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數控機床的發展歷史
閱讀：3105 發布時間：2014-2-18
數字控制機床是用數字代碼形式的信息（程序指令），控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數控機床。
1.特點
數控機床具有廣泛的適應性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果。
隨著數控技術的發展，采用數控系統的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。
2.發展簡史
1948年，美國帕森斯公司接受美國*委托，研制飛機螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出計算機控制機床的設想。1949年，該公司在美國麻省理工學院（MIT）伺服機構研究室的協助下，開始數控機床研究，并于1952年試制成功*臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標數控銑床，不久即開始正式生產，于1957年正式投入使用。這是制造技術發展過程中的一個重大突破，標志著制造領域中數控加工時代的開始。數控加工是現代制造技術的基礎，這一發明對于制造行業而言，具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業發達國家都十分重視數控加工技術的研究和發展。
當時的數控裝置采用電子管元件，體積龐大，價格昂貴，只在航空工業等少數有特殊需要的部門用來加工復雜型面零件；1959年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數控裝置進入了第二代，體積縮小，成本有所下降；1960年以后，較為簡單和經濟的點位控制數控鉆床，和直線控制數控銑床得到較快發展，使數控機床在機械制造業各部門逐步獲得推廣。我國于1958年開始研制數控機床，成功試制出配有電子管數控系統的數控機床，1965年開始批量生產配有晶體管數控系統的三坐標數控銑床。
1965年，出現了第三代的集成電路數控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進一步下降，促進了數控機床品種和產量的發展。60年代末，先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統（簡稱DNC），又稱群控系統；采用小型計算機控制的計算機數控系統（簡稱CNC）,使數控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。
1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置（簡稱MNC），這是第五代數控系統。第五代與第三代相比，數控裝置的功能擴大了一倍，而體積則縮小為原來的1/20，價格降低了3/4，可靠性也得到極大的提高。
80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發展，出現了能進行人機對話式自動編制程序的數控裝置；數控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。
3.分類
經過幾十年的發展，目前的數控機床已實現了計算機控制并在工業界得到廣泛應用，在模具制造行業的應用尤為普及。針對車削、銑削、磨削、鉆削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、激光加工等特種加工工藝的需求，開發了各種門類的數控加工機床。數控機床種類繁多，一般將數控機床分為16大類。
4.組成
數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。控制系統用于數控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數據，對這些數據進行解釋和運算并對機床產生作用；伺服系統根據控制系統的指令驅動機床，把來自數控裝置的脈沖信號轉換成機床移動部件的運動指令，使刀具和零件執行數控代碼規定的運動；檢測系統則是用來檢測機床執行件(工作臺、轉臺、滑板等)的位移和速度變化量，并將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據其差別調整機床運動；機床傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統種類繁多，如：固定循環(能進行各種多次重復加工)、自動換刀(可交換刀具)、傳動間隙補償償機械傳動系統產生的間隙誤差)等等。
5.數字控制
數控裝置包括程序讀入裝置和由電子線路組成的輸入部分、運算部分、控制部分和輸出部分等。數控裝置按所能實現的控制功能分為點位控制、直線控制、連續軌跡控制三類。
點位控制是只控制刀具或工作臺從一點移至另一點的準確定位，然后進行定點加工，而點與點之間的路徑不需控制。采用這類控制的有數控鉆床、數控鏜床和數控坐標鏜床等。
直線控制是除控制直線軌跡的起點和終點的準確定位外，還要控制在這兩點之間以的進給速度進行直線切削。采用這類控制的有平面銑削用的數控銑床，以及階梯軸車削和磨削用的數控車床和數控磨床等。
連續軌跡控制（或稱輪廓控制）能夠連續控制兩個或兩個以上坐標方向的聯合運動。為了使刀具按規定的軌跡加工工件的曲線輪廓，數控裝置具有插補運算的功能，使刀具的運動軌跡以zui小的誤差逼近規定的輪廓曲線，并協調各坐標方向的運動速度，以便在切削過程中始終保持規定的進給速度。采用這類控制的有能加工曲面用的數控銑床、數控車床、數控磨床和加工中心等。
1.特點
數控機床具有廣泛的適應性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果。
隨著數控技術的發展，采用數控系統的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。
2.發展簡史
1948年，美國帕森斯公司接受美國*委托，研制飛機螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設備。由于樣板形狀復雜多樣，精度要求高，一般加工設備難以適應，于是提出計算機控制機床的設想。1949年，該公司在美國麻省理工學院（MIT）伺服機構研究室的協助下，開始數控機床研究，并于1952年試制成功*臺由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標數控銑床，不久即開始正式生產，于1957年正式投入使用。這是制造技術發展過程中的一個重大突破，標志著制造領域中數控加工時代的開始。數控加工是現代制造技術的基礎，這一發明對于制造行業而言，具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業發達國家都十分重視數控加工技術的研究和發展。
當時的數控裝置采用電子管元件，體積龐大，價格昂貴，只在航空工業等少數有特殊需要的部門用來加工復雜型面零件；1959年，制成了晶體管元件和印刷電路板，使數控裝置進入了第二代，體積縮小，成本有所下降；1960年以后，較為簡單和經濟的點位控制數控鉆床，和直線控制數控銑床得到較快發展，使數控機床在機械制造業各部門逐步獲得推廣。我國于1958年開始研制數控機床，成功試制出配有電子管數控系統的數控機床，1965年開始批量生產配有晶體管數控系統的三坐標數控銑床。
1965年，出現了第三代的集成電路數控裝置，不僅體積小，功率消耗少，且可靠性提高，價格進一步下降，促進了數控機床品種和產量的發展。60年代末，先后出現了由一臺計算機直接控制多臺機床的直接數控系統（簡稱DNC），又稱群控系統；采用小型計算機控制的計算機數控系統（簡稱CNC）,使數控裝置進入了以小型計算機化為特征的第四代。
1974年，研制成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置（簡稱MNC），這是第五代數控系統。第五代與第三代相比，數控裝置的功能擴大了一倍，而體積則縮小為原來的1/20，價格降低了3/4，可靠性也得到極大的提高。
80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發展，出現了能進行人機對話式自動編制程序的數控裝置；數控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。
3.分類
經過幾十年的發展，目前的數控機床已實現了計算機控制并在工業界得到廣泛應用，在模具制造行業的應用尤為普及。針對車削、銑削、磨削、鉆削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、激光加工等特種加工工藝的需求，開發了各種門類的數控加工機床。數控機床種類繁多，一般將數控機床分為16大類。
4.組成
數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。控制系統用于數控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數據，對這些數據進行解釋和運算并對機床產生作用；伺服系統根據控制系統的指令驅動機床，把來自數控裝置的脈沖信號轉換成機床移動部件的運動指令，使刀具和零件執行數控代碼規定的運動；檢測系統則是用來檢測機床執行件(工作臺、轉臺、滑板等)的位移和速度變化量，并將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據其差別調整機床運動；機床傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統種類繁多，如：固定循環(能進行各種多次重復加工)、自動換刀(可交換刀具)、傳動間隙補償償機械傳動系統產生的間隙誤差)等等。
5.數字控制
數控裝置包括程序讀入裝置和由電子線路組成的輸入部分、運算部分、控制部分和輸出部分等。數控裝置按所能實現的控制功能分為點位控制、直線控制、連續軌跡控制三類。
點位控制是只控制刀具或工作臺從一點移至另一點的準確定位，然后進行定點加工，而點與點之間的路徑不需控制。采用這類控制的有數控鉆床、數控鏜床和數控坐標鏜床等。
直線控制是除控制直線軌跡的起點和終點的準確定位外，還要控制在這兩點之間以的進給速度進行直線切削。采用這類控制的有平面銑削用的數控銑床，以及階梯軸車削和磨削用的數控車床和數控磨床等。
連續軌跡控制（或稱輪廓控制）能夠連續控制兩個或兩個以上坐標方向的聯合運動。為了使刀具按規定的軌跡加工工件的曲線輪廓，數控裝置具有插補運算的功能，使刀具的運動軌跡以zui小的誤差逼近規定的輪廓曲線，并協調各坐標方向的運動速度，以便在切削過程中始終保持規定的進給速度。采用這類控制的有能加工曲面用的數控銑床、數控車床、數控磨床和加工中心等。