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數控系統發展簡史及趨勢
閱讀:616 發布時間:2011-7-18數控系統發展簡史及趨勢
1946年誕生了世界上*臺電子計算機,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,起了質的飛躍,為人類進入信息社會奠定了基礎。
6年后,即在1952年,計算機技術應用到了機床上,在美國誕生了*臺數控機床。從此,傳統機床產生了質的變化。近半個世紀以來,數控系統經歷了兩個階段和六代的發展。
1.1、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*代--電子管;1959年的第二代--晶體管;1965年的第三代--小規模集成電路。
1.2、計算機數控(CNC)階段(1970年~現在)
到1970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1971年,美國IN公司在世界上*次將計算機的兩個zui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*處理單元(簡稱CPU)。
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)。
還要指出的是,雖然國外早已改稱為計算機數控(即CNC)了,而我國仍習慣稱數控(NC)。所以我們日常講的“數控”,實質上已是指“計算機數控”了。
1.、數控未來發展的趨勢
1..1 繼續向開放式、基于PC的第六代方向發展
基于PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點,更多的數控系統生產廠家會走上這條道路。至少采用PC機作為它的前端機,來處理人機界面、編程、聯網通信等問題,由原有的系統承擔數控的任務。PC機所具有的友好的人機界面,將普及到所有的數控系統。遠程通訊,遠程診斷和維修將更加普遍。
1..2 向高速化和高精度化發展
這是適應機床向高速和高精度方向發展的需要。
1.. 向智能化方向發展
隨著人工智能在計算機領域的不斷滲透和發展,數控系統的智能化程度將不斷提高。
(1)應用自適應控制技術
數控系統能檢測過程中一些重要信息,并自動調整系統的有關參數,達到改進系統運行狀態的目的。
(2)引入專家系統指導加工
將熟練工人和專家的經驗,加工的一般規律和特殊規律存入系統中,以工藝參數數據庫為支撐,建立具有人工智能的專家系統。
()引入故障診斷專家系統
(4)智能化數字伺服驅動裝置
可以通過自動識別負載,而自動調整參數,使驅動系統獲得*的運行。