数控专业毕业设计-数控机床产生与发展

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1、数控机床的产生与发展1.绪论三年的大专生活已接近尾声，回顾三年的学习历程，感受颇多，上中专时，我的班主任曾对我说：“一切不是上帝安排的，是自己选择的，不为成功付出代价，就要为失败付出代价。”中专毕业走上工作岗位，发现自身专业知识的不足，多了一份求学的渴望，是中北大学给了我这个机会，经过三年的理论学习，使我受益匪浅，在中北大学老师的指导和参考数控方面的书籍完成了此论文，我衷心感谢中北大学老师的热心指导，对参考文献中的各位作者深表谢意，本论文主要介绍了数控机床的产生与发展、数控机床的分类以及数控机床的工作原理和组成，阐述了数控系统与数控机床技术未来的发展趋势，并对数控机床维护、维修

2、工作的安全规范进行了概括介绍。2.数控机床的产生与发展2.1数控技术与数控设备数控技术是指利用数字信号构成的控制程序对设备的工作过程实现自动控制的一种技术，简称数控。它所控制的一般是位移、角度、速度等机械量，也可以是温度、压力、流量、颜色等物理量，这些物理量的大小不仅是可测得的，而且可经Ａ/Ｄ或Ｄ/Ａ转换，用数字信号表示。现代数控技术是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化加工技术，它综合了计算机、自动控制、电动机、电气传动、测量、监控、和机械制造等学科的内容，目前在机械制造业中已得到了广泛的应用。数控设备则是采用数控系统进行控制机械设备，其操作命令是用数字或数字代码的形式来

3、描述的，工作过程按照指定的程序自动地进行，装备了数控系统的机床称为数控机床。数控机床是数控设备的典型代表，其他数控设备还有数控气割机、数控绘图机、数控测量机、数控雕刻机、电脑绣花机、数控插件机等。随着微型计算机的发展，最初的由数字逻辑电路构成的硬件数控系统已逐渐被淘汰，取而代之的是当前广泛采用的计算机数控系统，采用存储程序的专用计算机实现部分或全部基本数控功能，从而具有真正的“柔性”，并可以处理硬件逻辑电路难以处理的复杂信息，使数控系统的性能大大提高。2.2数控机床的产生与发展1.数控机床的产生随着生产和科学技术的发展，机械产品日臻精密、复杂、而且改型频繁，因此对制造机械产品的

4、设备──机床提出了高性能、高精度、和高自动化的要求。在机械产品中，单件和小批量产品所占比例明显增多。由于这类产品生产批量小、品种多，而且当产品改型时，机床与工艺装备均需作较大的变更和调整，因此这类产品的生产不仅对机床提出“三高”的要求，而且要求机床具有较强的适应产品变化的能力。长期以来，这类产品都在通用机床加工，基本上是由人工操作，强度大，而且难以提高生产效率和保证产品质量。因此，要实现这类产品生产的自动化成为机械制造业中长期未能解决的难题。1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳

5、动的工具相比，发生了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国PARSONS公司和麻省理工学院的共同研制下，诞生了第一台三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床。该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命，使机械制造行业的发展进入了一个新的阶段。2.数控机床的发展20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明和应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。随着微电子技术的不断发展，数控系统也在不断地更新换代，数控设备包括车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造

6、设备家族，每年全世界的产量有10～20万台，产值上百亿美元。世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出要振兴现代制造业。20世纪90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改进。例如，美国，德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮；德国机床行业从2000年至今已接受3个月以后的订货合同，生产任务饱满。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。（1）数控（NC）阶段（1952—1970）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时

7、控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路“搭”成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控，简称数控（NC)。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代─—电子管；1959年的第二代──晶体管；1965年的第三代──小规模集成电路。（2）计算机数控（CNC）阶段（1970年至今）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产，于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的“通用”两个字省略了）。到1971年，美国Intel