一 阶段是封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是引进技术，消化吸收， 初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控 装备的产业化取得了实质性进步[ 5 ]。目前我国数控技术的发展已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡，也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。现已出现了一批能百台成批量生产数控机床、数控系统的企业。在数控技术软件上，一些单项技术已接近国外水平。纵观我国数控技术5 0 多年的发展历程，总体来看取得了以下成绩： （1 ）奠定基础，基本掌握了现代数控核心技术。 （2）初步形成了数控产业基地。在攻关成果和 部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、广州数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。 （3 ）建立了一支数控研究、开发、管理人才队伍。我国数控技术在发展上取得了六个方面的跨越：①可供应网络化、集成化、柔性化的制造设备，可服务器上实现加工对象的实体造型，并生成加工程序，自动传送到各台机床进行加工；② 5 轴联动联动的数控机床更加成熟；③进入世界高速数控机床生产国行列。机床采用电主轴，主轴最高转速达200000r/min；④进入高精度、高精密数控机床生成国行列；⑤进入全数控化螺旋齿轮切齿机生产行列，使中国成为继美国、瑞士、德国之后的第四个能生产这类机床的国家；⑥关联杆系（虚拟轴）?开始走向实用化。? 4? 我国数控技术发