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数控机床发展的几个重要节点

2022-06-06

上世纪50年代,麻省理工学院成功研制出了首台数控机床,这是制造技术的革命性飞跃。数控机床采用数字编程、程序执行、伺服控制等技术,根据零件图纸编制的数字加工程序,实现机床轨迹运动和运行的自动控制。

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此后,数控技术使机床与电子、计算机、控制和信息技术的发展密切相关。随后,为了解决数控编程的自动化问题,以计算机代替人的自动编程工具(APT)和方法成为关键技术,计算机辅助设计/制造(CAD /CAM)技术也迅速发展和普及[3]。可以说,制造业的数字化始于数控机床及其核心数控技术的诞生。

正是由于数控机床和数控技术诞生之初的特点——数控思想和方法,“软件(零件)-硬件(零件)”的结合以及“机(机械)-电(子)-控制(系统)-信息”的多学科交叉,数控机床和数控技术的重大进步直接关系到电子技术和信息技术的后续发展。

最早的数控设备由电子真空管组成。晶体管发明于40年代末,集成电路出现于50年代末,使用集成电路和LSI的电子数字计算机出现于60年代初。计算机在计算能力、小型化、可靠性等方面的突破性进展,为数控机床的发展带来了第一次转折——从基于分立元件的CNC到CNC,数控机床也由此起步。

20世纪80年代,IBM推出了16位微处理器的个人电脑(PC),带来了数控机床技术的第二次转折——从专门的制造商开发数控设备(包括硬件和软件)到通用PC计算机数控。与此同时,开放式结构的数控系统应运而生,推动了数控技术向数字化、网络化的更高层次发展。

高速机床、虚拟轴机床、复合加工机床等新技术的快速迭代应用。21世纪以来,智能数控技术也开始萌芽。目前,随着新一代信息技术和人工智能技术的发展,智能传感、物联网、大数据、数字结对、网络物理系统、云计算、人工智能等新技术,都与数控技术深度结合,数控技术将迎来新的转折点甚至新的飞跃——走向融合网络物理的新一代智能数控[4]。


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