机床数控改造综述

 

一、数控系统发展简史及趋势

 

　　

　　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。

 

　　

　　1.1、数控（NC）阶段（1952～1970

 

年）

 

　　　　

　　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。

 

　　

　　1.2、计算机数控（CNC）阶段（1970

 

年～现在）

 

　　　　

　　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

 

）。

 

　　　　

　　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。

 

　　　　
　　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。

 

　　　　

　　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

 

）。

 

　　　　
　　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。

 

　　

　　1.3

 

、数控未来发展的趋势

 

　　

　　1.3.1　继续向开放式、基于 PC

 

的第六代方向发展

 

　　　　

　　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。日本、欧盟和美国等针对开放式的
CNC

 

，正在进行前后台标准的研究。

 

　　
　　1.3.2

 

　向高速化和高精度化发展

 

　　　　

 

　　这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。

 

　　
　　1.3.3

 

　向智能化方向发展

 

　　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。