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1、机床电气控制技术的现状和发展趋势 提纲一、机床的发展史二、国内外常见的机床三、机床电气控制的现状四、机床电气控制发展的趋势一、机床的发展史 1 、机床的定义、机床的定义 机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为机器的机器，所以又称为”工作母机工作母机”或或”工具机工具机”，习，习惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：惯上简称机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零
2、件，一般但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器都需在机床上用切削的方法进行最终加工。在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的制造中，机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40-60，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。用。 2 、 机床的发展史的简单回顾 (1) 18世纪前,简单机床雏形. (2) 18世纪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。机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动。(3) 19 世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产
3、的推动，各种类型的机床相继出现. (4)二十世纪初，为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具，相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要，又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。(5) 1950年机床自动化时期第二次世界大战以后，由于数控和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始机床了自动化时期 .1951年世界上第一台数控机床诞生.二、国内外工厂常见的机床1 、普通机床( 1) 车床( 2) 铣床普通车床3 、 镗床4 、磨床5 、刨床镗床磨床龙门刨床2 、数控机床 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，
4、数控机床有如下特点： 加工精度高，具有稳定的加工质量； 可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件； 加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间； 机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）； 机床自动化程度高，可以减轻劳动强度； 对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。 数控车床数控铣床数控钻床加工中心三、机床电气现状1、机床电气现状（1）继电器控制）继电器控制 20-30年代，以实现对控制对象的起动、停车、调速、自动循年代，以实现对控制对象的起动、停车、调速、自动循环以及保护等控制环以及保护等控制 。结构简单、价廉、控制方式
5、直观、易掌握、。结构简单、价廉、控制方式直观、易掌握、工作可靠、易维护，因此在机床控制上得到长期、广泛的应用。工作可靠、易维护，因此在机床控制上得到长期、广泛的应用。它的缺点是体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，它的缺点是体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难，由于是有触点控制由于是有触点控制 （2）顺序控制）顺序控制 在在60年代出现了顺序控制器。它是继电器和半导体元件综年代出现了顺序控制器。它是继电器和半导体元件综合应用的控制装置，具有程序改变容易、通用性较强等优点，合应用的控制装置，具有程序改变容易、通用性较强等优点，广泛用于组合机床、自动线上。广泛用于组合机床、自动线上
6、。 （3）PLC控制控制 随着计算机技术的发展，双出现了以微型计算机随着计算机技术的发展，双出现了以微型计算机为基础的具有编程、存储、逻辑控制及数字运算功能为基础的具有编程、存储、逻辑控制及数字运算功能的可编程控制器的可编程控制器PLC （4）数字控制）数字控制 50年代，数控机床既有专用机床生产率高的优点，年代，数控机床既有专用机床生产率高的优点，又有通用机床工艺范围广、使用灵活的特点，并且还又有通用机床工艺范围广、使用灵活的特点，并且还具有能自动加工复杂成型表面，精度高的优点。数控具有能自动加工复杂成型表面，精度高的优点。数控机床集高效率、高精度、高柔性于一身，成为当今机机床集高效率、高精
7、度、高柔性于一身，成为当今机床自动化的理想形式。床自动化的理想形式。 （5） 柔性制造系统FMS 柔性制造系统FMS是由一中心计算机控制的机械加工自动线，是数控机床、工业机器人、自动搬运车、自动化检测、自动化仓库组成的技术产物。加工计算机辅助设计设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助质量检测CAQ及计算机信息管理系统将构成计算机集成制造系统CIMS。它是当前机械加工自动化发展的最高形式。机床电气自动化的水平在电气控制技术迅速发展的进程中将被不断推向新的高峰。2、数控机床（1）数控机床的定义 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，
8、并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。 （2）、数控机床的特点u加工精度高，具有稳定的加工质量；u可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；u加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；u机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的35倍）；u机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；u对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。（3）、数控装置的组成是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 （4）
9、 数控机床的驱动装置数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机、伺服系统等。3、柔性制造系统（、柔性制造系统（FMS） 是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。的生产系统。 优点优点u设备利用率高。设备利用率高。u在制品减少在制品减少80%左右。左右。 u 生产能力相对稳定。生产能力相对稳定。u产品质量高。产品质量高。u运行灵活。第六，产品应变能力大。运行灵活。第六，产品应变能力大。 四、机床电气控制发展的趋势机床业目前正在向电子化、高速化、精密化发展。 机床向智能化发展。06年出现了智能化机床。智能机床的定义是：机床能对自己进行监控，可自行分析众多与机床、加工状态、环境有关的信息及其他因素，然后自行采取应对措施来保证最优化的加工。网络化、集成化方向发展。 机床能与互联网相联。可实现远端监控向故障自诊断方向发展。向智能化数字伺服系统发展。使驱动系统获得最佳的运行。
