1数控加工技术的发展史
数控技术的发展及历史
数控技术的发展及历史数控技术（Numerical Control，简称NC）是利用数学模型和计算机控制系统来实现零件加工的一种先进加工技术。
它在工业自动化领域起到了革命性的作用，提高了生产效率，降低了生产成本，提高了产品质量。
数控技术的历史可以追溯到20世纪50年代。
当时，美国麻省理工学院的奥尔特（John T. Parsons）和幕府武士（Frank L. Stulen）发明了第一个数控机床，用于制造曲面叶片。
这台数控机床使用传感器和控制设备来对机床进行自动控制，并利用数学模型和计算机存储器来实现工件的加工。
这标志着数控技术的问世，为工业自动化奠定了基础。
在20世纪60年代和70年代，随着计算机和电子技术的迅速发展，数控技术得到了快速的普及和应用。
计算机的出现使得数控系统的控制更为精确和灵活，大大提高了加工的精度和效率。
数控机床为工件加工提供了更多的自由度，使得复杂曲线的加工成为可能。
在这一时期，数控技术主要应用于军事、航空航天等高精度工业领域。
到了20世纪80年代和90年代，随着计算机和通信技术的进一步发展，数控技术又取得了一系列重要的突破。
人们发明了高速数控系统，大大提高了机床的加工速度；同时，还推出了多轴联动数控系统，提高了机床的灵活性；另外，还研发了开放式数控系统，促进了数控技术的标准化和互联互通。
这些突破使得数控技术得到了广泛应用，并且渗透到了各个工业领域。
21世纪以来，随着信息技术和互联网技术的飞速发展，数控技术进一步融合了计算机、通信和自动化技术，形成了新一代的智能数控技术。
智能数控技术不仅可以对加工过程进行自动化控制，还可以通过云计算和物联网等技术实现远程监控和管理。
同时，智能数控技术还可以进行数据分析和预测，帮助企业进行生产调度和优化，提高生产效率和灵活性。
总的来说，数控技术经历了几十年的发展和演进，从最初的机电传动到后来的计算机控制，再到现在的智能化和互联网化，不断赋予机床更高的精度、速度和灵活性。
数控机床的发展历史及其技术的发展趋势
3、在关键技术的应用方面，伺服驱动技术、数控系统技术和机械结构技术 都在不断发展，其中伺服驱动技术和数控系统技术的数字化、高频化、集成化， 以及机械结构技术的高刚度、高精度、高可靠性都是当前发展的主要方向。
综上所述，数控机床的关键技术和发展趋势对制造业的发展至关重要。未来， 随着科学技术的不断进步和创新，我们有理由相信，数控机床的关键技术和发展 趋势将会有更大的突破和创新。
2、虚拟现实/增强现实技术在数 控机床上的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的引入，为数控机床的操作和维护提 供了全新的视角。通过VR技术，可以将加工过程进行模拟仿真，帮助操作人员提 前发现潜在的错误和问题，提高实际加工过程中的安全性。而AR技术则可以将加 工信息实时叠加到实际场景中，使操作人员能够更加直观地了解设备状态和加工 进度，提高生产效率。
高速化指的是数控机床的加工速度不断提高，高精度化则是指数控机床的加 工精度不断提高。复合化是指数控机床具备多种加工功能，能够实现一机多能。 智能化则是指数控机床具备智能化的加工能力和自我诊断修复功能。
三、数控机床关键技术分析
1、伺服驱动技术：伺服驱动技术是数控机床的重要组成部分，其性能直接 影响到数控机床的加工精度和速度。目前，伺服驱动技术正朝着数字化、高频化、 集成化方向发展，其中数字化伺服驱动技术通过提高脉冲频率和采样率，能够大 幅度提高伺服系统的性能。
四、结论
数控机床作为现代制造业的核心设备，其性能和使用寿命直接影响到生产效 率和产品质量。本次演示通过对数控机床的关键技术和发展趋势进行分析，得出 以下结论：
1、数控机床的关键技术包括伺服驱动技术、数控系统技术、机械结构技术 等，这些技术的发展程度直接决定了数控机床的性能和使用寿命。
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
01
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航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件，如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件，如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件，如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ，如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度，进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术，如自适应控制、模糊控 制等，使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数， 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初，中国数控机床 产业进入高速发展阶段， 技术水平不断提高，产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大， 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高， 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富， 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展，为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展， 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
数控机床的发展史
数控机床的发展史第一代数控机床产生于1952年（电子管时代）美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统，并把它装在一台立式铣床上，成功地实现了同时控制三轴的运动。
这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床，但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。
到了1954年11月，在帕尔森斯专利基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司2.第二代数控机床产生于1959年（晶体管时代）电子行业研制出晶体管元器件，因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板，使数控机床跨入了第二代。
同年3月，由美国克耐·杜列克公司（Keaney ＆Trecker Corp）发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心”。
现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种，在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。
生产出来。
3. 第三代数控机床产生于1960年（集成电路时代）研制出了小规模集成电路。
由于它的体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。
以上三代，都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统（NC）。
4.第四代数控机床产生于1970年前后随着计算机技术的发展，小型计算机的价格急剧下降、小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件程序实现。
由计算机作控制单元的数控系统（CNC），称为第四代。
1970年，在美国芝加哥国际展览会上，首次展出了这种系统。
5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。
30多年来，微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用，这就是第五代数控（MNC）。
后来，人们将MNC也统称为CNC。
柔性制造系统1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的FMS—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。
之后，美、欧、日等国也相继进行了开发和应用。
数控技术的发展史.ppt
一、数控技术的发展史
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
7 我们在信息技术改造传统产业方面比发达 国家约落后20年。如我国机床拥有量中， 数控机床的比重（数控化率）到2019年只 有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因 此每年都有大量机电产品进口。这也就从 宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
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。
加工技术发展，在以下几个技术领域都有巨大进步。
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。 （1）应用自适应控制技术
数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整 系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。
（2）引入专家系统指导加工 将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊 规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有
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。
数控技术的必要性
1 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、 曲面等复杂的零件
1.1 数控技术的发展
数控技术的发展一、数控技术的基本概念自从上20世纪中叶数控技术创立以来，它给机械制造业带来了革命性的变化，数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国家的战略技术，基于它的相关产业是体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
机床数控技术：“用数字化信息对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法”。
数控机床是采用了数控技术的机床。
数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
二、数控技术的产生1.世界上第一台数控机床世界上第一台数控机床于1952年诞生，美国麻省理工学院为一台立式铣床装上了一套采用电子管元件的数控装置，成功地实现了同时控制三轴的运动，而这台机床则被认为是世界上第一台数控机床。
2.数控技术发展的几个重要阶段第一代数控（1952-1959年）：采用电子管构成的硬件数控系统；第二代数控（1959-1965年）：采用晶体管电路为主的硬件数控系统；第三代数控（1965年开始）：采用小、中规模集成电路的硬件数控系统；第四代数控（1970年开始）：采用大规模集成电路的小型通用电子计算机数控系统；第五代数控（1974年开始）：用微型计算机控制的系统；第六代数控（1990年开始）：采用工控PC机的通用CNC系统。
三、数控技术的发展趋势数控技术不仅给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。
尽管十多年前就出现了高精度、高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：1.机床的高速化、精密化、智能化、微型化发展随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。
高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。
数控技术概念
数控技术概念数控技术概念一、数控技术的定义数控技术是指利用计算机或专用的数控系统，通过对工件加工过程中各种参数进行数字化、编程和自动控制，实现加工过程的自动化和高效化。
二、数控技术的发展历史1. 20世纪50年代初，美国MIT研制出第一台数控铣床。
2. 20世纪60年代初，我国开始引进和研制数控技术。
3. 20世纪70年代，数控机床逐渐普及，并开始应用于航空、航天、国防等领域。
4. 20世纪80年代至90年代初期，随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数控技术得到了进一步提升和应用。
5. 当前，随着人工智能、大数据等新兴科技的发展，数控技术正在不断向智能化方向发展。
三、数控机床的分类1. 根据加工方式分类：包括铣床、车床、钻床等。
2. 根据运动方式分类：包括立式、卧式、龙门式等。
3. 根据控制系统分类：包括伺服控制、步进控制、直接数字控制等。
4. 根据加工精度分类：包括高精度数控机床和普通数控机床。
四、数控编程语言1. G代码：用于指定加工轨迹和刀具运动路径。
2. M代码：用于指定机床的辅助功能，如冷却、换刀等。
3. T代码：用于指定刀具编号和刀具参数。
4. S代码：用于指定主轴转速。
五、数控技术的优点1. 加工精度高，重复性好。
2. 生产效率高，能够实现自动化生产。
3. 可以加工复杂形状的零件，提高了生产的灵活性和多样性。
4. 可以减少人力投入，降低成本，提高经济效益。
六、数控技术的应用领域1. 机械制造行业：包括汽车、航空航天、船舶等领域。
2. 电子行业：包括手机、电脑等电子产品的加工生产。
3. 医疗器械行业：包括手术器械等医疗设备的生产。
4. 交通运输行业：包括铁路、地铁等交通设备的制造。
七、数控技术的发展趋势1. 数字化：数控技术将更加数字化，实现更高效的生产。
2. 智能化：数控机床将更加智能化，实现自主学习和智能决策。
3. 网络化：数控机床将与互联网进行深度融合，实现远程监控和管理。
数控加工技术的发展方向
4) 高一体化
CNC系统与加工过程作为一个整体，实现机电光 声综合控制，测量造型、加工一体化，加工、实时检 测与修正一体化，机床主机设计与数控系统设计一体 化。 5) 网络化 实现多种通讯协议，既满足单机需要，又能满足 FMS(柔性制造系统)、CIMS(计算机集成制造系统)对基 层设备的要求。配置网络接口，通过Internet可实现远 程监视和控制加工，进行远程检测和诊断，使维修变 得简单。建立分布式网络化制造系统，可便于形成 “全球制造”。
代变得非常容易。充分利用现有PC机的软硬件资源，
使远程控制、远程检测诊断能够得以实现。
我国早在1958年就开始研制数控机床，但由于历史 原因，一直没有取得实质性成果。20世纪70年代初期， 曾掀起研制数控机床的热潮，但当时是采用分立元件， 性能不稳定，可靠性差。1980年北京机床研究所引进 日本FANUC5、7、3、6数控系统，上海机床研究所引 进美国GE公司的MTC－1数控系统，辽宁精密仪器厂 引进美国Bendix公司的Dynapth LTD10数控系统。在引 进、消化、吸收国外先进技术的基础上，北京机床研 究所又开发出BS03经济型数控和BS04全功能数控系统， 航天部706所研制出MNC864数控系统。“八五”期间 国家又组织近百个单位进行以发展自主版权为目标的 “数控技术攻关”，从而为数控技术产业化建立了基 础。20世纪90年代末，华中数控自主开发出基于PCNC的HNC数控系统，达到了国际先进水平，加大了我 国数控机床在国际上的竞争力度。
数控加工技术的发展
1．数控加工技术的发展历程 1949年美国Parson公司与麻省理工学院开始合作， 历时三年研制出能进行三轴控制的数控铣床样机，取名 “Numerical Control”。
1953年麻省理工学院开发出只需确定零件轮廓、指
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武汉职业技术学院《数控技术应用》专业毕业设计（论文）课题名称：《二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工》班级：数控11304学号：11026395设计者：刘威设计时间：2013.10-2014.3指导教师：黄琳莉2014年3月 10 日武汉职业技术学院机电学院毕业设计任务书专业：数控技术班级：数控11304学号：11026395姓名：刘威.一、设计题目：《二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工》二、主要内容：1、解读产品图纸，了解其结构特征，分析加工工艺性，填写工艺分析表。
2、制定毕业设计的工作计划，确立方案，编制工艺总表和刀具需求单。
3、进行具体综合数控车削加工的工艺设计和程序设计，编写相关的设计说明，填写工艺规程卡片。
4、进行相关工装及对刀辅具的结构分析与设计，编写相关的使用说明。
5、使用数控加工仿真软件或操控机床进行数控加工工艺和程序的验证。
6、整理技术资料，撰写毕业论文。
三、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求）本课题以毕业论文形式提交，要求承担者完成开题报告、论文、译文等。
1. 开题报告：不少于2000字。
要求就配合零件总体加工工艺及数控加工关键工序进行设计的内容、方法、手段以及步骤以及参考文献等进行阐述；2. 译文：要求中文译文不少于2000汉字，内容必须与数控专业课题内容有联系，严禁抄袭有中文译本的外文资料。
3. 论文：结构要求：毕业设计(论文)应采用汉语撰写，一般由11部分组成，依次为：(1)封面，(2)任务书，(3)开题报告，(4)中英文摘要及关键词，(5)目录，(6)正文，(7)参考文献，(8)附录，(9)外文资料，(10)中文译文， (11)致谢内容要求其中正文部分一般不少于15000字，应包括以下内容：数控加工技术的发展史（约1500字左右）数控加工工艺的相关基本概念（约1000字左右）零件加工工艺性分析及总体加工工艺安排（约1500字左右）零件加工工艺过程分析与设计（为论文核心部分，约5000字左右）刀具和设备的选用、装夹方案及工艺参数的确定、数控加工工艺卡片（为论文核心部分，约5000字左右）主要程序编制清单（为论文核心部分，约1000字左右）工艺方案的评估与设计心得（为论文核心部分，约1000字左右）四、毕业设计（论文）进度表注：1.本任务书一式两份，一份院（系）留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。
2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写，其余各项均要求打印。
五、设计时间和学分：6周、6学分。
指导教师（签字）：教研室主任（签字）：. 年月日武汉职业技术学院毕业设计（论文）开题报告二配合零件的综合数控车工艺设计与编程加工摘要本设计是以Ck6140型数控卧式车床为研究对象，进行两个配合零件的总体加工工艺设计和综合加工。
通过对零件的工艺分析，加工批量，确定零件加工工艺路线，进而制定工序卡片。
刀具和夹具的选定要根据零件的加工要求和工艺要求，选用三爪卡盘和顶尖来装夹工件。
工艺参数的确定要根据零件的工艺特征和技术要求。
因为零件是配合件，所以对尺寸精度和表面质量的要求较高，所以要选择合适的切削用量，通过粗、精加工达到加工要求。
在编制程序时也要考虑切削方式对加工要求的影响。
最终完成两个配合零件的装配。
关键词车床、夹具、走刀、切削用量、参数AbstractThis design is based on Ck6140 type NC horizontal lathe as the research object, carry out two mating part of machining process design and integrated as a whole. Through analyzing the parts of the process, batch processing, determine the parts processing craft route, formulate the process card. Cutting tool and fixture should be selected according to parts processing requirements and technological requirements, choose three jaw chuck and the top to the clamping workpiece. Process parameters should be determined according to thetechnological characteristics of spare parts and technical requirements. Because the parts are mating parts, so the requirement of dimensional accuracy and surface quality is higher, so want to choose the appropriate cutting dosage, through the rough and finish machining to meet the processing requirements. When programming also want to consider the influence of cutting way to processing requirements. The finaltwo mating part assembly.KeywordsLathe、Chuck、feed、Cutting parameter、parameter目录一、数控加工技术的发展史------------------------------------------------13二、数控加工工艺的相关基本概念---------------------------------------17三、零件加工工艺性分析及总体加工工艺1、产品图纸------------------------------------------------------------------202、产品加工工艺分析------------------------------------223、总体加工工艺方案------------------------------------27四、零件加工工艺过程分析与设计1、工序一的分析与设计----------------------------------282、工序二的分析与设计----------------------------------323、工序三的分析与设计----------------------------------354、工序四的分析与设计----------------------------------38五、工艺装备及工艺参数设计1、刀具及设备的选用-------------------------------------412、工装夹具的应用---------------------------------------423、工艺参数的确定---------------------------------------43六、主要程序编制清单-------------------------------------53七、仿真及加工试制---------------------------------------66八、工艺方案的评估与设计心得--------------------------------------------70九、参考文献---------------------------------------------72十、外文资料及中文译文-----------------------------------74十一、致谢-----------------------------------------------83数控加工技术的发展史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，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.1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。
由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。
1949年，该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。
这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。
数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。
世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究和发展。
经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。
针对车削、铣削、磨削、钻削和刨削等金属切削加工工艺及电加工、激光加工等特种加工工艺的需求，开发了各种门类的数控加工机床。
数控机床种类繁多，一般将数控机床分为16大类：数控车床(含有铣削功能的车削中心)，数控铣床(含铣削中心) ，数控铿床，以铣程削为主的加工中心，数控磨床(含磨削中心) ，数控钻床(含钻削中心) ，数控拉床，数控刨床，数控切断机床，数控齿轮加工机床，数控激光加工机床，数控电火花线切割机床，数控电火花成型机床(含电加工中心)，数控板村成型加工机床，数控管料成型加工机床，其他数控机床。
如今的数控技术发展趋势有以下几个方面：1高速、高精度、高效、高可靠性。
要提高加工效率，首先必须提高切削速度和进给速度，同时，还要缩短加工时间；要确保加工质量，必须提高机床部件运动轨迹的精度，而可靠性则是上述目标的基本保证。
为此，必须要有高性能的数控装置作保证。
2柔性化、集成化。
为适应制造自动化的发展，向FMC、FMS和CIMS提供基础设备，要求数控系统不仅能完成通常的加工功能，而且还能够具备自动测量，自动上下料、自动换刀、自动更换主轴头（有时带坐标变换）、自动误差补偿，自动诊断、进线和联网功能，特别是依据用户的不同要求，可方便地灵活配置及集成。
3智能化，网络化。
智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化，如前馈控制，电机参数的自适应运算，自动识别负载自动选定模型，自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容，方便系统的诊断及维修等。