数控技术教学课件——数控.ppt

数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 教学基本要求 了解现代数控技术及数控机床的发展趋向，了解现代数控技术及数控机床的发展趋向， 了解现代先进制造技术及其应用。了解现代先进制造技术及其应用。 数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 一、数控机床的发展历史一、数控机床的发展历史 1952 1952年，美国年，美国ParsonsParsons公司和公司和MITMIT合作研制了世界上第一台合作研制了世界上第一台 三坐标数控机床，其控制系统由电子管组成。三坐标数控机床，其控制系统由电子管组成。19551955年，在年，在 ParsonsParsons专利的基础上，第一台工业用数控机床由美国专利的基础上，第一台工业用数控机床由美国BendixBendix公公 司生产出来，这是一台实用化的数控机床。司生产出来，这是一台实用化的数控机床。 从从19521952年至今，数控机床按数控系统的发展经历了五代。年至今，数控机床按数控系统的发展经历了五代。 第一代： 第一代：19551955年年 数控系统以电子管组成，体积大，功耗大数控系统以电子管组成，体积大，功耗大 。 第二代： 第二代：19591959年年 以晶体管组成，广泛采用印刷电路板。以晶体管组成，广泛采用印刷电路板。 第三代： 第三代：19651965年年 采用小规模集成电路。体积小，功耗低，采用小规模集成电路。体积小，功耗低， 可靠性有了提高。可靠性有了提高。 第四代： 第四代：19701970年年 采用小型计算机取代专用计算机，其部分采用小型计算机取代专用计算机，其部分 功能由软件实现。具有价格低，可靠性高和功能多等特点。功能由软件实现。具有价格低，可靠性高和功能多等特点。 第五代： 第五代：19741974年年 以微处理器为核心，价格低，体积小，实以微处理器为核心，价格低，体积小，实 现真正意义上机电一体化。现在的数控系统都是以微处理器为现真正意义上机电一体化。现在的数控系统都是以微处理器为 核心的系统，其性能随着核心的系统，其性能随着CPUCPU的不断升级而不断提高。的不断升级而不断提高。 数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 二、数控系统体系结构的发展 1、传统数控系统 如FANUC 0系统、MITSUBISHI M50系统、Siemens 810系统等。这是一种专用的封闭体系结构的数控系统。 尽管也可以由用户做人机界面，但必须使用专门的开发工 具（如Siemens的WS800A）耗费较多的人力，而对它的功 能扩展、改变和维修，都必须求助于系统供应商。目前， 这类系统还是占领了制造业的大部分市场。但由于开放体 系结构数控系统的发展，传统数控系统的市场正在受到挑 战，已逐渐减小。 数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 2、“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统 如FANUC18i和16i系统、Siemens 840D系统、 Num1060系统、AB 9/360等数控系统。这是由于一些数 控系统制造商不愿放弃多年来积累的数控软件技术，又 想利用计算机丰富的软件资源而开发的产品。然而，尽 管它也具有一定的开放性，但由于它的NC部分仍然是传 统的数控系统，其体系结构还是不开放的。因此，用户 无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强 大，但价格昂贵。 数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 3、“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统 它由开放体系结构运动控制卡+PC机构成。这种运动 控制卡通常选用高速DSP作为CPU，具有很强的运动控制 和PLC控制能力。它本身就是一个数控系统，可以单独使 用。它开放的函数库供用户在WINDOWS平台下自行开发 构造所需的控制系统。因而这种开放结构运动控制卡被广 泛应用于制造业自动化控制各个领域。如美国Delta Tau公 司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、日 本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC 64构造的 MAZATROL 640 CNC等。 数 控 技 术 第九章第九章 数控技术的发展与加工自动化数控技术的发展与加工自动化 * 广广 陵陵 学学 院院 4、开放式数控系统 这是一种最新开放体系结构的数控系统。它提供给 用户最大的选择和灵活性，它的CNC软件全部装在计算 机中，而硬件部分仅是计算机与伺服驱动和外部I/O之间 的标准化通用接口。就像计算机中可以安装各种品牌的 声卡、CD-ROM和相应的驱动程序一样。用户可以在基 于Windows、Linux的平台上，利用开放的CNC内核，开 发所需的各种功能，构成各种类型的高性能数控系统， 与前几种数控系统相比，SOFT型开放式数控系统具有最 高的性能价格比，因而最有生命力。其典型产品有美国 MDSI公司的Open CNC、德国Power Automation公司的 PA8000 NT等。 数 控 技 术 第九章