机床数控化改造必要性机械制造数控机床_机械制造-数控机床.pdf

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1、、机床进行数控化改造的必要性 1）数控机床：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。近半个世纪以来，数控系统经历了 两个阶段和六代的发展。数控NC）阶段1952 1970 年）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

2、算机作为数控系统，被称为硬件连接数控 HARD-WIREDNC），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。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 vMI

3、CROPROCESSOR），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。因为微处理器是通用计 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

4、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)。1.1.2 数控技术 随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速 发展，机床数控技术有了长足的进步。近几年一些相关技术的发展，如刀具及 新材料的发展，主轴伺服和进给伺服、超高速切削等技术的发展，以及对机械 产品质量的要求越来越高等，加速了数控机床的发展。数控技术是用数字信息 对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技 术对传统制造产业和新兴制造

5、业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字 化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1机械制造技术；(2 信息处理、加工、传输技术；(3自动控制技术；(4伺服驱动技术；(5传感器技术；(6软件技 术等。数控技术的应用不但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，他对国计民 生的一些重要行业 vlT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。效率、质量是先进制 造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档 次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究

6、会将其列为 5 大现代制造技术之一，国际生产项目学会 vCIRP)将其确定为 21 世纪的中心研 究方向之一。在轿车工业领域，年产 30 万辆的生产节拍是 40 秒/辆，而且多品 种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工 的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度 和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合 金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的 铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这 些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近 1

7、0 年 来，普通级数控机床的加工精度已由 10ym提高到 5ym,精密级加工中心则从 35叩，提高到 11.5 um并且超精密加工精度已开始进入纳 M级(0.01 卩 m在可靠性方面，国外数控装置的 MTBF 值已达 6 000h 以上，伺服系 统的 MTBF 值达到 30000h 以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精 加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域 进一步扩大。目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化 和高可靠性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年后即

8、在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央等方向发展。世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个 方面。高速高效高精度 高生产率。因为数控装置及伺服系

9、统功能的改进，主轴转速和进给速度大大提 高，减少了切削时间和非切削时间。加工中心的进给速度已达到 80m/min 120m/min，进给加速度达 9.8m/s2 19.6m/s2，换刀时间小于 1s。高加工精 度。以前汽车零件精度的数量级通常为 10 口，对精密零件要求为 1 呵，随着精 密产品的出现，对精度要求提高到 0.1 口，有些零件甚至已达到 0.01 pm，高精 密零件要求提高机床加工精度，包括采用温度补偿等。微机电加工，其加工零 件尺寸大小一般在 1mm 以下，表面粗糙度为纳 M 数量级，要求数控系统能直接控 制纳 M 机床。柔性化 柔性化包括两个方面的柔性：一是数控系统本身的柔性

10、，数控系统采用模块化 设计，功能覆盖面大，便于不同用户的需求；二是 DNC 系统的柔性，同一 DNC 系统能够依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从 而最大限度地发挥 DNC 系统的效能。工艺复合化和多轴化 数控机床的工艺复合化，是指工件在一台机床上装夹后，通过自动换刀、旋转 主轴头或旋转工作台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。已经出现 了集钻、镗、铣功能于一身的数控机床，可完成钻、镗、铣、扩孔、铰孔、攻 螺纹等多工序的复合数控加工中心，以及车削加工中心，钻削、磨削加工中 心，电火花加工中心等。此外数控技术的进步也提供了多轴控制和多轴联动控 制功能。实时智能化 早

11、期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确 保任务在规定期限内完成。而人工智能，则试图用计算模型实现人类的各种智 能行为。科学发展到今天，实时系统与人工智能已实现相互结合，人工智能正 向着具有实时响应的更加复杂的应用领域发展，由此产生了实时智能控制这一 新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支 发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈 控制等。例如，在数控系统中配置编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自 动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统；在高速加工时的综合运动控 制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能；

12、在压力、温度、位置、速度控 制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制 的目的。结构新型化 20 世纪 90 年代一种完全不同于原来数控机床结构的新型数控机床被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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心

13、部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央开发成功。这种新型数控机床被称为“6 条腿”的加工中心或称虚拟轴机床(有的还称为并 联机床，它能在没有任何导轨和滑台的情况下，采用能够伸缩的“6条腿”(伺 服轴支撑并联，并与安装主轴头的上平台和安装工件的下平台相连。它可实现 多坐标联动加工，其控制系统结构复杂，加工精度、加工效率较普通加工中心 高 210 倍。这种数控机床的出现将给数控机床技术带来重大变革和创新。编程技术自动化 随着数控加工技术的迅速发展

14、，设备类型的增多，零件品种的增加以及零件形 状的日益复杂，迫切需要速度快、精度高的编程，以便于对加工过程的直观检 查。为弥补手工编程和 NC 语言编程的不足，近年来开发出多种自动编程系统，如图形交互式编程系统、数字化自动编程系统、会话式自动编程系统、语音数 控编程系统等，其中图形交互式编程系统的应用越来越广泛。图形交互式编程 系统是以计算机辅助设计(CAD软件为基础，首先形成零件的图形文件，然后 再调用数控编程模块，自动编制加项目序，同时可动态显示刀具的加工轨迹。其特点是速度快、精度高、直观性好、使用简便，已成为国内外先进的 CAD/CAM 软件所采用的数控编程方法。目前常用的图形交互式软件有

15、 MasterCAM、Cimatron、Pro/E、UG、CAXA、SolidWorks、CATIA 等。集成化 数控系统采用高度集成化芯片，可提高数控系统的集成度和软、硬件运行速 度，应用平板显示技术可提高显示器性能。平板显示器(FPD 具有科技含量 高、质量小、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大规模显示，成为 与 CRT 显示器抗衡的新兴显示器，是 21 世纪显示器主流。它应用先进封装和互 连技术，将半导体和表面安装技术融于一体,通过提高集成电路密度，减小互连 长度和数量来降低产品价格、改进性能、减小组件尺寸、提高系统的可靠性。开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成的总线式、模块化

16、、开放、嵌入式体系结构，便于裁减、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控 制模式是针对传统数控系统仅有的专用型封闭式开环控制模式提出的。因为制 造过程是一个有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包括诸如加工尺 寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过 程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加 工过程变量。在加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于 将计算机实时智能技术、多媒体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年后即

17、在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自 适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，

18、构 成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。1.1.3:数控技术和装备发展趋势及对策 发展趋势表现为一下几点:1 高速化 1）主轴转速：机床采用电主轴 内装式主轴电机），主轴最高转速达 200000r/min；2）进给率：在分辨率为 0.01 卩汕寸，最大进给率达到 240m/mir 且可获得复杂型 面的精确加工；3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供 了保障，开发出 CP 已发展到 32 位以及 64 位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。因为运算速度的极大提高，使得当分辨率为 0.1 0.01 时仍能 获得高达 24240m/min

19、 的进给速度；4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在 1s 左右，高的 已达 0.5s。德国 Chiron 公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆 周布置，其刀到刀的换刀时间仅 0.9s。2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热 变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。V1）提高 CN 係统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CN 控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度 日 本已开发装有 106 脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度 可达到 0.01 卩 m 脉冲

20、），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补 偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明，综 合误差补偿技术的应用可将加工误差减少 60%-80%3）采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机 床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。3 功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素 加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复力劳动的工具它与

21、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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央合型机床

22、如镗铣钻复合 加工中心、车铣复合 车削中心、铣镗钻车复合 复合 加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中 心等。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间 以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提 高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具 有明显的优势。加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国 Index 公司最新推 出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚 齿、磨削、激光热处理等多种工序，可完成复杂零件的全部加工。随着现代机 械加工要求的不断提高，

23、大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢 迎。在 2005 年中国国际机床展览会 VCIMT2005 上，国内外制造商展出了形式各异的 多轴加工机床 包括双主轴、双刀架、9 轴控制等）以及可实现 4-5 轴联动的五 轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。4 控制智能化 随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需 求，数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面：1）加工过程自适应控制技术：通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电 机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出 刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态，

24、并根据这些状态实时 调整加工参数 主轴转速、进给速度）和加工指令，使设备处于最佳运行状态，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性；2）加工参数的智能优化与选择：将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般 与特殊规律，用现代智能方法，构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智 能优化与选择器”，利用它获得优化的加工参数，从而达到提高编程效率和加工 工艺水平、缩短生产准备时间的目的；3）智能故障自诊断与自修复技术：根据已有的故障信息，应用现代智能方法 实现故障的快速准确定位；4）智能故障回放和故障仿真技术：能够完整记录系统的各种信息，对数控机 床发生的各种错误和事故进行回放和仿真，用

25、以确定错误引起的原因，找出解 决问题的办法，积累生产经验；5）智能化交流伺服驱动装置：能自动识别负载，并自动调整参数的智能化伺 服系统，包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此

26、进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央置。这种驱动装置能 自动识别电机及负载的转动惯量，并自动对控制系统参数进行优化和调整，使 驱动系统获得最佳运行；6）智能 4M 数控系统：在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快 速检测和快速响应的有效途径，将测量 Measuremen）t、建模 Modelling）、加工 vManufacturing）、机器操作Manipulator）四者 即 4M 融合在一个系统 中，实现信息共享，促进测量、建模、加

27、工、装夹、操作的一体化。5 体系开放化 1）向未来技术开放：因为软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重 新设计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼 容，这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并 处于长生命周期；2）向用户特殊要求开放：更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合 以满足特殊应用要求；3）数控标准的建立：国际上正在研究和制定一种新的 CN 係统标准 ISO14649VSTEP-N），以提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产 品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程乃至各个工业领域 产品信息的标准化。标准化

28、的编程语言，既方便用户使用，又降低了和操作效 率直接有关的劳动消耗。6 驱动并联化 并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只 能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺 陷，在机床主轴 一般为动平台）与机座 一般为静平台）之间采用多杆并联联 接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运 动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零 件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。并联机床作为一种新型的加工设备，已成为当前机床技术的一个重要研究方 向，受到了国际机床行业的高度重视，

29、被认为是“自发明数控技术以来在机床行 业中最有意义的进步”和“21 世纪新一代数控加工设备”。7 极端化 大型化和微型化）国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能 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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统

30、的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳 M 技术是 21 世纪的战略技术，需发展能适应微小型尺寸和微纳 M 加工精度的新型制造工艺和装备，所以微型机 床包括微切削加工 车、铣、磨）机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型 压力机等的需求量正在逐渐增大。8 信息交互网络化 对于面临激烈竞争的企业来说，使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以

31、实现网络资源 共享，又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教案、管理，还可实现数 控装备的数字化服务 数控机床故障的远程诊断、维护等）。例如，日本 Mazak 公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔 ve-Tower）的外部设备，包 括计算机、手机、机外和机内摄像头等，能够实现语音、图形、视像和文本的 通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能，是独立的、自主管理的制造单 元。9 新型功能部件 为了提高数控机床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应 用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括：1）高频电主轴：高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成，具有体积小、转速高、可无级调

32、速等一系列优点，在各种新型数控机床中已经获得广泛的应 用；2）直线电动机：近年来，直线电动机的应用日益广泛，虽然其价格高于传统 的伺服系统，但因为负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应 用，机械传动结构得到简化，机床的动态性能有了提高。如：西门子公司生产 的 1FN 係列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工 中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等；德国 EX-CELL-O公司的 XH（卧卜式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机；3）电滚珠丝杆：电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成，可以大大简化 数控机床的结构，具有传动环节少、结构紧凑等一係

33、列优点。10 高可靠性 数控机床与传统机床相比，增加了数控係统和相应的监控装置等，应用了大量 的电气、液压和机电装置，易于导致出现失效的概率增大；工业电网电压的波 动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复 杂，加工周期长，要求平均无故障时间在 2 万小时以上。为了保证数控机床有高 的可靠性，就要精心设计係统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析 故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在 710 万小时以上,国产数控係统平均无故障时间仅为 10000 小时左右，国外整机平均无故障工作时 间达 800 小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

34、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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央时以上,而国内最高只有 300 小时。11 加

35、工过程绿色化 随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资 源、环境问题尤为突出。因此,近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干 切削节能环保的机床不断出现,并在不断发展当中。在 21 世纪,绿色制造的大 趋势将使各种节能环保机床加速发展，占领更多的世界市场 12 多媒体技术的应用 多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力，因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理 的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜 单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模 拟、图形动态跟

36、踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。除此以外，在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能 化，应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等，因此有着重大的应用价值。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年后即在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处理影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简称为数控随着元器件的发展这个阶段历经了三代即年的第一代电子管年的第二代晶体管年的第系统的核心部件从此进入了计算机数控阶段把计算机前面应有的通用两个字省略了到年美国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又可称为中央