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浅谈数控机床的发展

 

浅谈数控机床的发展

随着科学技术的发展和制造技术的进步，产品质量和品种多样化的要求日益提高，中、小批生产的比例明显增大，促使数控机床不断向着高效率、高质量、高柔性和低成本的方向发展。另外，数控机床作为柔性制造单元、柔性制造系统及计算机集成制造系统的基础设备，对其中的数控装置、伺服驱动系统、程序编制、检测监控及机床主机等组成部分提出了更高的要求。

 

1、数控系统的发展。数控系统的发展是数控技术和数控机床发展的关键。电子元器件和计算机技术的发展推动了数控系统的发展。最初的数控系统使用电子管器件，后来使用晶体管和印制电路板，20世纪60年代末期开始使用小规模集成电路器件，这些都是所谓的硬线数控系统。20世纪70年代以来，随着计算机技术的发展，出现了以小型计算机、微处理器为核心的计算机数控系统(CNC)。现在，它已被广泛采用并占据******的优势

 

(1)数控系统的中央处理器。数控系统的中央处理器(CPU)已由8位字长增加至16位或32位，时钟频率由2MHz提高到16MHz、20MHz或32MHz,最近还出现了64位CPU,并且开始采用精简指令集运算芯片RSC作为CPU,使运算速度得到进一步提高。此外，大规模、超大规模集成电路和多个微处理器的应用，使数控系统的硬件结构标准化、模块化和通用化，使数控功能可根据需要进行组合和扩展。

 

(2)数控系统配备有多种遥控和智能接口。接口如RS-232C串行接口、Rs-422高速远距离串行接口及DNC接口等。配备DNC接口的数控系统，可以实现几台数控机床之间的数据通信，也可以直接对几台数控机床进行控制。此外，在数控系统中采用MAP等******工业控制网络或 Ethernet(以太网),为解决不同类型、不同厂家生产的数控机床的联网和数控机床进入FMS和CMS等制造系统创造了条件。

 

(3)数控系统具有很好的操作性能。数控系统上设置了很好的人机界面，普遍采用薄膜按键，减少了指示灯和按键数量；大量釆用菜单选择操作；彩色CRT显示屏，不仅可以显示字符、平面图形，还能显示三维动态立体图形，使操作越来越简便。

 

(4)数控系统的可靠性大大提高。数控系统大量采用了高集成度芯片、专用芯片及合成集成电路，减少了元器件数量。电子元器件采用表面安装工艺(SMT),出现了三维高密度安装。元器件经过严格筛选，提高了硬件质量，降低了功耗，极大地提高了系统的可靠性，使数控系统的平均无故障时间(MTBF)达到10000~36000h。

 

(5)开发式体系。20世纪80年代末、90年代初出现的CNC系统的结构硬件、软件和总线规范均是对外开放的，为数控设备制造厂家和用户二次开发具有各自技术特色的系统提供了有力的支持。

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