數控加工技術論文(2)
數控加工技術論文篇二
淺談數控加工技術
【摘 要】數控加工技術對現代機械制造加工技術的發展起到了重大的推動作用，本文淺談了數控加工技術的發展歷史、特點及現狀等。
【關鍵詞】數控加工;技術
自從第一臺數控加工機床誕生后，數控加工技術在全世界各國得到迅速發展，對現代機械制造加工技術的發展起到了重大的推動作用。數控加工技術的廣泛應用凸顯在航空航天技術、汽車制造、模具制造、輪船制造、機械制造、電子制造等各個制造行業中，和我們日常工作、生活密切相關。
1.數控加工技術的誕生及發展
1946年，世界上第一臺電子計算機誕生了，這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具，它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比，發生了質的飛躍，為人類進入信息化社會奠定了基礎。在以后的時間里，計算機技術迅猛發展，這同時也帶動了計算機相關產業的飛速發展。
第二次世界大戰后，美國為了革新飛機制造業中樣件的加工設備，開始研制新型機床。1949年美國Parson公司與麻省理工學院開始合作，歷時三年，也就是在1952年，研制出能進行三軸控制的數控銑床樣機，取名“Numerical Control”，其捅補裝置采用脈沖乘法器，，整個控制裝置由電子管組成，第一代數控系統宣告誕生。從此，傳統機床產生了質的變化，這一研制的成功標志著數控加T時代的來臨，數控加工技術應運而生。數控加工技術的核心是數控系統，半個多世紀以來，數控系統經歷了兩個階段和六代的發展。
2.數控(NC)階段(1952～1970年)
早期計算機的運算速度低，對當時的科學計算和數據處理影響還不大，但不能適應機床實時控制的要求，人們不得不采用數字邏輯電路“搭”成一臺機床專用計算機作為數控系統，被稱為硬件連接數控(HARD—WIRED NC)，簡稱為數控(NC)。隨著元器件的發展，這個階段歷經了三代，即1952年的第一代—電子管;1959年的第二代—晶體管;l965年的第三代—小規模集成電路。
3.計算機數控(CNC)階段(1970年～現在)
到l970年，通用小型計算機業已出現并成批生產。于是將它移植過來作為數控系統的核心部件，從此進入了計算機數控(CNC)階段(把計算機前面應有的“通用”兩個字省略了)。到l971年，美國INTEL公司在世界上第一次將計算機的兩個最核心的部件—運算器和控制器，采用大規模集成電路技術集成在一塊芯片上，稱之為微處理器(MICROPROCESSOR)，又可稱為中央處理單元(簡稱CPIJ)。
到1974年微處理器被應用于數控系統。這是因為小型計算機功能太強，控制一臺機床能力有富裕(故當時曾用于控制多臺機床，稱之為群控)，不如采用微處理器經濟合理。而且當時的小型機可靠性也不理想。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過多處理器結構來解決。由于微處理器是通用計算機的核心部件，故仍稱為計算機數控。
到了1990年，PC機(個人計算機，國內習慣稱微機)的性能已發展到很高的階段，可以滿足作為數控系統核心部件的要求。數控系統從此進入了基于PC的階段。
總之，計算機數控階段也經歷了三代。即1970年的第四代—小型計算機;1974年的第五代—微處理器和1990年的第六代—基于PC(國外稱為PC-BASED)。
4.數控加工的特點
數控機床與通用機床的區別在于數控機床是采用數控裝置或電子計算機，全部或部分地取代一般通用機床在加工零件時對機床的各種動作，如啟動、加工順序、改變切削用量、主軸變速、選擇刀具、冷卻液開停以及停車等人工控制。相比之下，數控機床與普通機床相比有以下特點：(1)適應性強，為多品種小批量的生產和新產品的研制提供了有利條件;(2)加工精度高，質量好;(3)加工生產率高，經濟效益好;(4)減輕操作者的勞動強度，加工自動化和操作簡單化;(5)有利于生產管理的現代化;(6)數控機床價格昂貴，維修較難。所以，數控機床在進行小批量、復雜零件生產時，具有極其顯著的優越性。
5.我國數控加工技術的現狀及不足
我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說，技術水平不高，質量不佳，所以在90年代初期面臨國家經濟由計劃經濟向市場經濟轉移調整，經歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產能力降到50%，庫存超過4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內需啟動機床市場，加強限制進口數控設備的審批，投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關，對數控設備生產起到了很大的促進作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。
但長期以來，國產數控機床始終處于低檔迅速膨脹、中檔進展緩慢、高檔依靠進口的局面，特別是國家重點工程需要的關鍵設備主要依靠進口，技術受制于人。究其原因，國內本土數控機床企業大多處于“粗放型”階段，在產品設計水平、質量、精度、性能等方面與國外先進水平相比落后了5-10年;在高、精、尖技術方面的差距則達到了10-15年。同時中國在應用技術及技術集成方面的能力也還比較低，相關的技術規范和標準的研究制定相對滯后，國產的數控機床還沒有形成品牌效應。同時，中國的數控機床產業目前還缺少完善的技術培訓、服務網絡等支撐體系，市場營銷能力和經營管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主創新能力，完全擁有自主知識產權的數控系統少之又少，制約了數控機床產業的發展。
國外公司在中國數控系統銷量中的80%以上是普及型數控系統。如果我們能在普及型數控系統產品快速產業化上取得突破，中國數控系統產業就有望從根本上實現戰略反擊。同時，還要建立起比較完備的高檔數控系統的自主創新體系，提高中國的自主設計、開發和成套生產能力，創建國產自主品牌產品，提高中國高檔數控系統總體技術水平。
6.數控加工技術的發展趨勢
隨著科學技術的發展，世界先進制造技術的興起和不斷成熟，對數控加工技術提m了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技術的應用，對數控機床的各個組成部分提出了更高的性能指標。當今的數控機床正在不斷采用最新技術成就，朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、系統化與高可靠性等方向發展。 [科]
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