数控技术发展历程
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数控技术的发展与应用随着现代制造业的飞速发展,提高生产效率、降低成本、改进质量已成为企业竞争的关键因素。
而数控技术无疑是制造业的重要一环,其应用夯实了生产制造的基础,推动了产业向智能化、高效化方向发展。
一、数控技术的发展历程数控技术是从20世纪50年代发展起来的,它通过先进的电子计算技术,将物理运动与机床操作控制联系起来。
在未使用数控技术之前,人们生产制造依靠的是人工控制,由于工作量大、难以保证精度、低效率等问题,使生产效率和质量无法有效提高。
而数控技术的发展则彻底解决了这些问题,通过开发出计算机辅助设计和制造软件,可以准确地控制机床的动作和位置,保证制造的产品高质量、高精度和快速生产。
此外,现代数控技术还有很多其他的功能特性,包括数据传输、图像处理等。
二、数控技术的应用领域1. 机械加工行业数控技术的应用最早的领域是在机械加工行业中,其中数控机床是数控技术的最佳代表之一。
数控机床实现了对机床运行参数的控制,实现了切削、打孔、铣削、加工等操作。
相较于传统机床,数控机床更高效、更节省时间、更成本优化。
2. 汽车制造业汽车制造业是数控技术的重要应用领域,该领域需要生产极精密的零部件,而数控技术的精度能够满足这些要求。
应用数控技术生产的汽车零部件不仅精度和质量高,而且制造成本也降低了很多,大大促进了整个汽车工业的快速发展。
3. 航空制造业航空制造业是数控技术的另一个应用领域。
在航空工业生产过程中,要求零件的加工精度非常高,耐磨、坚硬度的要求也比较高,使用数控技术可以更加精细、快速地实现零件的加工和组装,提高了生产效率和质量。
三、数控技术的未来发展趋势随着科技的不断发展,各种数控技术在机械加工、汽车制造、航空制造等领域中得到广泛应用。
未来的数控技术发展方向主要包括以下几方面:1. 高端化:未来数控技术将更趋于高端化和智能化,能够具备人工智能、大数据处理、云计算等新技术的支持,为制造提供更加精密、高效的解决方案。
数控技术发展历程本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March数控加工技术的发展历程数字控制(Numerical Control),简称数控(NC),它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术。
数控设备就是采用了数控技术的机械设备,或者说是装备了数控系统的机械设备。
数控机床是数控设备的典型代表。
数控机床是为了解决复杂、精密、小批多变零件加工的自动化要求而产生的。
数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求,用规定的代码和程序格式编制成加工程序,然后输入到机床的数控装置中,数控装置再将程序(代码)进行译码、运算后,向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号,以控制刀具与工件的相对运动、控制所需要的辅助运动,从而加工出合格零件的方法。
数控加工技术经历了如下的发展历程。
1948年,美国帕森斯(Parsons)公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时,首先提出计算机控制机床的设想,1949年该公司与麻省理工学院(MIT)开始合作,历时三年于1952年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床样机,取名“Numerical Control”。
1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指定切削路线,即可生成NC程序的自动编程语言。
1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库,能自动进行刀具交换,一次装夹中即能进行铣、钻、镗、攻丝等多种加工功能的数控机床,这就是数控机床的新种类——加工中心。
DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。
它是使用一台通用计算机,直接控制和管理一群数控机床及数控加工中心,进行多品种、多工序的自动加工。
DNC群控技术是FMS柔性制造技术的基础,现代数控机床上的DNC接口就是机床数控装置与通用计算机之间进行数据传送及通讯控制用的,也是数控机床之间实现通讯用的接口。
浅析数控机床的发展进程及趋势引言数控机床作为现代制造业中不可或缺的重要设备,在各个行业中发挥着巨大的作用。
随着科技的不断进步,数控机床的技术水平和生产效率也不断提高,不断满足工业发展的需求。
本文将从数控机床的发展历程、现状和发展趋势三个方面,探讨数控机床的发展。
数控机床的发展历程数控机床的起源可以追溯到20世纪50年代,当时的数控技术还处于萌芽阶段,机床控制系统主要采用电气、机械和液压等方式控制。
1958年,美国麻省理工学院的约翰·塞尔文率先发明了数控系统,从而开启了数控机床的发展历程。
1960年代到1970年代,数控机床的发展进入了快速发展期,主要体现在控制系统、动力系统、检测系统、刀具系统等方面的提高。
同时,数控机床也开始被广泛应用于制造业中,取代传统机床的地位逐渐被数控机床取代。
1980年代到1990年代,数控机床的技术水平得到了极大提高,特别是在控制系统、伺服系统、在线检测等方面的发展取得了巨大进展。
同时,随着计算机和网络技术的不断进步,数控机床也开始与信息技术融合,为生产线的自动化和智能化发展奠定了基础。
21世纪以来,随着自动化和智能化的加速发展,数控机床的发展进入了新阶段,目前已经成为了现代制造业中的重要设备之一。
数控机床的现状当前,全球数控机床市场呈现快速发展的态势。
根据国际市场研究机构的数据显示,全球数控机床市场总体规模增长持续稳定,行业竞争越来越激烈。
其中,中国是全球数控机床市场的主要市场之一,数控机床制造业已成为中国制造业的重要组成部分。
当前,数控机床技术水平不断提高,各自控制系统、切削工具和刀具、自动化和智能化技术的应用不断扩展,大大提高了生产效率和产品质量。
同样,数控机床产品的发展趋势也得到了不断提高。
具体表现在以下几方面。
数控机床的发展趋势1. 智能化发展随着人工智能技术的不断发展,数控机床的智能化发展势头也日渐强劲。
从数控机床控制系统到设备自主诊断和修复,从数控机床设备交互到人机协作,人工智能的应用将使数控机床得到智能化升级和转型升级。
数控机床发展历程及现状随着工业化进程的推进和自动化生产的需求,数控机床作为高技术装备之一,发挥着越来越重要的作用。
本文将从数控机床发展历程、数控机床种类、数控技术优越性、数控机床技术发展趋势等方面分析探讨数控机床的发展历程及现状。
一、数控机床发展历程数控机床的产生是由于要满足同一零件多品种、小批量生产的需要。
20世纪50年代初,美国、德国、日本等国家相继开始了数控机床的研制。
1952年,美国麻省理工学院研制出了第一个数控铣床。
之后,各国纷纷进入数控机床领域。
20世纪60年代初,世界数控机床生产量已经达到3.3万台,而且呈逐年增长的趋势。
20世纪70年代,我国开展了数控机床的研制工作,形成了以中车、华中机床等为代表的数控机床生产单位。
二、数控机床种类数控机床分为车床、钻床、铣床、镗床、磨床、齿轮加工床等几种主要类型。
每种数控机床都有其特定的用途和特点。
例如,车床是在铁件、铜件、橡胶件等工件表面上切削出各种形状的机器,其特点是在一次装夹下,可完成多道工序的加工。
而铣床则可在工件表面切削出平面、曲面、齿轮等复杂形状,具有高速、高精度、高效率的特点。
三、数控技术优越性与传统机床相比较,数控技术优越性主要表现在以下几个方面:1. 精度高:数控机床精度高,加工精度可达μm级,而传统机床的加工精度普遍在0.1mm以上。
2. 自动化程度高:数控机床可以实现自动加工,只需设置好加工程序,即可完成多种复杂零部件的加工。
3. 生产效率高:数控机床可以按照相应工艺进行自动连续加工,提高了生产效率,节约了生产成本。
4. 高重复性:由于数控机床是按照相应程序操作,所以在生产过程中具有高重复性,有利于保证零件的一致性和稳定性。
四、数控机床技术发展趋势随着科技的不断进步和制造业的不断升级,数控机床技术发展也面临着新的机遇和挑战。
未来,数控机床技术发展趋势主要表现在以下几个方面:1. 智能化:数控机床将越来越发展成为智能化的机床,通过感知技术、控制技术和数据处理技术的应用,实现与人类的交互和协同。
一、我国数控机床的发展历程随着我国改革开放,国家对高端装备制造业的重视不断加大,数控机床作为高端装备制造业的重要组成部分,也得到了极大的发展。
1973年,我国研制成功了第一台数控机床,标志着我国数控机床的研发工作正式拉开了序幕。
随后,我国陆续研制出了数控车床、数控加工中心、数控数铣床等一系列数控机床产品,为我国制造业的现代化进程提供了强大的支撑。
二、世界数控机床的发展历程在世界范围内,数控机床的发展历程也是令人瞩目的。
20世纪50年代,随着计算机技术的发展,德国、日本等国家开始了数控机床的研发工作。
随后,美国也加入了数控机床的研发和生产行列。
现在,德国的DMG、日本的三菱、美国的哈斯等知名企业在全球数控机床行业中占据着重要地位,为全球制造业的发展做出了重大贡献。
三、我国数控机床的发展现状当前,我国数控机床行业已经进入了快速发展的新阶段。
随着科技的不断进步和国家的大力支持,我国的数控机床在高速、高精、高刚需求方面取得了重大突破,已经成为我国制造业转型升级的重要支撑。
我国数控机床在节能环保、柔性制造等方面也取得了显著成就,为我国经济可持续发展做出了积极贡献。
四、世界数控机床的发展现状在全球范围内,数控机床行业也是持续向前发展的。
全球范围内,新兴市场的需求和发展对数控机床行业的发展起到了重要推动作用。
全球范围内的科技创新和产业升级,也为数控机床行业带来了新的发展机遇。
世界范围内的数控机床企业也在不断提升产品的品质和技术,致力于为全球制造业的发展贡献力量。
五、我国数控机床的发展前景展望未来,我国数控机床行业的发展前景是十分光明的。
随着国家制造业的转型升级,数控机床作为制造业的基础设施,将会得到更多的重视和支持。
随着技术的不断进步和创新,我国数控机床的产品性能将会得到进一步提升,产品的多样化和柔性化水平也将会不断提高。
六、世界数控机床的发展前景全球范围内,数控机床行业的发展前景也是十分广阔的。
随着全球制造业格局的不断调整和优化,数控机床行业将会面临更多的市场机遇和发展空间。
数控系统发展简史及趋势数控系统是指利用计算机和数字化控制技术来实现机床自动化加工的一种控制方式。
自数控系统问世以来,它对传统机床行业的发展产生了深刻影响,也为制造业的发展提供了可靠保障。
本文将从数控系统的起源、发展历程、技术进步和未来趋势等方面进行阐述。
一、数控系统的起源1952年,美国MIT(麻省理工学院)的工程师JohnT.Parsons发明了一种数控机床,这个发明被视为数控技术的开端。
随着计算机技术的发展,数控系统的应用范围和功能不断提升。
20世纪70年代中期,计算机在工业企业中的广泛应用,为数控系统的大规模应用和普及奠定了基础。
二、数控系统的发展历程1、数控技术从单轴到多轴数控技术最初只能控制机床的一条轴线,即只能实现二维切削。
随着技术的不断发展,数控机床可以控制多轴,实现更加复杂的三维切削。
2、数控技术从线性插补到圆弧插补线性插补只能做直线运动,无法实现曲线运动。
圆弧插补技术的引入,实现了机床刀具在曲线轨迹上的运动,使机床切削更加精确。
3、数控技术从手动编程到自动编程最初的数控机床是由计算机控制的,由于计算机的高昂成本,编程需要手工完成。
手工编程容易出错且速度较慢。
自动编程技术的问世,极大地提高了编程效率和准确性。
4、数控技术从毛坯到定位最初的数控机床需要通过感应头或机械手动装夹工件。
现在的数控机床一般都配备有自动定位系统,可直接从机器库中提取工件,省去了人工操作。
5、数控技术从加工到修磨最初的数控技术只能加工,无法进行修磨等后续工序。
现在的数控机床可以实现自动修磨等后续工序,使加工效率和精度得到了进一步提高。
三、数控系统技术进步1、高速化高速化是当前数控技术研究的热点之一。
数控机床高速化可以使加工效率更高,缩短加工时间,提高机床使用寿命。
2、智能化智能化是指数控机床的自动控制功能更完善化,机床能够自主判断工件状态,并调整加工参数,以最大限度地提高加工质量和效率。
3、柔性化柔性化是指数控机床的生产能力更加具有弹性,能满足多品种、小批量的生产需求,提高企业应对市场的能力。
我国数控系统的发展史1.我国从1958年起,由一批科研院所,高档黉舍和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开辟。
由于遭到那时国产电子元器件程度低,部分经济等的制约,未能获得较大的发展。
2.正在鼎新开放后,我国数控技能才渐渐获得本色性的成长。
颠末"六五"(81--85年)的引进外洋手艺,"七五"(86--90年)的消化吸取战"八五"(91~一-95年)国家构造的科技攻闭,才使得我国的数控手艺有了量的奔腾,其时经由过程国家攻关验支和判定的产物包罗北京珠峰公司的中华I型,华中数控公司的华中I型和沈阳高级数控国度工程研讨中间的蓝天I型,和其余经由过程"国度机床品质监视测试中央"测试及格的国产数控体系如北京四开公司的产物。
3.我国数控机床制造业在80年月曾有太高速发展的阶段,很多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。
但总的来说,技术程度不高,质量欠安,所以在90年月早期面对国家经济由打算性经济向市场经济转移调整,履历了几年最坚苦的冷落期间,当时生产本领降到50%,库存跨越4个月。
从1 99 5年"九五"今后国家从扩展内需启念头床市场,增强限制入口数控设备的审批,投资重点撑持环节数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的增进感化,特别是在1 99 9年当前,国家向国防产业及关头平易近用产业部分投入大批技改资金,使数控设备制造市场一派繁华。
三,数控车的工艺取工装削浏览:133数控车床加工的工艺与一般车床的加工工艺近似,但由于数控车床是一次装夹,持续自动加工完成全部车削工序,因此应注意以下几个方面。
1.公道挑选切削用量对付下服从的金属切削加工来讲,被加工质料、切削东西、切削条件是三大体素。
这些决议着加工时间、刀具寿命和加工质量。
经济有用的加工体式格局一定是公道的选择了切削前提。
切削前提的三因素:切削速度、进给量和切深间接引发刀具的毁伤。
数控技术发展历程
数控技术,是指利用计算机技术,通过数控机床将机床所加工的工件按照预定的工艺程序加工出所要求的精度、尺寸和形状的一种自动化制造技术。
下面,本文将对数控技术的发展历程做出简要的介绍。
20世纪50年代,我国刚刚开始复苏之时,为了满足国内对军事工业的需求,我国开始投入大量的经费研制数控技术。
经过几十年的努力,我国的数控技术已经取得了长足的发展。
下面,本文将对我国数控技术发展历程做出阐述。
1954年,全国第一个数控装置诞生。
1956年,我国第一台数控机床试制成功。
1960年,我国正式投入数控技术的研发。
1970年,我国研制成功了自己的第一代数控系统——STS-01。
1985年,我国集成化数控系统问世。
1991年,我国开发出第一台精密高速数控机床。
总的来说,我国的数控技术发展获得了巨大的进步。
其中,最主要的一些成就包括:成功研制出了BMC-1、BMC-2、BMC-3、BMC-4等多种数控系统;研制了高端数控机床,比如卡赫CNC、DMG、Mazak等品牌;大规模的制造了各类数控机床;成功研制出多轴联动和五轴机床等高新技术;同时,在数控开发软件、智能控制、网络化数控、数控自动化等方面也取得了重大的进展。
总之,我国在数控技术领域的发展历程中可谓是较早起步,不断砺炼,逐步成熟,取得的成就也是显著的。
各领域器械的加速智能化,将助推中国智造升级,有利于调整行业结构,提高我国整体产业竞争力,更好地为国家经济的稳定和发展作出贡献。
数控技术的基本概念与发展历程数控技术是一种通过计算机控制机床进行加工的先进制造技术。
它的出现极大地提高了生产效率和产品质量,被广泛应用于各个行业,如航空航天、汽车制造、电子设备等。
本文将从数控技术的基本概念、发展历程以及应用前景等方面进行论述。
一、数控技术的基本概念数控技术是指利用计算机进行控制和管理机床运动的一种先进技术。
它通过预先编程的方式,将加工工艺参数输入计算机,再由计算机根据程序指令控制机床进行运动,从而实现零件的加工。
数控技术的核心是计算机数控系统,它由硬件和软件两部分组成。
硬件包括机床、传感器、执行机构等,而软件则包括CAD/CAM 软件、数控编程软件等。
二、数控技术的发展历程数控技术的起源可以追溯到20世纪50年代。
当时,随着计算机技术的快速发展,人们开始尝试将计算机应用于机床控制。
最早的数控机床是利用磁带进行控制的,但由于磁带的存储容量有限,限制了程序的复杂性和加工的精度。
随着半导体技术的进步,数控技术逐渐从大型机床向小型机床推广,同时,磁盘和磁带的出现也大大提高了程序的存储容量。
在20世纪70年代,随着微处理器和集成电路技术的成熟,数控技术得到了飞速发展。
计算机数控系统逐渐取代了传统的硬线控制系统,使机床的控制更加灵活和精确。
同时,CAD/CAM技术的出现也为数控加工提供了更多的可能性,使得加工工艺更加智能化和自动化。
到了21世纪,随着互联网和云计算技术的兴起,数控技术进一步向智能化和网络化发展。
人们可以通过云端软件进行远程监控和管理机床,实现生产过程的远程控制。
同时,人工智能技术的应用也使得机床具备了自学习和自适应的能力,进一步提高了加工的效率和质量。
三、数控技术的应用前景数控技术在各个行业都有广泛的应用前景。
在航空航天领域,数控技术可以用于制造高精度的航空发动机零部件和飞机结构件,提高飞机的性能和安全性。
在汽车制造领域,数控技术可以用于制造复杂形状的汽车车身和发动机零部件,提高汽车的制造精度和质量。
数控技术在机械加工中的应用与研究引言:随着科技的不断进步与发展,数控技术成为现代机械加工过程中不可或缺的一部分。
本文将探讨数控技术在机械加工中的应用与研究,分析其优势和影响。
一、数控技术的定义与发展历程1. 数控技术的定义:数控(Numerical Control)技术是通过计算机自动控制机床进行加工操作的一种制造方法。
2. 发展历程:数控技术最早出现在20世纪50年代,随着计算机技术的发展,数控技术经历了从简单的控制方式到复杂的多轴协调控制的演进。
二、数控技术在机械加工中的应用1. 提高加工精度:数控技术通过自动控制机床的运动轨迹和刀具的进给速度,可以实现高精度的机械加工操作。
2. 增加加工效率:数控技术可以实现自动化加工,减少人为操作的时间和工序,提高加工效率。
3. 扩展加工能力:数控技术可以实现复杂曲线的加工,提高机械加工的灵活性和多样化。
4. 降低人为错误:数控技术通过计算机控制,减少人为因素的干扰,降低加工过程中的错误率。
三、数控技术在机械加工中的研究领域1. 刀具路径优化:通过数学模型和算法,优化刀具路径,减少加工时间和能耗,提高加工效率。
2. 加工参数优化:通过试验和模拟,选择最佳的加工参数组合,实现最佳加工效果和质量。
3. 加工工艺改进:通过研究新的切削工具和切削液的使用,提升机械加工的效率和精度。
4. 加工系统集成:将传感器、智能化控制和数据传输等技术应用于数控系统中,实现加工过程的监控和优化。
四、数控技术的挑战与前景1. 技术挑战:数控技术的不断发展,也面临着挑战,如更高的加工精度要求、更复杂的曲线加工需求、更快的加工速度等。
2. 发展前景:随着工业自动化的不断推进和智能制造的发展,数控技术将在机械加工中发挥越来越重要的作用,为制造业的升级与转型提供支持。
结论:数控技术在机械加工中的应用与研究已经取得了巨大的成就,并且在未来仍具有广阔的发展前景。
通过不断深化研究和创新,数控技术将为机械加工领域带来更多的进步与发展,推动制造业的升级与发展。
数控机床的发展历史嘿呀,咱今天就来唠唠数控机床的发展历史,这可真是一段精彩又漫长的历程呢!要说数控机床的诞生,那得回到 20 世纪 50 年代。
那时候,美国有个叫约翰·帕森斯的人,那可是个厉害的角色。
他在自己的工厂里琢磨怎么能更精确地加工飞机螺旋桨叶片轮廓样板。
这叶片形状复杂得很,精度要求又高,普通加工设备根本搞不定。
于是,他就想到用计算机来控制机床。
在美国麻省理工学院伺服研究室的帮忙下,1952 年,第一台数控机床就这么诞生啦!这可是个了不起的突破,就像在机械制造领域放了一颗大炸弹,开启了数控加工的新时代。
一开始的数控机床,体型可大了,就像个大怪兽似的。
毕竟是从大型立式仿行钳床改装而成的嘛。
但是它能做的事情可不少,能按照设定好的程序,精确地加工出零件,这在以前可是不敢想的。
那时候的人看到这玩意儿,眼睛都瞪得大大的,心想:“哇塞,这也太神奇了吧!”后来,数控机床在美国就慢慢发展起来了。
到了 1958 年,美国又弄出了加工中心,这可不得了啦,加工零件的效率那是蹭蹭往上涨。
70 年代初呢,又有了 FMS(柔性制造系统),这系统就像是给数控机床加了一双翅膀,让生产变得更加灵活。
80 年代还出现了开放式数控系统,数控机床变得越来越智能。
再看看德国,德国本来机械方面就厉害得很,搞数控机床对他们来说就是把机械和电子结合起来。
他们的人素质高,又肯钻研,机床技术一下子就超过了法国和英国,后来还赶上了美国。
德国的数控机床那质量,杠杠的,精度高、性能好,在世界上也是响当当的。
日本也不甘示弱,政府对机床工业特别重视。
他们先模仿,然后再创新,先生产量大的中档数控机床,大量出口,占了好大一片市场。
后来又不断发展各种档次的数控系统,到现在,日本的数控机床产量和出口量那都是名列前茅的。
咱中国也不落后,数控技术的发展起步于 20 世纪 50 年代。
一开始虽然经历了一些波折,但后来通过引进技术、合作生产,数控机床也开始正式生产和使用啦。
数控技术的概念一、引言数控技术是现代制造业中的关键技术之一,它通过计算机数值控制机床或其他加工设备的运动轨迹和加工参数,实现对零件的精密加工和生产自动化。
随着科技的不断进步和人们对质量和效率要求的提高,数控技术在各个领域得到了广泛应用。
二、数控技术的发展历程1. 早期阶段20世纪50年代初期,美国麻省理工学院开发出了第一台数控机床,标志着数控技术的诞生。
此后,欧美等发达国家相继开展了相关研究,并开始应用于军事、航空航天等领域。
2. 中期阶段20世纪70年代至80年代初期,随着计算机技术和电子技术的迅速发展,数控技术得到了进一步发展。
出现了多轴联动、高速切削等新型数控系统,并开始应用于汽车、船舶、模具等行业。
3. 现代阶段20世纪90年代以来,随着信息技术和网络通信技术的快速发展,数控技术进入了一个全新的发展阶段。
出现了基于云计算、物联网等新技术的智能制造和数字化工厂,数控技术在生产自动化、智能化和柔性化方面得到了广泛应用。
三、数控技术的主要特点1. 精度高数控机床通过计算机程序精确控制加工过程,可以实现高精度的加工,满足复杂零件加工的要求。
2. 生产效率高数控机床具有自动化程度高、操作简便等优点,可以大大提高生产效率和生产质量。
3. 加工范围广数控机床不仅可以加工传统的金属材料,还可以加工非金属材料如陶瓷、塑料等。
4. 制造成本低相对于传统机床而言,数控机床具有更高的生产效率和更低的人力成本,从而降低制造成本。
四、数控技术在各行业中的应用1. 机械制造业数控技术在机械制造业中得到了广泛应用,包括航空航天、汽车、模具等行业。
数控机床可以加工各种复杂的零件,提高生产效率和质量。
2. 电子制造业数控技术在电子制造业中也有广泛应用,如印刷电路板、手机外壳等的加工。
数控机床可以实现高精度、高速度的加工,满足电子产品对零件精度和质量的要求。
3. 医疗器械制造业数控技术在医疗器械制造业中也有应用,如人工关节、牙科种植等产品的制造。
数控技术的发展历程及发展趋势随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用,高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点,在模具制造等领域的应用也日益广泛。
机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动,以及机床结构的优化和轻量化。
高速加工不仅是设备本身,而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术,以及人员素质的集成。
高速化的最终目的是高效化,机床仅是实现高效的关键之一,绝非全部,生产效率和效益在"刀尖"上。
数控技术的发展历程及发展趋势如何?本文开门见山直接列举了数控技术的发展历程及未来的发展趋势。
数控技术的发展历程是什么1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。
由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。
1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。
1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。
60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。
20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
数控机床发展史一、引言数控机床是指通过计算机控制系统,实现机床的自动化加工操作的一种高精度、高效率的机床。
它的出现彻底改变了传统机床的加工方式,极大地提高了加工精度和生产效率。
本文将从数控机床的发展历程、关键技术和应用领域等方面介绍数控机床的发展史。
二、数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪40年代,当时以美国为代表的工业发达国家开始研究数控技术。
1947年,美国麻省理工学院的数学家维茨尔(W.H.Witzel)提出了数控机床的概念,并设计出第一台数控铣床。
此后,数控技术得到了迅速发展,出现了一系列划时代的技术突破。
1952年,美国麻省理工学院的尤金·W·伯里(Eugene W.Berry)教授成功开发出世界上第一台数控车床。
此后,数控机床开始广泛应用于航空航天、军工、汽车等领域,并逐渐取代了传统机床。
1960年代,计算机技术的飞速发展为数控机床的进一步发展提供了坚实的基础。
计算机数控(CNC)系统的出现,使得数控机床的编程更加灵活方便,加工精度也得到了大幅提高。
此后,数控机床的发展进入了一个新的阶段。
1980年代,随着微电子技术和信息技术的不断进步,数控机床的性能得到了大幅提升。
高速切削技术、高精度测量技术等先进技术的应用,使得数控机床在加工效率和加工精度上达到了前所未有的水平。
到了21世纪,数控机床的发展进入了智能化阶段。
人工智能、云计算、大数据等技术的应用,使得数控机床具备了更高的自动化程度和智能化水平。
现如今,数控机床已经成为工业制造中不可或缺的设备。
三、数控机床的关键技术数控机床的发展离不开一系列关键技术的突破。
首先是数控系统技术,包括硬件和软件两个方面。
硬件方面,数控系统需要具备高性能的计算机、精密的运动控制装置和灵敏的传感器等。
软件方面,数控系统需要具备强大的编程和控制功能,能够实现复杂的加工操作。
其次是伺服控制技术,伺服系统是数控机床实现高精度加工的关键。
1 绪论1.1 数控技术的发展历史和特点在二十世纪中期,数控技术开始从发达国家发展起来。
1948年,John T.Parson 开发了第一台数控机床,翻开了制造业的新篇章。
五十年代,NC技术开始进入快速发展阶段,迎来了被称为“第二次工业革命”的时代。
70年代计算机控制技术(DNC,CNC)的出现加快了数控机床发展的步伐,具有代表性的是GE FANUC Automation公司推出第一台CNC数控装置(1973年)。
80年代是计算机技术迅速发展时期,也促进了CNC的性能提高。
尤其是苹果公司推出人机图形交互功能的PC机以后,不仅出现了相应的CNC系统,而且导致CAD/CAM技术的出现,实现了计算机辅助设计与辅助制造的一体化。
90年代技术上的最大进展莫过于信息技术的长足进步,信息高速公路和互联网的出现,使世界在20世纪的最后十年里发生了巨大的变化。
计算机硬件、软件、通讯技术的进步把制造业带进了新的发展阶段。
数控机床的控制系统出现了“以PC机为平台、开放式结构、无产权”的发展趋势,1995年Manufacturing Data System公司推出的CNC,可实时收集数据,可实现借助于互联网远程通讯。
1.1.1数控加工的特点数控加工是采用数字信息对零件的加工过程进行定义,并控制机床进行自动加工的一种自动化加工方法,它具有以下几个方面的特点:(l)具有复杂形状加工能力复杂形状零件的加工在飞机、汽车、船舶、模具、动力设备和国防军工等产品的制造过程中占有重要地位,复杂形状零件的加工质量直接影响这些产品的整体性能。
数控加工过程中刀具运动的任意可控性使得数控加工能完成普通加工难以完成或者根本无法进行的复杂曲面加工。
(2)高精度数控加工使用数字程序来控制刀具的运动实现自动加工,排除了人为的误差因素,而且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正,因此采用数控加工可以极大地提高零件的加工精度。
(3)高效率数控加工的生产效率一般比普通加工高2~3倍,在加工复杂零件时生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。
数控加工技术的发展历程
数字控制(Numerical Control),简称数控(NC),它是采用数字化信息实现加工自动化的控制技术。
数控设备就是采用了数控技术的机械设备,或者说是装备了数控系统的机械设备。
数控机床是数控设备的典型代表。
数控机床是为了解决复杂、精密、小批多变零件加工的自动化要求而产生的。
数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求,用规定的代码和程序格式编制成加工程序,然后输入到机床的数控装置中,数控装置再将程序(代码)进行译码、运算后,向机床各个坐标的伺服机构和辅助控制装置发出信号,以控制刀具与工件的相对运动、控制所需要的辅助运动,从而加工出合格零件的方法。
数控加工技术经历了如下的发展历程。
1948年,美国帕森斯(Parsons)公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时,首先提出计算机控制机床的设想,1949年该公司与麻省理工学院(MIT)开始合作,历时三年于1952年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床样机,取名“Numerical Control”。
1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指定切削路线,即可生成NC程序的自动编程语言。
1959年美国Keaney&Trecker公司开发成功了带刀库,能自动进行刀具交换,一次装夹中即能进行铣、钻、镗、攻丝等多种加工功能的数控机床,这就是数控机床的新种类——加工中心。
DNC(直接数控)技术始于20世纪60年代末期。
它是使用一台通用计算机,直接控制和管理一群数控机床及数控加工中心,进行多品种、多工序的自动加工。
DNC群控技术是FMS 柔性制造技术的基础,现代数控机床上的DNC接口就是机床数控装置与通用计算机之间进行数据传送及通讯控制用的,也是数控机床之间实现通讯用的接口。
随着DNC数控技术的发展,数控机床已成为无人控制工厂的基本组成单元。
1968年英国首次将多台数控机床、无人化搬运小车和自动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统,这就是柔性制造系统FMS。
1974年微处理器开始用于机床的数控系统中,从此计算机数控系统随着计算机技术的发展得以快速发展。
1976年美国Lockhead公司开始使用图像编程。
利用CAD(计算机辅助设计)绘出加工零件的模型,在显示器上“指点”被加工的部位,输入所需的工艺参数,即可由计算机自动计算刀具路径,模拟加工状态,获得NC程序。
20世纪90年代,基于PC-NC的智能数控系统开始得到发展,它打破了原数控厂家各自为政的封闭式专用系统结构模式,提供开放式基础,使升级换代变得非常容易。
充分利用现有PC机的软硬件资源,使远程控制、远程检测诊断能够得以实现。
这时出现了包括市场预测、生产决策、产品设计与制造和销售等全过程均由计算机集成管理和控制的计算机集成制造系统CIMS。
其中,数控是其基本控制单元。
结合数控加工技术的发展历程,从数控系统发展的角度,人们把数控系统的发展分为两个阶段六个时代。
第一阶段为普通数控(NC)阶段,即逻辑数字控制阶段。
其特点是具有很多硬件电路和连接结点,电路复杂,可靠性不好。
这个阶段数控系统的发展经历了三个时代,即第一代电子管数控系统时代(1952年)、第二代晶体管数控系统时代(1959年)和第三代小规模集成电路数控系统时代(1965年)。
数控系统发展的第二阶段,即计算机数字控制(Computer numerical control,简称CNC)阶段,数控系统主要是由计算机硬件和软件组成,其突出特点是利用存储在存储器里的软件控制系统工作,故又称为软件控制系统。
这种系统容易扩大功能,柔性好,可靠性高。
第二阶段数控系统的发展也经历了三个时代。
20世纪60年代末70年代初,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称DNC,又称群控系统),及采用小型计算机控制的计算机数控系统,使数控系统进入了以小型计算机化为特征的第四代。
从1974年微处理器开始用于数控系统,数控系统发展到第五代,即微型机数控(MNC)系统。
经过几年
的发展,数控系统从性能到可靠性均得到了很大的提高,自70年代末到80年代,数控技术在全世界得到了大规模的发展和应用。
从90年代开始,PC机的发展日新月异,基于个人计算机(PC)平台的数控系统(称为PC数控系统)应运而生,数控系统的发展进入第六代。
现在市场上流行和企业普遍使用的仍然是第五代数控系统,其典型代表是日本的FANUC-0系列和德国的SINUMERIK810系列数控系统。
我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。
20世纪70年代初期,曾掀起研制数控机床的热潮,但当时是采用分立元件,性能不稳定,可靠性差。
1980年北京机床研究所引进日本FANUC3、5、6、7数控系统,上海机床研究所引进美国GE 公司的MTC-1数控系统,辽宁精密仪器厂引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。
在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,北京机床研究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统,航天部706所研制出MNC864数控系统。
“八五”期间国家又组织近百个单位进行以发展自主版权为目标的“数控技术攻关”,从而为数控技术产业化建立了基础。
20世纪90年代末,华中数控自主开发出基于PC-NC的HNC数控系统,达到了国际先进水平,加大了我国数控机床在国际上的竞争力度。