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關(guān)于數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史第一頁,共十頁,2022年,8月28日數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程
數(shù)控機(jī)床(NumericalControlMachineTools)是用數(shù)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(yùn)動速度和軌跡進(jìn)行自動加工的機(jī)床,簡稱數(shù)控機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其過程大致如下:1948年,美國帕森斯公司接受美國空軍委托,研制直升飛機(jī)螺旋槳葉片輪廓檢驗(yàn)用樣板的加工設(shè)備。由于樣板形狀復(fù)雜多樣,精度要求高,一般加工設(shè)備難以適應(yīng),于是提出采用數(shù)字脈沖控制機(jī)床的設(shè)想。
1949年,該公司與美國麻省理工學(xué)院(MIT)開始共同研究,并于1952年試制成功第一臺三坐標(biāo)數(shù)控銑床,當(dāng)時的數(shù)控裝置采用電子管元件。
1959年,數(shù)控裝置采用了晶體管元件和印刷電路板,出現(xiàn)帶自動換刀裝置的數(shù)控機(jī)床,稱為加工中心(MCMachiningCenter),使數(shù)控裝置進(jìn)入了第二代。
第二頁,共十頁,2022年,8月28日數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程1965年,出現(xiàn)了第三代的集成電路數(shù)控裝置,不僅體積小,功率消耗少,且可靠性提高,價格進(jìn)一步下降,促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床品種和產(chǎn)量的發(fā)展。
60年代末,先后出現(xiàn)了由一臺計(jì)算機(jī)直接控制多臺機(jī)床的直接數(shù)控系統(tǒng)(簡稱DNC),又稱群控系統(tǒng);采用小型計(jì)算機(jī)控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(簡稱CNC),使數(shù)控裝置進(jìn)入了以小型計(jì)算機(jī)化為特征的第四代。
1974年,研制成功使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(簡稱MNC),這是第五代數(shù)控系統(tǒng)。
20世紀(jì)80年代初,隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了能進(jìn)行人機(jī)對話式自動編制程序的數(shù)控裝置;數(shù)控裝置愈趨小型化,可以直接安裝在機(jī)床上;數(shù)控機(jī)床的自動化程度進(jìn)一步提高,具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。
20世紀(jì)90年代后期,出現(xiàn)了PC+CNC智能數(shù)控系統(tǒng),即以PC機(jī)為控制系統(tǒng)的硬件部分,在PC機(jī)上安裝NC軟件系統(tǒng),此種方式系統(tǒng)維護(hù)方便,易于實(shí)現(xiàn)智能化,網(wǎng)絡(luò)化制造。
第三頁,共十頁,2022年,8月28日數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程19591965數(shù)控機(jī)床1952電子管晶體管小型集成電路1970小型計(jì)算機(jī)1974微型計(jì)算機(jī)1990PC+CNC第四頁,共十頁,2022年,8月28日數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程更高水平發(fā)展(2000年開始)產(chǎn)業(yè)化成熟階段(1990-1999年)發(fā)展應(yīng)用階段(1980-1989年)起動階段(1952-1979年)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、敏捷制造、虛擬制造
柔性單元、柔性系統(tǒng)、自動化工廠開始應(yīng)用
數(shù)控系統(tǒng)微處理器運(yùn)算速度快速提高,功能不斷完善、可靠性進(jìn)一步提高,監(jiān)控、檢測、換刀、外圍設(shè)備得到了應(yīng)用先后經(jīng)歷電子管、晶體管、小集成電路、大規(guī)模集成電路、小型計(jì)算機(jī),微處理器等1234第五頁,共十頁,2022年,8月28日數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢系統(tǒng)軟件化體系開放化控制智能化信息網(wǎng)絡(luò)化功能復(fù)合化高精度高速加工6125437多軸加工8綠色化發(fā)展趨勢第六頁,共十頁,2022年,8月28日我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀
我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代,通過“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù),“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”,我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績。特別是最近幾年,我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,1998~2004年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長率分別為39.3%34.9%。盡管如此,進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢頭依然強(qiáng)勁,從2002年開始,中國連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國、機(jī)床進(jìn)口第一大國,2004年中國機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元,但進(jìn)出口逆差嚴(yán)重,國產(chǎn)機(jī)床市場占有率連年下降,1999年是33.6%,2003年僅占27.7%。1999年機(jī)床進(jìn)口額為8.78億美元(7624臺),2003年達(dá)27.1億美元(23320臺),相當(dāng)于同年國內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)值的2.7倍。第七頁,共十頁,2022年,8月28日我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯,70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床特別是中高檔數(shù)控機(jī)床仍然缺乏市場競爭力,究其原因主要在于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識與能力欠缺、數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及數(shù)控人才缺乏等。我們應(yīng)看清形勢,充分認(rèn)識國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足,努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù),加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度,以縮短與發(fā)達(dá)國家之間的差距。
第八頁,共十頁,2022年,8月28日結(jié)束語目前,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異,高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢和方向。
中國作為一個制造大國,主要還是依靠勞動力、價格、資源等方面的比較優(yōu)勢,而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國外同行的差距還很大。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀,應(yīng)該抓住機(jī)會不斷發(fā)展,努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù),加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度,提高企業(yè)綜合服務(wù)能力,努力
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