隨著科學技術的發展,數控車床產品日趨復雜化和精密化.更新換代也越來越頻繁.個性化的需求使得生產類型由大批、大量向多品種、小批里生產轉換,這樣相應地對數控車床產品加工的精度、效率、柔性及自動化等提出了越來越高的要求。
數控車床等機械行業傳統、典型的加工方式主要有三種:
( 1 )采用普通通用機床的單件、小批生產。由技術工人手工操作控制機床,工藝參數基本由操作工人確定,生產效率低,產品質峨不穩定.特別是一些復雜的零件加工,需依賴靠模或借助畫線和樣板等手工操作的方法進行加工,加上效率和精度受到很大限制。
( 2 )采用通用的機械自動化機床(如凸輪自動車床)的大批童生產.以專用凸輪、靠模等實體零件作為加工工藝、控制信息的載體來控制機床的自動運行。若產品更新,則需設計、更換或調整相應的信息載體零件,因此需要較長的準備周期,僅適用于大批量簡單零件標準件類的加工。
( 3 )采用組合專用機床及其自動線的大批量生產一般以系列化的通用部件和專用化夾具、多軸箱體等組成主機本體.采用PLC實現自動或半自動控制.其加工工藝內容及參數在設備設計時就嚴格規定.使用中一般很難也很少更改.這種自動化高效設備需要較大的初期投資和較長的生產準備周期,只有在大批量生產條件下才會產生顯著的經濟效益。顯然二L 述三種加工方式對于當前機械制造業中占機械加工總量70 %至80 %的單件小批量生產的零件很難適應。
為r 解決上述問題,滿足多品種、小批量、復雜、高精度零件的自動化生產要求.迫切需要一種通用、靈活、能夠適應產品頻繁變化的柔性自動化機床.
以計算機技術為依托,1952 年美國帕森斯(Parsons)公司和麻省理工學院(MIT )合作,研制成功了世界上第一臺以數字計算機為基礎的數字控制三坐標直線插補銑床,從而使得機械制造業進人了一個嶄新時代。
第一臺數控機床問世以來,隨著微電子技術、白動控制技術和精密測量技術的發展,數控技術也得到了迅速發展.先后經歷了電子份(1952 年)、晶體管(1959年)、小規模集成電路( 1965 年)、大規模集成電路及小型計算機(1970 年)和微處理機[或微型計算機(l 974 年)]等五代數控系統。
前只代數控系統屬于專用控制計算機的硬接線(硬件)系統,一般稱為NC ( numerical control )20世紀70 年代初期.計算機技術的迅速發展使得小型計算機的價格急劇下降,從而出現了以小型計算機代替專用硬件控制計算機的第四代數控系統。這種系統不僅具有更好的經濟性,而且許多功能可用編制的專用數控車床程序實現,并可將專用程序儲鑄在小墊計算機的存儲器中.構成控制軟件。這種數控系統稱為CNC( computerized numerical control) 即計算機書毛制系統。20 世紀70 年代中期.以微處理機為核心的數控系統MNC 得到了迅速發展。CNC 與MNC 均稱為軟接線(軟件)致控系統。NC 數控系統早已經淘汰,現代教控均采用MNC 數控系統.目前通常將現代數控系統稱為CNC 。1958 年,北京機床研究所和清華大學等單位率先研制了電子管式開環伺脹驅動的數控機床。由于歷史原因,遲遲未能在實用階段上有所突破。70 年代初期,我國研制的數控裝置主要采用晶體管分立元器件,性能不穩定,可靠性差,只有少甘的數控機床(如專用數控鐵床及非圓齒輪插齒機等)用于生產。1972 年.采用集成數字電路的數控系統在清華大學研制成功,數控技術開始在車、鉆、銑、健、磨及齒輪等加工領域得以推廣。
從1980 年開始,隨著我國改革和開放政策的實施,國內一些單位從日本、美國、前西德等產家引進較先進的數控(制造)技術,并投入批量生產。
與此同時,我國許多單位開始投人經濟型數控系統的研制工作。最近,我國在引進、消化和吸收國外先進數控技術的基礎上,開發和生產了擁有自主知識產權的數控軟硬件。現在國內常用的數控系統有廣州數控、華中數控等。