11.1 数控铣概述

11.1.1 数控铣产生与发展

数控机床的发展历程并不太长，但发展势头迅猛，最早可以追溯到1947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。为了提高生产飞机零件的靠模和机翼检查样板的精度及效率，提出了用计算机控制机床的设想。

1949年，在美国麻省理工学院的协助下，开始数控机床的研究；1952 年,Parsons 公司和 M. I. T 合作研制了世界上第一台三坐标数控机床。1954 年 11月,第一台工业用数控机床由美国 Bendix 公司生产出来。从1952年至今,NC机床按NC系统的发展经历分为六代。

第一代:1955 年 NC 系统由电子管组成,体积大,功耗大。

第二代:1959 年 NC 系统由晶体管组成,广泛采用印刷电路板。

第三代:1965 年 NC 系统采用小规模集成电路作为硬件,其特点是体积小,功耗低,可靠性进一步提高。

第四代:1970 年 NC 系统采用小型计算机取代专用计算机,其部分功能由软件实现,其具有价格低,可靠性高和功能多等特点。

第五代:1974 年 NC 系统以微处理器为核心,不仅价格进一步降低,体积进一步缩小,而且使实现真正意义上的机电一体化成为可能。

第六代:基于PC 的NC 系统诞生,使NC 系统的研发进入了开放型、柔性化的新时代,新型 NC 系统的开发周期日益缩短。 它是数控技术发展的又一个里程碑。

11.1.2 数控铣发展趋势

现代数控机床的发展势头迅猛，技术水平大幅度提高，大大促进了数控机床性能的提高。从未来总体来看，当前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。

运行高速化

进给、主轴、刀具交换、托盘交换等实现高速化,并具有高的加( 减) 速度。进给率高速化:在分辨率为 1 m 时,Fmax = 240 m / min,可获得复杂型面的精确加工。

加工高精化

提高机械的制造和装配精度;提高数控系统的控制精度;采用误差补偿技术。

提高 CNC 系统控制精度,采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化;采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度( 达到 0. 01m / 脉冲)。

控制智能化

随着人工智能技术的不断发展,为满足制造业生产柔性化、制造自动化发展需求,数控技术智能化程度不断提高。例如,通过监测主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,辨识出刀具的受力、磨损及破损状态,还可判断机床加工的稳定性状态,并实时修调。

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、降低工件表面粗糙度及设备运行的安全性。

交互网络化

支持网络通信协议,既满足单机 DNC 需要,又能满足 FMC、FMS、CIMS、TEAM 对基层设备集成要求的数控系统。 包括网络资源共享、数控机床的远程( 网络) 控制、数控机床故障的远程( 网络) 诊断及数控机床的远程( 网络) 培训与教学( 网络数控)。