從工業(yè)化革命以來(lái),人們實(shí)現機械加工自動(dòng)化的手段有:自動(dòng)機床,組合機床,專(zhuān)用自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。這些設備的使用大大地提高了機械加工自動(dòng)化程度以及勞動(dòng)生產(chǎn)率,促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展。但它也存在固有的缺點(diǎn):初始投資大,準備周期長(cháng),柔性差。
社會(huì )的需求是推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展最有力的因素。市場(chǎng)競爭日趨激烈,產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,大批量產(chǎn)品越來(lái)越少,小批量產(chǎn)品生產(chǎn)比重越來(lái)越大,迫切需要一種高精度,柔性好的加工設備來(lái)滿(mǎn)足社會(huì )需求。
數控技術(shù)產(chǎn)生為自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)了新的概念,推動(dòng)了加工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。它集微電子,計算機,信息處理,自動(dòng)檢測及自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體,是制造業(yè)實(shí)現柔性化,自動(dòng)化,集成化及智能化的重要基礎,在制造領(lǐng)域得到廣泛的應用。數控機床是數控技術(shù)在機械行業(yè)中的應用,是機電一體化的典型產(chǎn)品。電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展為數控機床的進(jìn)步提供了堅實(shí)的技術(shù)基礎。
相反,非標準件加工必須按照具體規定進(jìn)行,而哪些加工件僅歸制造商所有,非標準零件加工是定制加工的優(yōu)勢。
機械加工廠(chǎng)家展廳中心
為了解決機械零件中復雜形狀表面的加工問(wèn)題,1952年,美國帕森斯公司(Parsons)和麻省理工學(xué)院(MIT)在美國空軍的委托下,合作研制了世界上第一臺三坐標數控機床。完成了直升機葉片輪廓檢查用樣板的加工。從此數控技術(shù)在全世界得到了廣泛的應用。
1955年,第一臺工業(yè)用數控機床由美國B(niǎo)endix公司生產(chǎn)出來(lái)。至今,數控機床按數控系統的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段,有6代產(chǎn)品。
1、第一階段:硬件數控(NC)階段
為了滿(mǎn)足機床實(shí)時(shí)控制的要求,人們采用由數字邏輯電路組成的專(zhuān)用計算機裝置作為數控系統,簡(jiǎn)稱(chēng)數控(NC),這個(gè)階段經(jīng)歷了3代。
第一代:1955年,NC系統有電子管組成,體積大,功耗大。
第二代:1959年,NC系統有晶體管組成,廣泛采用印刷電路板。
第三代:1965年,NC系統采用小規模集成電路作為硬件,其特點(diǎn)是體積小,功耗低,可靠性進(jìn)一步提高。
雖然數控階段所采用的器件經(jīng)過(guò)電子管,晶體管,小規模集成電路等幾次變革,但其功能,如輸入裝置,插補運算,控制器等,都是由硬件邏輯電路來(lái)實(shí)現的,控制功能比較簡(jiǎn)單,使用靈活性較差。
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機械加工廠(chǎng)家展廳中心
2、第二階段:計算機數控(CNC)階段
1970年至1974年,由于計算機的迅速發(fā)展,性?xún)r(jià)比不斷提高,小型計算機代替了數控系統中由硬件構成的專(zhuān)用計算機裝置,成為數控系統的核心部件,從此數控系統進(jìn)入計算機數控階段。這個(gè)階段也經(jīng)歷了3代。
第四代:1970年,NC系統采用小型計算機取代專(zhuān)用計算機,其部分功能由軟件實(shí)現,它具有價(jià)格低,可靠性高和功能多等特點(diǎn)。
第五代:1974年,NC系統以微處理器為核心,不僅價(jià)格進(jìn)一步降低,體積進(jìn)一步縮小,而且使實(shí)現真正意義上的機電一體化成為可能。
1974年:系統以位片微處理器為核心,有字符顯示,自診斷功能。
1979年:系統采用CRT顯示,大容量磁泡存儲器,可編程接口和遙控接口等。
1981年:系統具有人機對話(huà),動(dòng)態(tài)圖形顯示,實(shí)時(shí)精度補償等功能。
1986年:數字伺服控制誕生,大慣量的交直流電動(dòng)機進(jìn)入實(shí)用階段。
1988年:采用高性能32位機為主機的主從結構系統。
第六代:1994年,基于計算機NC系統的誕生,NC系統的研發(fā)進(jìn)入了開(kāi)放型,柔性化的新時(shí)代,新型NC系統的開(kāi)發(fā)周期日益縮短。它是數控機床發(fā)展的又一個(gè)里程碑。