whhi数控技术历史概述

现代数控技术1贾宝贤2请联系

568726参考教材3课程教材：1.陈蔚芳等.《机床数控技术及应用》北京：科学出版社，20082.李斌等.《数控技术》武汉：华中科技大学出版社，2010主要参考书41.廖效果等.数字控制机床.武汉：湖北科学技术出版社，20002.娄锐.数控应用关键技术.北京：电子工业出版社，20053.刘雄伟等编著.数控加工理论与编程技术.北京：机械工业出版社，20004.周凯.PC数控原理、系统及应用.机械工业出版社.2006年9月课程内容5第1章现代数控技术概述第2章计算机数控（CNC）系统第3章数控机床的伺服驱动与位置控制第4章现代数控机床的编程技术（王冬生）第5章并联机床及其控制技术（王瑞）第1章现代数控技术概述61.1制造业的历史与发展1.2数控机床及其适用范围1.3现代数控技术的发展趋势1.1制造业的历史与发展71.三种自动化形式比较比较项目刚性自动化柔性自动化综合自动化实现目标

减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本

减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本，缩短产品制造周期

除左外，提高设计工作与管理工作效率和质量，提高对市场的响应能力控制对象物流物流物流，信息流特点

通过机、电、液气等硬件控制方式实现，因而是刚性的，变动困难

以硬件为基础，以软件为支持，改变程序即可实现所需的转变，因而是柔性的

不仅针对具体操作和工人的体力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、经营管理等各方面典型系统与装备

自动机床、组合机床，机械手，自动生产线NC机床，加工中心，工业机器人，DNC，FMC，FMSCAD/CAM系统，MRPⅡ，CIMS应用范围大批大量生产多品种、中小批量生产各种生产类型关键技术

继电器程序控制技术，经典控制论

数控技术，计算机控制，GT，现代控制论

系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术2.制造技术发展的历史818世纪后半叶到20世纪初，制造技术、电气技术与工艺技术的融合，实现了工业生产的批量化和规范化。

二战后，计算机、微电子、信息和自动化技术发展，出现NC、CNC、FMC、CAD/CAM等。

20世纪80年代以来，各种计算机辅助工具：材料需求规划、制造技术规划、全面质量管理、CAPP、CAE得到很快发展；新的制造技术：特种加工、快速原型制造、精益生产以及CIMS得到应用和推广。

20世纪90年代，信息技术和人工智能技术发展，制造技术发展表现为与智能技术的融合，如并行工程CE、人工智能、人工神经网络、模糊推理与制造技术的集成。3.先进制造技术的发展表现921世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代制造业面临知识、信息、环境和资源的融合。柔性制造、模块化制造、智能制造、敏捷制造、精益生产，大规模定制等先进的制造模式。3.先进制造技术的发展先进制造技术是制造业不断地利用现代科学技术成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现高效、低耗、清洁、敏捷生产，提高对多变动态市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。1)以系统工程和工业工程的思想来审视制造技术的产生和发展。2)对制造技术内涵认识更全面。4.制造感业的丽变化10在科逐技和泥市场浊需求状的驱袜动下密，制早造业败的生西产规扇模、顺资源歪配置豪、生踩产方械式都组产生翼了极辞大变牌化：生产砍规模贿，从岩小批钟量到姥多品古种变厦批量京。资源限配置房诚从劳唯动密秧集到兴设备擦、信和息、共知识载密集仙。生产合方式怪从手避工到勿机械形化、鸭自动李化、丢柔性嫂化、驱智能芽化。目前简，正纽奉处在秃一个咬以电奴子、代信息请、自焰动化扮、人放工智朋能、谦新材毙料为迎核心涌的新秤技术冠时代污，制棵造技晴术在射广泛怨吸收许高技晚术的笑优秀登成果摩，并邻且相绑互渗注透、回融合稳和衍装生，协产生垒急剧饼的变糊化，阅并不笛断用饱于制赚造业崭。5.数控吊技术段与机脚械制基造业状发展11数控执技术弓综合扩了计刺算机星、白蔬动控烟制、兵电机早、电上气传副动、踢测量谦、监虑控、渡机械期制造逗等学想科领脊域成扔果而徒形成辜的一签门技巩术。在现亏代机全械制终造领阔域，竿数控素技术华已成粗为核醉心技息术之贝一，伴是实艰现柔乡丰性制园造(F次le犹xi堪bl闭e餐M菜an循uf贷ac握tu弯ri韵ng，FM岂)、算励机集追成制冰造(C典om梦pu桐te昨r姐In确te茎gr滤at掘edMa靠nu遇fa抓ct别ur孟in竟g，CI政M)、工宋厂自注动化(F疑ac分to汪ry汤A络ut嫩om漠at嫁io捆n，FA耗)的重弱要基侮础技之术之领一。数控渔技术踩较早胃地应盐用于处机床柴装备屡中，得这里课的数废控技欧术具票体指揪机床膀数控独技术尘。数控与技术痛与机法械制浴造业辈发展12自从诞20庙世纪摩中叶板数控懂技术千创立慢以来瓦，它驱给机著械制叶造业户带来汤了革详命性芝的变饰化。现在摸数控漆技术括已成倍为制舞造业熄实现喝自动掀化、对柔性邮化、尺集成宗化生垒产的绵基础埋技术朝，现沉代的CA愉D/吓CA狮M，FM早S和CI竞MS、敏捷戴制造功和智守能制诞造等亚，都卡是建补立在梦数控倡技术絮之上瓶。6.数控指技术悼的战艇略地茶位13在现冲代机蚕械制王造领上域，狮数控派技术革已成拼为核绸心技劫术之望一，材数控妥技术舱已成纵为制董造业税实现助自动割化、策柔性虹化、货集成辽化生丢产的焦基础研技术烂；数控图技术卖是提仍高产盐品质篮量、丈提高谊劳动上生产钩率必括不可贡少的辉物质睛手段颤；是国王家的此战略敢技术矩：东累芝事混件！基于简它的赞相关米产业钢是体鸟现国非家综菌合国套力水征平的胸重要凝基础女性产拍业；专家血们预捐言:21世纪沟机械肢制造享业的众竞争钓，其遍实质兆是数羞控技弄术的辞竞争往。高档酸数控手战略冶地位14高档届数控著机床眠是西辨方对快我国酷封锁痕与限务制的仅重点中国婶不能禾没有径自己却的数脊控技闲术东芝欧事件东芝洗事件15东芝赢事件16东芝而事件17东芝悦事件18数控钩技术柄在制未造装宰备中荒的作低用19简化丑机械甲结构缩短芹制造对周期提高幻玉制造非精度提升片装备鲁性能1.手2数控绝机床劣及其裁适用东范围201.数字塑控制六与数辰控技锦术数字剪控制趴（Nu言me毫ri种ca若l卫Co伞nt炒ro隔l腥N映C）是一友种借鼠助数方字、冤字符交或其聪它符仙号对第某一压工作鹅过程列（如完加工明、测夸量、旅装配故等）萌进行捐可编纷程控颗制的闸自动居化方哨法。数控钱技术汽（Nu占me立ri暮ca对l职Co槽nt亭ro纱l嫂Te仇ch壁no肝lo聪gy）采用渣数字桃控制扩的方咽法对金某一梳工作广过程子实现捕自动燃控制烫的技倘术。1.数字虚控制倍与数蒙控技篇术21数控写机床佳（Nu鉴me雨ri任ca愧l孕Co谁nt逮ro政l泡Ma谋ch么in而e邪To幼ol回s）是采次用数疯字控房诚制技争术对丙机床您的加糊工过钉程进宰行自据动控奏制的支一类悼机床铃。它坛是数占控技泻术典应型应项用的坏例子搞。数控番系统砌（Nu燥me笋ri奏ca羡l啦Co旗nt韵ro搁l抓Sy藏st梅em）实现狠数字仿控制勒的装拍置。计算荐机数貌控系莫统（Co滔mp溜ut冠er壳N风um霉er毕ic忍al古C瞒on争tr霜ol触CN势C）以计宫算机捆为核刑心的风数控席系统群。2.数控星机床舅的组注成22数控亲机床机床肥本体数控暗系统外围甘技术数控装置伺服驱动装置测量气反馈英装置工具系统编程技术管理技术3.机床巨本体栽与数钓控系汁统23231）机床鸟本体(Ma峰ch骨in足e狐To凝ol贺s)--主运蒙动部双件、冈进给钓运动乔部件--支承肉件（亩立柱狮、床院身等撞）--特殊绣装置--辅助蜂装置2）数论控系储统（Nu尿me透ri留ca断l寨Co渠nt文ro存l烛S窑ys堪te挨m）是一睁种程益序控比制系孔统，朵它能托处理奏输入题到系错统中锯的数馋控加行工程剑序，萍控制樱数控垮机床净运动会并加尤工出束零件刚。244.数控幅机床兰的应作用范巷围数控弹机床键的确嘴具有裹普通本机床呜所不享具备都的许筝多优吨点。竖而且标它的洽应用县范围爪还在汁不断师扩大思，但义是在秘目前薯还不匙能完璃全取隆代普桥通机国床，偿也就盈是说颜，它超不能汁以最猎经济赚的方冰式来凶解决均加工汪制造度中所孩有问丘题。为了躺更好鸡地说针明这金个问鞭题，足先了术解一爷下采游用数怠控机津床加扎工的桶优缺锡点。25数控低加工与的优泻点自动捕化程而度高穴，可携以减候轻工扑人的桑体力堂劳动鄙强度加工尼的零姐件一躬致性查好，火质量驳稳定生产串效率脏较高便于捞产品冻研制便于岗实现落计算盈机辅岭助制温造酿。26数控复加工示的缺垫点任何部事物袋都是膜两重削性。雹数控掏加工拜虽有饲上迫述各傻种优丽点，谋同时狂在某含些方简面也茫存在榆不足顾之处题：单位见加工借成本榴较高只适恢宜于辫多品馅种小赚批量扶或中良批量筒生产烫（占摘机械岔加工竞总量痕70词%~扰80肆%）加工易中的坊调整墨相对大复杂维修候难度储大27数控纳加工客的适钩应性根据种数控借加工达的优冲缺点成及国酒内外释大量朵应用旷实践列，一外般可熊按适沸应程窑度将充零件遭分为帐下列被三类工：最适楼应类对于阴下述甚零件栗，首棵先应厕考虑蚁能不归能把天它们踩加工墓出来雾，即内要着太重考草虑可尼能性妈问题歪。只亏要有毒可能固，可吊先不马要过形多地掉去考塌虑生烟产率眨与经津济上熊是否匀合理夹，都必应把全对其洽进行壮数控最加工秧作为磨优选壶方案测。28最适千应类形状贩复杂乒：加斑工精均度要俗求高糊，用祖通用日机床因无法纱加工愧或虽缝然能同加工骑但很应难保婶证产置品质绍量的恨零件欣；用数瞎学模诱型描洲述的牢复杂融曲线奏或曲除面轮扭廓零诉件；具有苗难测舌量、忌难控而制进皆给、候难控岔制尺温寸的踢不开乐敞内续腔的洁壳体厨或盒筑型零倒件；必须尺在一眉次装泊夹中培合并桂完成支铣、暗镗、达锪、桂铰或奥攻丝思等多案工序踢的零乳件。29较适梅应类这类怠零件筹在分贞析其疑可加颗工性柔以后糟，还免要在磨提高班生产忙率及好经济徐效益驻方面卧作全剃面衡珠量，争一般脏可把海它们文作为奇数控纯加工液的主锅要选造择对蹦象。在通姥用机错床上破加工脚时极表易受晶人为龙因素岂（如师：情户绪波游动、蔬体力扬强弱筋、技金术水歼平高假低等腿）干愉扰，哑零件仅价值榴又高垫，一匀旦质宝量失允控便届造成掘重大霞经济局损失锁的零劳件；在通哪用机乒床上常加工昼时必佣须制矿造复纱杂专腐用工木装的怎零件普；需要滑多次长更改貌设计吴后才保能定蹲型的生零件庄；在通块用机总床上元加工拌需要县作长挽时间渐调整览的零途件；用通淋用机文床加毕工时腰，生停产率速很低率或体系力劳鸦动强击度很缘瑞大的踢零件参。30不适恶应类下述赏一类跑零件粥采用地数控挖加工龙后，碑在生仔产效葵率与拿经济晕性方蛇面一匠般无捡明显耍改善落，还更可能翠弄巧测成拙顶或得歇不偿磁失，击故此唯类零诵件一宾般不彻应作地为数怕控加产工的瘦选择耽对象犯。生产筒批量弱大的俊零件猫（当牛然不羊排除栗其中愧个别屈工序嫌用数的控机垮床加希工）害；装夹河困难举或完哨全靠坑找正慎定位秀来保械证加抹工精桥度的顷零件奏；加工乐余量而很不烤稳定鸟，且楼数控鸡机床超上无乞在线芝检测蔬系统姥可自侦动调除整零槽件坐迎标位盼置的走；必须旧用特甲定的闹工艺样装备谢协调千加工鲜的零鸣件。31数控外加工帝的适李应性根据布上述帝数控派加工帆的适盯应性想，我膊们就搂可以热根据序所拥李有的浆数控散机床掀来选浓择加杂工对桶象，支或根此据零献件类迷型来求考虑烦哪些宣应该煎先安辣排数老控加书工，伐或从涛技术悼改造励角度组考虑键，是恩否要容投资废添置洒数控孤机床稻。5.数控投技术君应用有领域32数控惧机床纵是制蹲造装鼓备的谋主流担装备数控酬机床完广泛凳应用膝于制名造业俊的各屯个领志域IC装备

船舶制造装备纺织印染装备汽车制造装备军工制造装备331.辞3现代屿数控兵技术迷的发才展概栋况产生仗背景从工到业化耗革命降以来济人们推实现杀机械弊加工用自动洪化的佳手段祝有：自动裁机床族；组合突机床当；专用票自动蓄生产润线。341.迁3.忘1产河生背碑景这些堡设备提的使旁用大吼大地读提高酿了机真械加秩工自处动化贱地程连度，仍提高篮了劳顿动生饺产率若，促霜进了园制造帆业地驳发展浆。但溪它也酒存在但固有嫩的缺鸦点：初始惊投资酷大；准备贱周期斧长；柔性陷差。35数控怒机床邮的产鲜生背掩景数控遗技术熔产生标和发耐展的惧内在怖动力公：市场犹竞争猾日趋收激烈侨，产航品更六新换观代加它快，桥大批惜量产滤品越卸来越差少，棍小批希量产帆品生吊产的蛛比重宜越来赌越大湖，迫矮切需丹要一首种精浅度高朱、柔势性好角加工页设备诸来满塑足上琴述需旨求。数控迷技术届产生杀和发摄展的企技术枣基础设：电子排技术俱和计枪算机窃技术互的飞恢速发磁展则释为NC机床馅的进坏步提公供了异坚实钓的技造术基繁础。数控睬技术准正是故在这丝式种背悲景下护诞生同和发读展起程来的到。它嗽的产链生给唱自动欺化技毕术带律来了洒新的和概念泰，推冈动了庄加工遣自动四化技冒术的追发展姨。数控鸦机床牌的诞烈生二战泉后，架计算低机技翻术的卫出现歇推动镇了机围械自挣动化蛮的发陡展。谁美国蛙为了衣加速亿飞机敲工业路的发踪蝶展，雅空军累委托舌派帕棵森斯个公司游和麻肢省理混工学划院，迈历经广三年盗，在19假52年研鹿制成书功了红可同荷时控准制三表轴运广动的膜数控宿立式甜铣床——世界望上第一哄台数叮控机杏床。19度59年，器克耐--杜马春克公额司开细发了砌第一鸡台加陆工中港心，挠具有龙自动粪换刀镰装置养，能窄实现械工件男装夹参和多求工序键加工缺。刀盾库中萄有丝酬锥、氏钻头困、铣糊刀等歪刀具估，可存根据挡指令部实现坏自动非换刀毛。361.矩3.剂2数断控技烫术发役展历朝程年代数控技术特点第一代1952到1959电子管元件车、铣单一工艺方法第二代1959年开始晶体管元件第三代1965年开始集成电路加工中心多种工艺方法第四代1970年开始LSI第五代1974年开始CPU和计算机集成系统、复合加工FMC、FMS、CIM3738发展耕沿革19域52阵年，Pa超rs皇on件s公司览和合作输研制妖了世滥界上塑第一贞台三座座标乎数控极机床她。19狗55牺年，细第一迅台工领业用朗数控饮机床眯由美刑国Be介nd战ix公司远生产姨出来辅，用臭于制堤造航纱空零更件。从1卷95朗2年股至今欲，NC机床陷按NC系统桥的发主展经板历的执五代迟。39发展黎沿革第一架代：1今95刺5年NC系统榜以电字子管倦组成季，体此积大落，功贫耗大脚。第二玩代：1荒95若9年NC系统病以晶卵体管悟组成抗，广酷泛采即用印骗刷电振路板跌。第三盛代：1娱96欣5年NC系统额采用卫小规眼模集夕成电泡路作摧为硬缎件，非其特劲点是稠体积馆小，眠功耗弄低，则可靠但性进兔一步友提高趟。以上鹅三代NC系统螺，由愿于其爸数控浸功能蛇均由辱硬件绩实现课，故法历史语上又奶称其建为“硬线NC”40发展队沿革第四仔代：摇19向70秤年NC系统透采用压小型体计算详机取湾代专吵用计贴算机撤，其愿部