【正文】 在上述三個計算機系統(tǒng)外圍，還需要利用計算機進行市場預測，編制產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃，分析財政狀況和進行生產(chǎn)管理與人員管理。 概述 柔性制造單元（ FMC） 和柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 柔性制造單元是由加工中心（ MC） 與工件自動交換裝置（ APC） 組成，同時，數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動檢測與工況自動監(jiān)控等功能，如工件尺寸測量補償、刀具損壞和壽命監(jiān)控等。已經(jīng)出現(xiàn)的計算機直接數(shù)控系統(tǒng)（ DNC）、 柔性制造系統(tǒng)（ FMS）及計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）， 就是以數(shù)控機床為基礎(chǔ)的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。通過前饋控制，使跟蹤滯后誤差大為減小，提高了位置控制精度。在全數(shù)字式控制系統(tǒng)中，位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)等參數(shù)均實現(xiàn)了數(shù)字化，實現(xiàn)了幾乎不受負載變化影響的高速響應的伺服系統(tǒng)。智能化的數(shù)控系統(tǒng)可以解決數(shù)控機床的故障診斷和提出排除的方法，也可以更廣泛的深入解決加工中的技術(shù)問題。 概述 高速化和高精度化 目前數(shù)控機床正向著高速化和高精度化方向發(fā)展，主軸轉(zhuǎn)速可達 10000～ 40000r/min， 進給速度可達 30m/min， 快速移動可達 100m/min， 加速度可達 1g， 換刀時間可達 ， 加工中心的定位精度約為177。 概述 （ 9）高可靠性 這是一項硬指標，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障時間（ MIBF） 已達到 30000h以上。數(shù)控系統(tǒng)要單機進入柔性制造系統(tǒng)（ FMS） 進而形成計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）， 就要求數(shù)控系統(tǒng)具有更高的通信功能，為此，有的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)了符合 ISO開放系統(tǒng)互聯(lián)七層網(wǎng)絡模型的通信規(guī)約，如 MAP（ 制造自動化協(xié)議），為自動化技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。在有的 CNC系統(tǒng)中，還建立了切削率的數(shù)據(jù)庫及切削用量的專家系統(tǒng)等。 概述 （ 4）具有多種監(jiān)控、檢測及補償功能 為了提高數(shù)控機床的效率及加工精度，有些數(shù)控機床配置了各種測量裝置，如刀具磨損的檢測、機床精度及熱變形的檢測等，與之相適應，數(shù)控系統(tǒng)則具有刀具壽命管理、刀具參數(shù)補償、反向間隙及絲杠螺距誤差補償、熱變形補償?shù)裙δ堋Ｍ瑫r， PLC輸入 /輸出點數(shù)和 PLC容量的增加可滿足直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ DNC） 和柔性制造單元（ FMC）的控制要求。高速 32位微處理器的采用，使得數(shù)控系統(tǒng)的輸入、譯碼、計算和輸出等環(huán)節(jié)都在高速下進行，同時提高了多軸聯(lián)動、進給速度和分辨力等指標。標準型數(shù)控系統(tǒng)也稱全功能數(shù)控系統(tǒng)，功能齊全，控制精度和運行精度都比較高，基本上都是閉環(huán)或半閉環(huán)控制系統(tǒng)；經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)功能比較簡單，在我國，經(jīng)濟型數(shù)控通常和步進驅(qū)動組成開環(huán)控制系統(tǒng)。 概述 到 70年代初，由于微電子技術(shù)的發(fā)展，由大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器引入數(shù)控并取代了小型計算機。基于 DSP的運動控制器為核心，融合 PLC功能，與標準 PC機集成的新一代開放式數(shù)控系統(tǒng)有可能成為第六代數(shù)控系統(tǒng)的主導產(chǎn)品。這種系統(tǒng)從 20世紀 80年代初開始提出研制，直到 20世紀 90年代初得以實現(xiàn)。今后微處理器的速度還會提高，數(shù)控的功能會有更大的提高，因此除了有特殊要求的系統(tǒng)外，中小型計算機數(shù)控均可用微型計算機數(shù)控來代替。這即是第四代數(shù)控系統(tǒng)，即計算機數(shù)控系統(tǒng)（ CNC）。 概述 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 從數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展看數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，大概分為以下幾個階段： 第一階段 1952年至 1970年，這一階段的數(shù)控系統(tǒng)采用由硬件電路組成的專用計算機裝置，這種數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷三個時代，即電子管、晶體管和小規(guī)模集成電路時代。 （ 4）插補運算 插補運算是根據(jù)刀具中心點沿各坐標軸移動的指令信息，以適當?shù)暮瘮?shù)關(guān)系進行各坐標軸脈沖分配的計算。在計算機數(shù)控中，譯碼之前，先將零件程序存放在緩沖器里。程序編制可以是手工編制，也可以是自動編制。高檔型數(shù)控系統(tǒng)，一般用于多軸車削中心、多軸銑削中心、自動生產(chǎn)線的多軸控制、柔性加工單元、計算機集成制造系統(tǒng)等。如：金屬切削類數(shù)控機床、金屬成型類數(shù)控機床、數(shù)控特種加工機床、其它類型的數(shù)控機床及低檔數(shù)控機床（脈沖當量 ～ ， 快進速度 4～ 10m/min）、中檔數(shù)控機床（脈沖當量 ～ ， 快進速度 15～24m/min）、 高檔數(shù)控機床（脈沖當量 ～ ，快進速度 15～ 100m/min） 等等。因而半閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)整都有較大的難度，主要用于一些精度要求較高的鏜銑床、超精車床和加工中心等。 圖 1 5 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的示意圖 工作臺 齒輪副 步進電動機 步進電動機 功率放大器 進給 脈沖 數(shù)控 裝置 概述 （ 2）閉環(huán)控制系統(tǒng) 圖 1 6 閉環(huán)控制系統(tǒng)的示意圖 工作臺 齒輪副 步進電動機 伺服放大器 數(shù)控 裝置 位 置 檢測裝置 反饋脈沖 概述 閉環(huán)控制系統(tǒng)是指在機床的運動部件上安裝位置測量裝置（位置測量裝置有光柵、感應同步器和磁柵等），如圖 16所示。 ～177。 概述 ： （ 1）開環(huán)控制數(shù)控機床 這類數(shù)控機床沒有檢測反饋裝置，數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號流程是單向的，其精度主要決定于驅(qū)動元件和伺服電機的性能，開環(huán)數(shù)控機床所用的電動機主要是步進電動機。 概述 （ 3）輪廓控制的數(shù)控機床 輪廓控制又稱連續(xù)控制，大多數(shù)數(shù)控機床具有輪廓控制功能。這類數(shù)控機床主要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標鏜床、數(shù)控沖床、數(shù)控點焊機、數(shù)控折彎機和數(shù)控測量機等。當數(shù)控裝置帶有PLC時，這些信號除極少數(shù)的高速信號外，均通過 PLC傳送。強電線路不能與低壓下工作的控制電路或弱電線路直接連接，只有通過斷路器、中間繼電器等器件，轉(zhuǎn)換成直流低電壓下工作的觸點的開合動作，才能成為繼電器邏輯電路和 PLC可接收的電信號，反之亦然。 第 Ⅰ 類和第 Ⅱ 類接口傳送的信息是數(shù)控裝置與伺服驅(qū)動單元、伺服電動機、位置檢測和速度檢測之間的控制信息及反饋信息，它們屬于數(shù)字控制及伺服控制。 概述 根據(jù)國際標準《 ISO4336— 1981（ E） 機床數(shù)字控制 — 數(shù)控裝置和數(shù)控機床電氣設(shè)備之間的接口規(guī)范》的規(guī)定，接口分為四類。