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机床改造浅谈

  

一、数控系统发展简史及趋势
  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。
  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。
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。

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。