第1章概论[主要内容]1、简略讲述数控机床的产生；2、简略讲述数控技术的发展趋势；[教学目标]1、了解数控机床的产生；2、了解数控技术的发展趋势；1.1数控机床的产生1.1.1产生背景从工业化革命以来人们实现机械加工自动化的手段：自动机床组合机床专用自动生产线这些设备的使用大大地提高了机械加工自动化地程度，提高了劳动生产率，促进了制造业地发展。但它也存在固有的缺点：初始投资大准备周期长数控技术产生和发展的内在动力市场竞争日趋激烈，产品更新换代加快，大批量产品越来越少，小批量产品生产的比重越来越大，迫切需要一种精度高、柔性好加工设备来满足上述需求。数控技术产生和发展的技术基础电子技术和计算机技术的飞速发展则为NC机床的进步提供了坚实的技术基础。数控技术正是在这种背景下诞生和发展起来的。它的产生给自动柔性差化技术带来了新的概念，推动了加工自动化技术的发展。1.1.4发展的历史采用数字控制（NCNumericalcontrol）技术进行机械加工的思想，最早是于20世纪40年代初提出来的。1952年，美国麻省理工学院成功地研制出一台数控铣床，这是公认的世界上第一台数控机床，当时用的电子元件是电子管。1958年，开始采用晶体管元件和印刷线路板。美国出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心（MCMachiningCenter）。从1960年开始，其它一些工业国家，如原联邦德国、日本也陆续开发生产出了数控机床。1965年，数控装置开始采用小规模集成电路，使数控装置的体积减小、功耗降低及可靠性提高。但仍然是硬件逻辑数控系统。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，这就是最初的柔性制造系统（FMSFlexibleManufactureSystem）。1970年，美国芝加哥国际机床展览会首次展出用小型计算机控制的数控机床界上第一台汁算机数字控制（CNCComputerNumericalcontrol）的数控机床。1974年微处理器用于数控装置，促进了数控机床的普及应用和数控技术的发展。在20世纪80年代后期，出现了以加工中心为主体，再配上工件自动检测与装卸装置的柔性制造单元(FMCFlexibleManufactureCenter)。FMC和FMS技术是实现计算机集成制造系统(CIMSComputerIntegratedManufactureSystem)的重要基础。1.1.5各国数控机床发展历史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。由於美国首先结合汽车、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，偏重於基础科研，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，於1982年被後进的日本超过，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。，於1956年研制出第一台数控机床後，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。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出於蓝而胜於蓝。自1958年研制出第一台数控机床後，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿後创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种