文 献 综 述

#160;1、课题背景和意义 ：

对于早期的数控机床主要是使用继电器逻辑实现相应的控制功能，但继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，一旦出现问题后，很难进行更改，并存在以下缺点：A、触电容易被电弧烧坏而导致接触不良；B、机械方式实现的触点控制反应速度慢；C、继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差等特点。从而造成了企业的生产率底下、效率差，而这些企业往往因而没有足够的资金购买新的数控机床。在这样的情况下，则需要更加稳定、易于操作的控制方法，因此，可编程逻辑控制器（PLC）成为一个好的选择。可编程逻辑控制器是近几十年才形成和发展起来的一种新型工业用控制装置，它可以取代传统的继电器控制电路从而实现逻辑顺序动作控制、计数和算术运算等各种操作功能。可编程控制器作为一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、现场连接方便等一系列显著优点，通过采用一种可编程程序的存储器在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字、模拟的输入输出来控制各种类型的机械设备和生产过程。而且PLC作为数控机床的一个重要的组成部分，在数控机床的执行部分和控制部分起到桥梁的连接作用，同时也使器结构更紧凑。功能更丰富，响应速度和可靠性大大提高。目前，数控机床在我国国民经济的各行各业发挥着越来越重要的作用，数控机床已经成为企业技术改造的首先设备之一。我国已经成为数控机床的生产大国、消费大国和进口大国，所以优化数控机床的控制性能有着很重要的意义。

2、国内外研究状况：

最早在20世纪40年代提出了用数字控制技术进行机械加工的思想。当时，美国北密执安的一个小型飞机工业承包商帕森公司在制造飞机框架及直升机叶片轮廓用样板时，用全数字电子计算机对轮廓路径进行数据处理，并考虑了刀具直径对加工路径的影响，提高了加工精度。1949年开始经过三年时间的研究，年帕森公司试制成功世界第一台数控机床试验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床，这便是数控机床的第一代。

1959年，计算机行业研制出晶体管元器件，因而数控装置中广泛釆用晶体管和印制电路板，从而跨入第二代数控时代。同时美国航空工业协会（和麻省理工学院发展程序语。

1965年，出现了小规模集成电路。由于它体积小、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，都是采用专用控制计算机的硬逻辑数控系统。装有这类数控系统的机床为普通数控机床。

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(柔性制造系统）。之后，美、欧、日也相继进行开发与应用。

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数控计算机，数控的许多功能由软件程序实现。这样组成的数控系统称为计算机数控系统(CNC)。1970年，在美国芝加哥国际机床展览会上，首次展出了这种系统，称为第四代数控。而由计算机直接对许多机床进行控制的控制系统，称为直接数控系统（DNC）。