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数控技术的产生

日期：2010年11月26　来源：沈阳机床集团　关键字：数控机床
     社会需求是推动生产力发展最有力的因素。随着科学技术和社会生产力的不断发展，人们对各种产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。随着航空航天、造船、军工、汽车、农业机械等行业对产品性能的要求不断提高，产品中形状复杂的零件越来越多，加工质量要求也不断提高。采用传统的普通加工设备和工艺方法已难以适应产品多样化、柔性化及复杂形状零件的高效率、高质量加工的生产要求。为了解决这些问题，数控技术应运而生。数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测及自动控制等高新技术于一体，是制造业实现柔性化、自动化、集成化及智能化的重要基础，在制造领域得到了广泛的应用。数控机床是数控技术在机械行业中的应用，是机电一体化的典型产品。
    为了解决机械零件中复杂形状表面的加工问题，1952年，美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院( MIT)在美国空军的委托下，合作研制出了世界上第一台三坐标数控铣床，完成了直升机叶片轮廓检查用样板的加工。从此，数控技术在全世界得到了广泛的应用，至今已经历了两个阶段，有六代产品。
  1第一阶段——硬件数控【NC)阶段
为了满足机床实时控制的要求，人们采用由数字逻辑电路组戍的专用计算装置作为数控系统，这就是硬件连接数控，简称数控( NC)。这个阶段经历了三代。
  第一代：1952年的电子管数控机床；
  第二代：1959年的晶体管数控机床；
  第三代：1965年的小规模集成电路数控机床。
    所采用的器件经过电子管、晶体管和小规模集成电路等几次变革，但各种控制功能，如输入装置、插补运算、控制器等，都是由硬件逻辑电路来实现，控制功能比较简单，使用灵活性较差。
    2第二阶段——计算机数控f CNC)阶段
    1970年至1974年，由于计算机的迅速发展，性价比不断提高，小型计算机代替了数控系统中硬件构成的专用计算装置，成为数控系统的核心部件，从此数控系统进入计算机数控阶段。这个阶段也经历了三代。
    第四代：1970年的小型计算机数控机床：
    第五代：1974年的微型计算机数控机床：
    第六代：1990年的基于PC的数控机床。
    计算机数控软件实现了许多数控功能，使数控系统具有更大的灵活性、更好的柔性，计算机的优势在数控系统中得到了充分发挥。随着超大规模集成电路的迅速发展，数控系统开始采用微型计算机，带动微型数控系统的发展，使得数控技术在整个20世纪80年代得到大规模的发展和应用。但是这种数控系统一直由数控系统制造商进行封闭的垄断性生产，使得这类数控产品专用性很强，与标准计算机不兼容，通用性、软件可移植性和组同通信能力较差。尤其从20世纪90年代开始，个人计算机即PC机发展迅猛，它带来的很多成果不能被第矗代数控系统及PC用。为了摆脱这种局面，数控系统开始向开放式数控系统发展。第六代数控系统即基于Pc的开放式数控系统，这类系统结合了PC机的分析运算能力、大容量存PC能、图形交互优势及组网的灵活性，使得数控系统的应用具备了较为开放的模式。但是PcDSP算(Di力的受限阻碍了这类数控系统朝高速和高精度方向的发展。20世纪80年代末基于DsP(Digital SiWal Processing)的运动控制技术的发展，为开放式数控系统的发展创造了新的条件。以基于DSP的运动控制器为核心，融合PLC的功能，与标准PC集成的新一代开放式数控系统将成为第六代数控系统的主导产品。
    其系统优点主要有：
    ‘元器件集成度高、可靠性好、性能高。
    ‘基于PC平台，技术进步快，升级换代容易。
    ’提供CAD放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到更宽的领域（如cAD. CAM、CAPP，连接网帚、声卡、打印机、摄影机等）。
    ‘为数控系统生产厂家提供了优良的开发环境，简化了硬件。

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