浅谈数控机床改造 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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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动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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1.1、数控（NC）阶段（1952～1970年） WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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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（HARD-WIRED NC），简称为数控（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。 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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1.2、计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在） WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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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公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。 plcjs.技.术_网
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总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代--小型计算机；1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC（国外称为PC-BASED）。 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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1.3、数控未来发展的趋势 WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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1.3.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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1.3.2 向高速化和高精度化发展 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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1.3.3 向智能化方向发展 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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（1）应用自适应控制技术 plcjs.技.术_网
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数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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（2）引入专家系统指导加工 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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（3）引入故障诊断专家系统 P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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（4）智能化数字伺服驱动装置 WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。 WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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二、机床数控化改造的必要性 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2.1、微观看改造的必要性 WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2.1.1 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 ——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。 WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2.1.2 可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了"柔性自动化"。 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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2.1.3 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要"修配"。 WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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2.1.4 可实现多工序的集中，减少零件 在机床间的频繁搬运。 WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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2.1.5 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。 WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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2.1.6 由以上五条派生的好处。 WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。 plcjs.技.术_网
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2.2、宏观看改造的必要性 WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。 WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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