数控机床发展史

数控机床发展史班级：学号：姓名：数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术，应用数控加工可大大提高生产率、稳定价格质量，缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少、节省人力、改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。数控加工技术也是发展军事工业的重要战略。美国和西方各国在高档数控机床与加工技术方面，一直对我国进行封锁限制，因为许多先进武器设备的制造，如飞机、导弹、坦克等关键零件，都离不开高性能的数控机床加工。世界上第一台NC数控机床的发明者一般归为JohnT.Parsons，1942年，他的公司在为西科斯基公司制造直升机叶片梁时，西科斯基公司在给他的梁图纸上作出17点的定义，Parsons则用曲线把这17点连成一个轮廓，它们可以作为模板使用制作桁的夹具。金属切削工具很难加工出这种特Parsons就去WrightField找旋转的螺旋桨实验室环科负责人FrankStulen，在他们的谈话中，Stulen断定Parsons真的不知道他在说什么。Parsons意识到了这一点，并当场聘请Stulen。Stulen于1946年4月1日开始工作，并聘请了三个新的工程师和他一起。Stulen的弟弟在柯蒂斯-赖特螺旋桨工作，并提到过他们使用的工程计算打孔卡计算器。Stulen决定采取这个方法计算转子应力，当Parsons打孔卡计算器时，他问Stulen这个东西可否用来产生200个点构成叶片梁的轮廓，而不是之前得到的17点，根据这些点切削再抛光，就可以得到一个流畅光滑的造型，这样得到的造型可以做成一个模板用来冲压叶片梁。Stulen很快编制好了程序，指出了点表。利用点表（每一个孔都有一个X和Y轴的数字），三个操作员就可以操作了，一个操作员读出X和Y值，另两个则把切削头移动到相应的位置。这种操作方法被称为“数字法”.

基于这一事件，Parsons设想能够建造一台完全自动化的机器，因为如果人操作的话，为了产生足够多的轮廓点，需要花费大量的时间去操控切削头到达指定的位置。如果可以输入指令直接给机器，那可以避免控制切削头沿X轴，Y轴移动的时间，这样可以制作更好的模板。但当时他没有足够的资金做这件事情，直到后来美国空军帮他投资，以便能够加工航空发动机零件，并且得到了麻省理工的支持，解决了伺服问题，终于在1952年造出来第一台样机。美国军方的经济支持，机床得到了快速的发展。工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。为了加速振兴我国的机床制造业提高我国的数控机床技术应当加强以下几个方面的研究工作1、以高速化为先导提高数控机床的综合性能数控机床的高速化是提高其高效柔性和高精化的一个重要措施。分析中型加工中心的高速化与高精化的发展历程可以得出作为表征其切削运动高速化的主轴最高转速和最大进给速度大致持续地以每10年增长1倍的比率上升而表征压缩机床辅助时间的快移速度(指以滚珠丝杠和旋转伺服电机驱动)和自动换刀/工作台转位速度基本上以每1215年翻一番的速度增长1993年后逐步推广用直线电动机直接驱动的新技术使加工中心的快移速度比用滚珠丝杠副驱动时又提高了1倍。高速化的发展还要多注意2个问题从先进适用出发确定高速范围高速化要和机床的结构和控制性能相匹配推进μm工程研制高效精密数控机床目前国内生产的控机床尚缺少高效、高可靠性且加工精度达微米级的产品。为此需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求。由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级μm范围内因此可称为μm级制造装备及技术研究简称“μm工程”。3、发展复合加工数控机床、缩短制造过程链加快复合数控机床的发展步伐提高工序的集中度使加工过程链集约化可以提高多品种单件和中小批量加工的工效也有利于加工精度的稳定性。复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。通常这些时间占零件整个生产周期的40%60%即使在信息管理良好的情况下仍将占20%左右。因此复合数控机床具有明显的技术效果4、高效柔性化的新一代制造系统1995年开始研究的在可重构制造技术支持下构建具有适应大批量高效柔性化生产的可重组制造系统(RMS)是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整发展了能对多变的市场需求做出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术使其兼具专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性已在生产中取得了初步成功的应用。5、发展网络化制造单元推进企业制造能力的高效柔性化当前国内外一些机床和数控系统制造企业在从分布式网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元强化其自治管理能力能与企业的资源计划ERP产品数据管理PDM和计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程CAD/CAPP/CAM的信息集成进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系做出智能决策实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率实现高效的柔性生产。6、开展可靠性设计加强全面质量管理保证数控机床的可靠性增长为了保证数控机床有高的可靠性设计时不仅要考虑其功能和力学特性还要进行可靠性设计根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标在配套件采购和制造过程中重视质量要求加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。7、提高技术人