数控机床的产生及其特点

　　数控机床的产生

　　数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。

　　数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程大致如下：

　　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。

　　20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。

　　数控机床特点

　　一、数控机床与普通机床的区别

　　数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，具有以下明显特点：

　　1. 适合于复杂异形零件的加工

　　数控机床可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工业中得到广泛应用。

　　2. 加工精度高

　　3. 加工稳定可靠

　　实现计算机控制，排除人为误差，零件的加工一致性好，质量稳定可靠。

　　4. 高柔性

　　加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。在数控机床的基础上，可以组成具有更高柔性的自动化制造系统—FMS。

　　5. 高生产率

　　数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的 3～5 倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。

　　6. 劳动条件好

　　机床自动化程度高，操作人员劳动强度大大降低，工作环境较好。

　　7. 有利于管理现代化

　　采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。

　　8. 投资大，使用费用高

　　9. 生产准备工作复杂

　　由于整个加工过程采用程序控制，数控加工的前期准备工作较为复杂，包含工艺确定、程序编制等。

　　10. 维修困难

　　数控机床是典型的机电一体化产品，技术含量高，对维修人员的技术要求很高。

　　二、数控机床的适用范围

　　由于数控机床的上述特点，适用于数控加工的零件有：

　　·批量小而又多次重复生产的零件；

　　几何形状复杂的零件；

　　贵重零件加工；

　　需要全部检验的零件；

　　试制件。

　　对以上零件采用数控加工，才能最大限度地发挥出数控加工的优势。

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