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电子评定浅析机床数字控制系统

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卖家[上传人]：公****

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1、电子职称评定浅析机床数字控制系统简要：本篇文章是由? 电工文摘 ?发表的一篇电子论文，(双月刊)创刊于1981年，由机械工业北京电工技术经济研究所主办。杂志主要突出产品与技术等主题，致力于介绍国内外电器行业新技本篇文章是由?电工文摘?发表的一篇电子论文，(双月刊)创刊于1981年，由机械工业北京电工技术经济研究所主办。杂志主要突出产品与技术等主题，致力于介绍国内外电器行业新技术、新产品、先进的管理理念以及最新的产品研发成果和资讯、国家重大课题的技术论文等内容。摘要：数控机床的核心就是CNC系统(简称数控系统),从自动控制的角度看,数控系统就是一种轨迹控制系统,即其本质上是以多执行部件(各运动轴)的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统,是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。关键词：数字控制系统开展 CNC1、数控系统的开展史自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的开展历程。第1阶段是硬件数控(NC):第1代1952年的电子管;第2代1959年晶体管(别离元件);第3代1965年小规模集成电路;第2阶段是软件数控(CNC):

2、第4代1970年的小型计算机,中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器,大规模集成电路。2、数控(NC)阶段(19521970年)早期计算机的运算速度低,虽然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)。随着元器件的开展,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。常见的电子管是真空式电子管:不管是二极,三极还是更多电极的真空式电子管,它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃(或金属,陶瓷)外壳及封装在壳里的灯丝,阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极,三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例,这种收音机普遍使用五六个电子管,输出功率只有1瓦左右,而耗电却要四五十瓦,功能也很有限。翻开电源开关,要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年,晶体管是由贝尔实验室创造的

3、,荣获诺贝尔物理学奖,创造了企业研发机构有史以来因技术创造而获诺贝尔奖的先例,晶体管的创造对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的创造,终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是,晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是,它廉价、耐久、耗能小,并且几乎能够被制成无限小。晶体管是现代科技史上最重要的创造之一,究其原因有三个方面。第一,它取代了电子管,成为电子技术的最根本元件,原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二,它是微电子技术革命的发动者,而信息时代至今的开展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的,所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三,晶体管是集成电路和芯片的组成单元,也是光电器件和集成光路的根本组成单元,更是网络技术的根底,只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或开展罢了。由于这三方面的原因,晶体管的创造在信息科技的迅速开展中起了决定性的重要作用,它的意义远远超出了一种元器件的创造范围,而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术根底的关键。所以晶体管创造过程中的突出特点,对于其他科技的产生和开展有重要的参考和启示意义。小规模集成电路:

4、晶体管诞生后,首先在设备和助听器中使用.逐渐地,它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路,在20世纪50年刊开展起来后,以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。3、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

5、能已开展到很高的阶段,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。最常用的形式:CNC嵌入PC型,在PC内部插入专用的CNC控制卡。将计算机用于数控机床是数控机床史上的一个重要里程碑,因为它综合了现代计算机技术、自动控制技术、传感器技术及测量技术、机械制造技术等领域的最新成就,使机械加工技术到达了一个崭新的水平。(随着科技的开展晶体管的体积越来越小,已到达纳米级。(1纳米为1米的10亿分之一),纳米晶体管的出现将导致未来可以制造出更强劲的计算机芯片。把20纳米的晶体管放进一片普通集成电路,形同一根头发放在足球场的中央。现代微处理器包含上亿的晶体管。CNC与NC相比有许多优点,最重要的是:CNC的许多功能是由软件实现的,可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求,从而实现数控功能的更改或扩展,为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。4、结语总之,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)。基于PC的运动控制器,目前最流行的是PMAC。(PMAC(Program Multiple Axises Controller)是美国delta tau 公司生产制造的多轴运动控制卡)。参考文献1 刘生,等.数控系统的根本情况分析与研究.2022.(7).2 李积继,等.CNC系统的研究与开发J.防爆电机,1995,(2).

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