1、 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 1.1 数控机床与数控技术数控机床与数控技术 一、数控机床与其发展一、数控机床与其发展 数控机床：数控机床就是采用了数控技术的机床，或者说是装备 了数控系统的机床。 国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了 如下定义：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑的 处理具有特定代码和其他符号编码指令规定的程序。 1964 年诞生了世界上第一台电子计算机。在 1952 年，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。 近半个世纪以来， 数控系统经历了两个阶段和六代的发 展。 、数控（NC）阶段（1952
2、1970 年） 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不 大， 但不能适应机床实施控制的要求。 被称为硬件连接数控 （HARD-WIRED NC） ，简称为数控（NC） 。 、计算机数控（CNC）阶段（1970 年现在） 到 1970 年，通用小型计算机业以出现并成批生产。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。 到 1974 年微处理器被应用与数控系统。到了 1990 年，PC 机的性能已 发展到了很高底阶段， 可以满足作为数控系统核心部件的要求。 数控系 统从此进入了基于 PC 的阶段。 总之，计算机数控阶段也经历了三代。即 1970
3、年的第四代小 型计算机；1974 年的第五代微处理器和 1990 年的第六代基于 PC。 二、数控技术发展趋势二、数控技术发展趋势 一、数控技术 数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的 一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的 机床称为数控(NC)机床。数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主 轴驱动器及进给装置等部分。 目前数控机床正朝着高速度、高精度、高 工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。 世界数控技术及其装备 发展主要体现在以下几个方面： 1、高精度、高速度的发展趋势 ；2、柔性化；3、工艺复合化和多轴化； 2 4、智能化、开放式、 网络化
4、成为当代数控系统发展的主要趋势； 5、 结构新型化；6、编程技术自动化；7、集成化；8、开放式闭环控制模 式。 二、数控技术的发展趋势 1、数控技术在国民经济中的地位 数控技术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， 数控技术及装备是发展新型高新技术产业和尖端 工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工 业产业）的使能技术和最基本装备。总之，大力发展以数控技术已成为 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。 数控技术使用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术， 数 控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新型制
5、造业的 渗透形成的机电一体化产品， 其技术范围涵盖很多领域： 机械制造技 术；信息处理、加工、传输技术；自动控制技术；伺服驱动技术； 传感器技术；软件技术等。 2、数控技术发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化， 使制造业 成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大， 它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着 越来越重要的作用，目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其 主要研究热点有以下几个方面： 、高精度、高速度的发展趋势 、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 、数控设备更注重安全性、操作性 三、三、数控机床
6、目前在工业中的地位数控机床目前在工业中的地位 近年来我国企业中的数控机床占有率逐年上升，在各大中小型企 业已有较多的使用。近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车 床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成型折弯机、数 控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压 力机、木工机床等。 1.2 1.2 数控机床改造的必要性数控机床改造的必要性 一、微观看改造的必要性 微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性： 3 、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 、由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储 下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。 、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修 配”。 、可实现多工序的集中，减少零件 在机床间的频繁搬运。 、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可 实现长时间无人看管加工。 此外，机床数控化还是推行 FM
