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淺談機(jī)床數(shù)控改造

來源：減速機(jī)信息網(wǎng) 時間：2006-6-15 15:54:44　　責(zé)任編輯：xr

一献宫、數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史及趨勢
　　1946年誕生了世界上第一臺電子計算機(jī)秋降，這表明人類創(chuàng)造了可增強(qiáng)和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)空崇、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強(qiáng)體力勞動的工具相比措抒，起了質(zhì)的飛躍，為人類進(jìn)入信息社會奠定了基礎(chǔ)居绸。
　　6年后令久，即在1952年，計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上猫郎，在美國誕生了第一臺數(shù)控機(jī)床沧唧。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化矩修。近半個世紀(jì)以來叫砚，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個階段和六代的發(fā)展。
1.1厅揍、數(shù)控（NC）階段（1952～1970年）
　　早期計算機(jī)的運(yùn)算速度低铡涣，對當(dāng)時的科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理影響還不大，但不能適應(yīng)機(jī)床實(shí)時控制的要求弹惦。人們不得不采用數(shù)字邏輯電路"搭"成一臺機(jī)床專用計算機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)否淤，被稱為硬件連接數(shù)控（HARD-WIRED NC），簡稱為數(shù)控（NC）棠隐。隨著元器件的發(fā)展石抡，這個階段歷經(jīng)了三代，即1952年的第一代--電子管助泽；1959年的第二代--晶體管啰扛；1965年的第三代--小規(guī)模集成電路。
1.2嗡贺、計算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（1970年～現(xiàn)在）
　　到1970年隐解，通用小型計算機(jī)業(yè)已出現(xiàn)并成批生產(chǎn)。于是將它移植過來作為數(shù)控系統(tǒng)的核心部件诫睬，從此進(jìn)入了計算機(jī)數(shù)控（CNC）階段（把計算機(jī)前面應(yīng)有的"通用"兩個字省略了）煞茫。到1971年，美國INTEL公司在世界上第一次將計算機(jī)的兩個最核心的部件--運(yùn)算器和控制器摄凡，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上续徽，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡稱CPU）庇启。
　　到1974年微處理器被應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)丢墅。這是因?yàn)樾⌒陀嬎銠C(jī)功能太強(qiáng)，控制一臺機(jī)床能力有富裕（故當(dāng)時曾用于控制多臺機(jī)床盛媚，稱之為群控）莽简，不如采用微處理器經(jīng)濟(jì)合理。而且當(dāng)時的小型機(jī)可靠性也不理想撤忆。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高淹宽，但可以通過多處理器結(jié)構(gòu)來解決。由于微處理器是通用計算機(jī)的核心部件矿钩，故仍稱為計算機(jī)數(shù)控劫丧。
　　到了1990年，PC機(jī)（個人計算機(jī)蛀家，國內(nèi)習(xí)慣稱微機(jī)）的性能已發(fā)展到很高的階段浊待，可以滿足作為數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求。數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入了基于PC的階段馅溉。
　　總之缔类，計算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。即1970年的第四代--小型計算機(jī)劲阎；1974年的第五代--微處理器和1990年的第六代--基于PC（國外稱為PC-BASED）绘盟。
　　還要指出的是，雖然國外早已改稱為計算機(jī)數(shù)控（即CNC）了悯仙，而我國仍習(xí)慣稱數(shù)控（NC）龄毡。所以我們?nèi)粘Ｖv的"數(shù)控"，實(shí)質(zhì)上已是指"計算機(jī)數(shù)控"了锡垄。

1.3沦零、數(shù)控未來發(fā)展的趨勢

1.3.1　繼續(xù)向開放式、基于PC的第六代方向發(fā)展
　　基于PC所具有的開放性货岭、低成本蠢终、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)茴她，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路寻拂。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面丈牢、編程祭钉、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)已箫。PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面危晕，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通訊蕴节，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍饼尾。

1.3.2　向高速化和高精度化發(fā)展
　　這是適應(yīng)機(jī)床向高速和高精度方向發(fā)展的需要挽沧。
1.3.3　向智能化方向發(fā)展
　　隨著人工智能在計算機(jī)領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度將不斷提高谐昌。
　〔诠佟（1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)
　　數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)筒啄，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的鱼催。
　　（2）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工
　　將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)贤方，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中见毒，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)献甘。

（3）引入故障診斷專家系統(tǒng)
　∥庠堋（4）智能化數(shù)字伺服驅(qū)動裝置
　　可以通過自動識別負(fù)載，而自動調(diào)整參數(shù)砂蔽，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運(yùn)行舶斧。

二、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性
2.1察皇、微觀看改造的必要性
　　從微觀上看茴厉，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機(jī)的威力什荣。
2.1.1 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線矾缓、曲面等復(fù)雜的零件。
　　由于計算機(jī)有高超的運(yùn)算能力稻爬，可以瞬時準(zhǔn)確地計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量嗜闻，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。
2.1.2 可以實(shí)現(xiàn)加工的自動化桅锄，而且是柔性自動化琉雳，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。
　　由于計算機(jī)有記憶和存儲能力友瘤，可以將輸入的程序記住和存儲下來翠肘，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動化虏向。數(shù)控機(jī)床只要更換一個程序档广，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動化皇腮，故

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