浅谈机床数控改造（一）

那你

　　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。
0 G2 P( x9 T$ a- R! b　　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 g- y* s8 k+ Y$ q% F　　1.1、数控(NC)阶段(1952～1970年)
* r" M! N9 ~0 g: K# b( y- S　　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。
" m1 y5 V! l$ j　　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。
7 C# _6 A) H' X  H　　1.3.3向智能化方向发展
7 ~3 i2 K. H. z8 |　　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
' {5 q% n. Q0 n: l6 z) X7 N8 o　　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。
# ?6 Z+ `8 s8 H; F　　(2)引入专家系统指导加工
2 u, a9 l7 p/ L& O! O1 a( j2 F) d　　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，建立具有人工智能的专家系统。
5 C$ x# D4 [$ a1 u* m* Y1 l  P　　(3)引入故障诊断专家系统
# P! @3 T4 x+ \+ R. J  P" ]　　(4)智能化数字伺服驱动装置
　　可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。
文章关键词： 机床数控