人类工具发展史和数控机床发展史
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
02
03
04
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。
关于各个国家的数控机床的发展历史
关于各个国家的数控机床的发展历史Newly compiled on November 23, 2020关于各个国家的数控机床的发展历史数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。
随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。
数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。
它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。
欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。
美国发展美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务，并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究"效率"和"创新"，注重基础科研。
因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。
由于美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。
当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重于基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。
从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。
德国发展德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。
于1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。
企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。
机床发展简史普通机床、数控机床
机床发展简史普通机床、数控机床1.1古代树木机床公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。
工作时，脚踏绳索下端的套圈，利用树枝的弹性使工件由绳索带动旋转，手拿贝壳或石片等作为刀具，沿板条移动工具切削工件。
中世纪的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理。
1.2十五世纪的机床雏形十五世纪由于制造钟表和武器的需要，出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床，以及水力驱动的炮筒镗床。
1501年左右，意大利人列奥纳多·达芬奇曾绘制过车床、镗床、螺纹加工机床和内圆磨床的构想草图，其中已有曲柄、飞轮、项尖和轴承等新机构。
中国明朝出版的《天工开物》中也载有磨床的结构，用脚踏的方法使铁盘旋转，加上沙子和水来剖切玉石。
1.3工业革命导致了各种机床的产生和改进十八世纪的工业革命推动了机床的发展。
1774年，英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。
次年，他用这台炮筒镗床镗出的汽缸，满足了瓦特蒸汽机的要求。
为了镗制更大的汽缸，他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。
从此，机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动。
1797年，英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一次重大变革。
莫兹利也因此被称为"英国机床工业之父"。
19世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动，各种类型的机床相继出现。
1817年，英国人罗伯茨创制龙门刨床;1818年美国人惠特尼制成卧式铣床;1876年，美国制成万能外圆磨床;1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。
十九世纪最优秀的机械技师应数惠特沃斯，他于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。
这种测长机的原理和千分尺相同，通过转动分度板可以进出的螺纹夹持住工件，使用滑尺读出分度板上的分度。
1835年，惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。
除此以外，惠特沃斯还设计了测量圆筒的内圆和外圆的塞规和环规。
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。
数控机床的发展史
先后经历电子管、晶体管、小集成电路、
1
大规模集成电路、小型计算机 ，微处理器等
起动阶段（1952-1979年）
数控机床的发展趋势
体系开放化
绿色化
1
8
系统软件化 2
多轴加工 7
发展趋势
3 控制智能化
6 功能复合化
5 高精度高速加工
4 信息网络化
我国数控机床的发展现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过 “六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收 “科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的 成绩。
数控机床的发展历程
智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造
4
更高水平开始应用
3 产业化成熟阶段（1990-1999年）
数控系统微处理器运算速度快速提高，功能不断完善、
2
可靠性进一步提高，监控、检测、换刀、外围设备得到了应用
发展应用阶段（1980-1989年）
我国数控机床的发展现状
国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研 究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备 和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数 控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其 原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水 平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推 广不力及数控人才缺乏等。
特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～ 2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为 39.3%34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲， 从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、 机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿 美元，但进出口逆差严重，国产机床市场占有率连年下降， 1999年是33.6%，2003年仅占27.7%。1999年机床进口额 为8.78亿美元(7624台)，2003年达27.1亿美元(23320台)， 相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。
车床的发展简史及发展类型
车床的发展简史及发展类型车床是一种用来加工金属、塑料、木材等材料的机床，它是工业生产中不可或缺的设备之一。
本文将为您介绍车床的发展简史以及不同类型的发展。
一、车床的发展简史1. 古代车床车床的历史可以追溯到古代，最早的车床可追溯到公元前1300年左右的古埃及。
古埃及人使用手动车床来加工木材和石头，这种车床是由一个手柄和一个固定的刀具组成。
2. 工业革命时期的车床随着工业革命的到来，车床的发展进入了一个新的阶段。
18世纪末，英国工程师亚当·斯密设计了第一台现代车床，这台车床采用了螺杆传动和滑动导轨，大大提高了加工效率和精度。
3. 电力时代的车床20世纪初，随着电力技术的发展，电动车床开始出现。
电动车床通过电动马达驱动主轴，使加工过程更加自动化和高效。
这一时期还出现了自动进给和自动换刀等功能，进一步提高了车床的生产效率。
4. 数控车床的出现20世纪50年代，随着计算机技术的发展，数控车床开始出现。
数控车床通过计算机控制系统来控制加工过程，大大提高了加工精度和生产效率。
随着数控技术的不断发展，车床的功能和性能也得到了极大的提升。
二、车床的发展类型1. 手动车床手动车床是最早出现的车床类型，操作者需要通过手动旋转手柄来控制切削刀具的运动。
手动车床适用于小批量生产和精密加工，但生产效率较低。
2. 电动车床电动车床是通过电动马达驱动主轴旋转的车床类型。
它具有加工速度快、精度高、操作简单等优点，适用于中小批量生产。
3. 数控车床数控车床是通过计算机控制系统来控制加工过程的车床类型。
它具有高精度、高效率、灵活性强等优点，适用于大规模生产和复杂零件加工。
4. 多轴车床多轴车床是一种具有多个主轴和刀塔的车床类型。
它可以同时进行多道工序的加工，大大提高了生产效率和加工精度。
5. 自动化车床自动化车床是一种具有自动进给、自动换刀等功能的车床类型。
它可以实现自动化生产，减少人工操作，提高生产效率。
总结：车床作为一种重要的加工设备，经历了数百年的发展和演变。
数控技术的发展及历史
6.第六代数控机床
• 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，故第6代数控系统组要是基于个人基于PC （国外称为PC-BASED机。其优点主要有：（1） 元器件 集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到5万小 时以上；（2） 基于PC平台，技术进步快，升级换代容 易；（3） 提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资 源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如CAD、 CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等） ；（4） 对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环 境，简化了硬件。
• 从第四代数控系统到第六代数控系统，系统元件及电路构成的 主要变化有以下几方面： 1. 1970年，内装小型计算机，中规模集成电路； 2. 1974年，内装微处理器的NC 字符显示，故障自诊断； 3. 1979年，超大规模集成电路，大容量储存器，可编程接口， 遥控接口； 4. 1981年，人机对话，动态图形显示，实时软件精度补偿，适 应机床无人化运转要求。 5. 1987年，32位CPU，可控15轴，设定0.0001mm进给速度 24m/min，带前馈控制的交流数字伺服、自能化系统。 6. 利用RISC技术64位系统 7. 微机开放式CNC系统
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ห้องสมุดไป่ตู้
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中国发展数控机床存在的主 要问题
• 中国于1958年研制出第一台数控机床，发展过程大致可分为 两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段，从1979年至今为 第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识 ，在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下，一哄 而上又一哄而下，曾三起三落、终因表现欠佳，无法用于生 产而停顿。主要存在的问题是盲目性大，缺乏实事求是的科 学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系 统技术，从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国 、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生 产，解决了可靠性、稳定性问题，数控机床开始正式生产和 使用，并逐步向前发展。
数控机床起源与发展
03
数控机床的应用领域
数控机床在制造业的应用
机械加工
数控机床广泛应用于机械 加工领域，包括车削、铣 削、钻孔、攻丝等。
模具制造
数控机床在模具制造领域 具有高精度、高效率的特 点，可用于制造各种复杂 模具。
零部件加工
数控机床可用于汽车、航 空航天、能源等领域零部 件的加工和制造。
率的加工需求。
加工效率的提升
通过采用先进的切削技术和刀具 ，数控机床的加工效率得到了显 著提升，能够实现高效、快速的
加工。
制造工艺的优化
通过对制造工艺的不断优化和改 进，数控机床的制造质量和可靠
性得到了显著提高。
数控机床的智Байду номын сангаас化技术应用
智能化控制技术的应用
通过采用先进的智能化控制技术，数控机床能够实现自动化、智 能化的加工过程，提高加工效率和加工精度。
数控机床在航空航天领域的应用
飞机制造
航天器制造
数控机床可用于飞机机身、机翼、尾 翼等部件的加工和制造。
数控机床可用于航天器零部件的加工 和制造，如卫星结构件、火箭发动机 等。
发动机制造
数控机床可用于航空发动机零部件的 加工和制造，如涡轮叶片、燃烧室等 。
数控机床在汽车行业的应用
汽车零部件加工
数控机床可用于汽车零部件的加 工和制造，如发动机缸体、曲轴
核心设备
数控机床是制造业的核心设备之一，对提高产品 质量和生产效率具有重要作用。
转型升级关键
数控机床是制造业转型升级的关键设备，能够推 动传统制造业向高端制造业转型。
智能制造基础
数控机床是实现智能制造的基础设备之一，能够 提高制造过程的自动化和智能化水平。
《数控机床发展演化》课件
现代数控机床采用高性能的伺服系统和先进的控制算法，能够实现高精度的位置、速度和加速 度控制，确保加工过程的稳定性和准确性。同时，采用精密的刀具和夹具，以及先进的热管理 和误差补偿技术，进一步提高了加工精度和表面质量。
自动化和智能化
总结词
自动化和智能化是现代数控机床的重要发展方向，通过集成各种先进技术，实现 加工过程的自动化和智能化。
人工智能与数控机床的结合
要点一
总结词
要点二
详细描述
人工智能技术的引入将进一步提升数控机床的智能化水平 ，提高加工效率和精度。
人工智能技术如机器学习、深度学习等在数控机床中的应 用，可以实现自适应加工、智能故障诊断和预测性维护等 功能。通过实时采集加工数据并进行分析，数控机床能够 自我优化和调整加工参数，提高加工效率和精度。同时， 人工智能技术还可以协助操作人员进行机床编程和操作， 减少人为误差和操作时间。
绿色制造和可持续发展
总结词
随着环保意识的提高，数控机床将更加注重绿色制造和 可持续发展。
详细描述
未来，数控机床的发展将更加注重环保和可持续发展， 力求在实现高效、高精度加工的同时，降低能耗和减少 环境污染。这包括采用环保材料、优化机床结构设计以 降低能耗、减少废弃物排放和提高资源利用效率等方面 。此外，数控机床还将更加注重节能和减排技术的研发 和应用，以适应绿色制造的发展趋势。
数控机床的初步形态
采用电子管和晶体管技术，实现简单的数字计算和控制 功能。
数控机床的发明背景
01
制造业的发展
随着制造业的快速发展，对加工精度和生产效率 的要求越来越高，传统机床已经无法满足需求。
02
技术进步的推动
电子技术和计算机技术的快速发展为数控机床的 发明提供了技术支持。
数控机床起源与发展ppt
xx年xx月xx日
目 录
• 数控机床的起源 • 数控机床的应用领域 • 数控机床技术的发展趋势 • 数控机床的未来发展
01
数控机床的起源
数控机床的发明
数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯于1947年发明的，当时 他为美国空军发明了一种用于加工机械零件的精密机床。
这种机床可以通过数字编程来控制机床的加工过程，因此被 称为数控机床。
降低环境污染
通过采用更环保的材料、技术和工艺，降低数控机床在生产过程中的 环境污染，实现绿色制造。
03
提升能源利用效率
通过改进能源利用方式，提高能源利用效率，减少能源浪费，实现可
持续发展。
基于工业4.0的智能制造系统
实现生产过程的智能化
基于工业4.0的智能制造系统将通过物联网技术实现设备 之间的互联互通，使生产过程更加智能化和自动化。
数控机床技术的优势
1 2
高精度
数控机床可以通过精确的数字控制实现高精度 的加工，从而提高产品质量和生产效率。
高效率
数控机床可以快速地加工大量零件，并且可以 实现自动化操作，从而提高生产效率。
3
可适应性
数控机床可以通过不同的编程来实现不同的加 工需求，从而适应不同的生产环境和产品需求 。
02
数控机床的应用领域
数控机床在机械制造业的应用
模具制造
01
数控机床可用于制造复杂的模具，满足高精度、高效率的生产
需求。
零部件加工
02
数控机床可用于加工各种零部件，如涡轮机叶片、液压阀等。
重型机床
03
数控机床可用于重型机床的制造和维修，满足大型机械零件的
加工需求。
数控机床在航空航天领域的应用
数控技术的发展史
数控技术的发展史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。
数控机床的发展历程
数控机床的发展历程
数控机床是在数控技术的基础上发展起来的一种新型机床，在过去的几十年间，经历了不断的发展和演进。
下面将从数控技术的出现开始，简要描述数控机床的发展历程。
20世纪50年代，计算机技术和电子技术的迅速发展引起了机械加工工业的关注。
此时，数控技术应运而生。
数控技术能够通过数字信号控制机床的运动，使机床能够自动完成各种加工操作，大大提高了加工效率和精度。
在数控技术问世后的几十年间，数控机床经历了多次技术革新和改进。
在60年代，数控机床主要采用纸带作为程序输入介质，控制系统采用电气元件和继电器进行控制。
70年代，随着集成电路的发展，控制系统开始采用数字电子元件，使得数控机床的性能和稳定性得到了大幅提升。
80年代，计算机的普及使得数控机床得到了更大的进步。
计算机数控（CNC）系统应运而生，取代了传统的数字电子元件控制系统。
CNC系统具有更高的可编程性和灵活性，能够更好地适应各种复杂加工需求。
随着计算机技术的不断发展，90年代以后，数控机床进一步融合了计算机和网络技术。
刀具管理系统、模拟仿真和远程监控等新技术被引入数控机床，使其具备了更高的自动化水平和智能化程度。
目前，数控机床正朝着高速、高精度、多功能、柔性化和智能
化的方向发展。
通过引入先进的传感器技术、自适应控制算法和人工智能技术，数控机床能够更好地适应复杂的加工任务和工艺要求。
总的来说，数控机床在数控技术的推动下，经历了从纸带控制到数字电子控制再到计算机数控的发展历程。
随着技术的不断创新和进步，数控机床将不断提升其加工能力和智能化水平，为制造业的发展贡献更大的力量。
数控机床的产生与发展过程(doc 9页)
用计算机作为数控系统,这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,这个阶段经历了三代,即1952年的第一代——电子管数控机床；1959年的第二代——晶体管数控机床；1965年的第三代——集成电路数控机床。
2.计算机数控（CNC）阶段（1970年-现在）直到1970年,通用小型计算机业出现并成批生产,其运算速度比20世纪五六十年代有了大幅度的提高,这比逻辑电路专用计算机成本低，可靠性高。
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。
1971年，美国Intel公司在世界上第一次将计算机的两个核心部件——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（MICRO-PROCESSOR），又称中央处理单元（简称CPU）。
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强大，控制一台机床能力有多余，但不及采用微处理器经济合理，而且当时的小型计算机可靠性也不太理想。
虽然早期的微处理器速度和功能都还不够高，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，故称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称为微机）的性能已发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，而且PC机生产批量很大，价格便宜，可靠性高。
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——小型计算机数控机床；1974年的第五代——微型计算机数控系统；1990年的第六代——基于PC（国外称为PC—BASED）的数控机床。
1.1.2数控机床的发展趋势随着现代制造技术向着高速、高效、高精度方向的发展，制造业发生了根本性的变化。
由于数控技术的广泛应用，普通机械被高效率、高精度的数控机械所代替，形成了巨大的生产力。
机械制造业是国民经济的基础产业，是支撑整个工业和国民经济发展的基石。
数控机床发展历史
机床数控改造1 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。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.1 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。
数控机床的发展史
数控机床的发展历程
1952
电子管
1959
晶体管
数控机床
1990
PC+CNC
1974
微型计算机
小 型 集
1965 成
电 路
1970
小型计算机
数控机床的发展历程19591965数控机床数控机床1952电子管电子管晶体管晶体管1970小型计算机小型计算机1974微型计算机微型计算机1990pccncpccnc数控机床的发展历程更高水平发展2000年开始产业化成熟阶段19901999年发展应用阶段19801989年起动阶段19521979年智能化网络化敏捷制造虚拟制造柔性单元柔性系统自动化工厂开始应用数控系统微处理器运算速度快速提高功能不断完善可靠性进一步提高监控检测换刀外围设备得到了应用先后经历电子管晶体管小集成电路大规模集成电路小型计算机微处理器等数控机床的发展趋势系统软件化体系开放化控制智能化信息网络化功能复合化高精度高速加工绿色化发展趋势我国数控机床的发展现状我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代通过六五期间引进数控技术七五期间组织消化吸收科技攻关我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩
数控机床的发展历程 数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程 序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的 机床，简称数控机床。
数控机床是在机械制造技术和控制技术的基础上发展起来的，其过程 大致如下：
1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶 片轮廓检验用样板的加工设备。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，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
数控机床发展历史
机床结构与驱动技术的进步
传统机床结构
采用传统的机械传动结构，如皮 带、齿轮、链条等，具有传动效 率低、精度差、噪音大等缺点。
先进机床结构
采用直线电机、电主轴等先进技 术，实现了无传动间隙、高速高 精度运动，提高了机床的加工效
率和加工精度。
复合加工机床
将多种加工功能集成在一台机床 上，如车铣复合、铣磨复合等， 减少了工件装夹次数和加工时间
日期:
数控机床发展历史
汇报人：
目录
• 数控机床的起源与初期发展 • 数控机床的技术发展与迭代 • 数控机床产业的现状与趋势 • 典型数控机床及其应用案例
01
数控机床的起源与初期发展
数控机床的概念诞生
背景
20世纪中期，随着航空、航天等高科技产业的迅猛发展，对复杂零件的精密度 和加工效率提出了更高的要求。
，提高了加工效率。
数控系统与控制技术的发展
开环控制系统
系统输出量不直接参与控制，而是通过检测输出量的变化 来间接控制被控对象，具有结构简单、成本低等优点，但 控制精度较低。
闭环控制系统
通过比较输出量与期望值之间的误差来控制被控对象，具 有控制精度高、稳定性好等优点，但系统复杂度高，成本 较高。
现场总线技术
诞生
为满足这一需求，美国麻省理工学院于1952年成功研制出第一台三坐标数控铣 床，标志着数控机床的诞生。
初期数控机床的技术特点
01
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控制系统
初期数控机床采用电子管 元件组成的控制系统，体 积庞大，功耗高，可靠性 较差。
插补技术
采用直线和圆弧插补技术 ，对复杂曲线的加工能力 有限。
驱动方式
主要采用步进电机驱动， 精度和速度较低。
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国际稀土资源战略
• 吃着别人的，留着自己的。
古代工具的制作方法
• 石制工具的制作方法:捶打 剥离 修整
• 青铜器具的制作方法:铸造 铸接 锻打 修磨 • 铁制器具的制作方法:铸造 铸接 锻打 修磨
最早的车床
• 大约出现于18世纪欧洲 • 最早的车床是靠手拉或脚踏，脚踏车床通 过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切 削的。
车床的发展史
• • • • 1797年，英国的莫兹利发明现代车床， 1845年，美国的菲奇发明转塔车床。 1848年，美国又出现回轮车床 20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿 轮变速箱的车床(现在的普通车床)。
铣床发展史
• • • • 1818 年美国人惠特尼发明卧式铣床。 1862年美国人布朗发明万能铣床 。 1884年前后出现了龙门铣床。 20世纪20年代出现了半自动铣床(现在的普 通铣床)
青铜
• • • • • 纯铜与锡或铅的合金 熔点:700～900℃ 纯铜熔点1083℃ 含锡10%的青铜，硬度为红铜的 4.7倍 关键词:孔雀石
人类工具发展史
• 铁器时代 • 公元前2世纪-现在 • 关键词:煤炭 汉朝铁器-环首刀
铁器
• 铁的熔点:1535 ℃ • 煤炭代替木炭 • 木炭燃烧温度:700 ℃ 煤炭燃烧温度:1000 ℃ (开放式燃烧) 1700-1900 ℃(带鼓风机的 封闭空间)
趣味小知识-金属之最
• • • • • 最硬的金属: 熔点最高的金属: 导电性最好的金属: 人体中含量最高的金属: 密度最大的金属:
熔点最低的金属:
•
铬Cr(ge) 钨3410℃ 银 钙(体重的2%) 锇22.59g/cm3 汞
稀土资源
• 镧系元素—镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕 (Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽 (Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、 镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个 元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀 土元素，也叫稀土资源，简称稀土。 • 有“工业黄金”之称，用于改善各类钢材的物理 化学性能，军事上用于增强各类武器的战术性能。
电子管计算机
数控机床的发展
• 1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用 的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来。 • 1965年，出现了第三代集成电路数控装置，体积小、功耗 低、可靠性高、廉价，促进了数控机床品种和量产的发展。 • 1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计 算机数控装置（简称MNC），这是第五代数控系统。 • 20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即 以PC机为控制系统的硬件，在PC机上安装NC软件系统， 此种系统维护方便，易于实现智能化、网络化制造，是现 代数控系统的主流形式。
机床对人类社会的意义
• 机床的出现对人类工具的发展具有里程碑 式的意义。 • 试想一下机床出现之前能生产出这样的工 具出来么？
什么是数控机床
• 数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程 序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑 地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序， 并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载 体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各 种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形 状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较 好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件 加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床， 代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典 型的机电一体化产品。
数控机床的诞生
• 1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委 托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用 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 是提出采用数字脉冲控制机床的设想。 • 1949年，该公司与麻省理工学院共同研究， 于1952年成功试制第一台三坐标数控铣床， 当时采用的数控装置是电子管元件。
铝的历史
• 法国皇帝拿破仑三世是一个喜欢炫耀自己 的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。 每次宴会，餐桌上的用具几乎全是用银制 成的，唯有他自己用的那一个碗是铝制品。 • 铝自1825年由丹麦科学工作者厄尔斯泰德 发现以来，至今已有一百多年的历史。 1886年工业化提炼铝的熔盐电解法问世也 已经有一百余年。 • 2014年中国的纯铝年产量为4800万吨。
• 制造技术的精益求精
• 高端制造行业的飞速发展
数控机床的技术壁垒
• 1983年，苏联技术机械进口委员会成功从日本东芝公司获 得了价值35亿日元的四台MBP-110S九轴数控镗铣床，并 且被送到了苏联的造船厂。这是一种可以对大直径的船用 螺旋桨完成精密加工的高技术设备。从此，苏联可以加工 出高质量低噪声的潜艇螺旋桨。历史上，苏联潜艇素来以 噪大，易被发现而著称，而这次事件之后，苏联潜艇彻底 脱胎换骨，一下成了“隐身人”。战斗力顿时不可同日而 语。也让北约感到了更加巨大的军事威胁。1986年，巴黎 统筹委员会一致认定，东芝公司违反了禁运规定向苏联出 口了违禁的设备，令东芝上上下下陷入一片混乱。这就是 震惊世界的“东芝事件”。
我们至今仍生活在铁器时代
• • • • • 地球上主要金属含量:(地壳中的含量) 铝8.1% 铁5.1% 钠2.8% 钾2.6% 镁2.1% 钛0.68% 锰0.10% 铜0.01% 其他稀有金属<0.01% 铁是地球中含量丰富，且硬度最高金属， 没有之一。 • 杭州湾跨海大桥，全长36KM，钢材用量80 万吨。
现代数控技术的发展现状
• 计算机辅助编程:利用计算机自动编制数控 加工程序。(Mastercam) • 集中工序进行生产的数控机床:单一复杂零 件的一次性加工完成全部工序。(车削中心 五轴加工中心) • 各种特种类型的数控机床:数控冲床、数控 电加工、数控激光加工等等。
数控技术的出现对人类的影响
人类制造业的起源与发展
数控教研室 李岩
人类进化与工具革新
பைடு நூலகம்
• 人类的进化史其实就是利用工具演化史
人类工具发展史
• 石器时代 • 250万年前-公元前2000年 • 关键词:钻木取火 北京人 山顶洞人
石制武器和工具
• 各类石具
• 黑曜石武器:南美洲阿兹特克人
人类工具发展史
• 青铜器时代 • 公元前3000年-公元元年 • 关键词:商朝 甲骨文