数控技术和数控机床的演变历程

1948年，美国帕森斯公司（Parsons Corporation）在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓检查用样板的机床时，该公司经理帕森斯（John T.Parsons）根据自己的设想，提出了利用全数字电子计算机对轮廓路径进行数据处理，并考虑刀具直径对加工路径的影响，以提高加工精度的新方案，由此便产生了研制数控机床的最初萌芽。1949年，作为这一方案主要承包者的帕森斯公司，正式接受美国空军的委托，与美国麻省理工学院（MIT）伺服机构实验室合作进行研制工作。经过三年的研究，世界上第一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标数控立式铣床于1952年试制成功，解决了美国空军在研制新的飞机机种上设计的复杂零件的加工工艺问题，从而开始了多品种小批量加工自动化的新纪元。当时用的电子元器件是电子管，这就是第一代数控机床，电子管数控系统也是第一代数控系统。从此，电子技术、计算机技术与传统的机械加工技术融为一体，发展成为一种综合性的数控技术。

1959年，晶体管和印刷电路板在数控系统中广泛应用，数控系统从而跨入了第二代。

1959年3月，美国的克耐·杜列克公司（Keaney & Trecker Corp）发明了具有刀库、自动换刀装置和回转工作台，可以在一次装夹中对工件的多个面进行钻孔、锪孔、攻螺纹、镗削、平面铣削、轮廓铣削等多种加工的数控机床，称为加工中心。

1965年，出现了小规模集成电路。由于它的体积小、功耗低，并且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。

以上三代数控系统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，也就是NC机床。

1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统，这就是最初的柔性制造系统（FMS）。之后，美国、欧洲、日本也相继开发和应用柔性制造系统。(www.xing528.com)

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（CNC）系统。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。计算机数控系统被称为第四代数控系统。

1970年前后，美国英特尔公司开发和使用了微处理器。1974年，美国、日本等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统。此后，装有微处理器数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用。微处理器数控系统就是第五代数控系统，也被称为MNC（microcomputer numerical control）系统。

自20世纪90年代以来，计算机软硬件技术的飞速发展为数控系统的开放化奠定了技术基础，基于个人计算机的开放式数控系统已成为世界各国数控厂商开展竞争的重点领域，数控系统从此进入了第六代。

我国数控机床起步于1958年，由于各种原因，到1981年后才得以较快发展。“六五”期间（1981—1985年），主要是引进了数控系统及驱动技术，并相应开发了若干典型主机品种。“七五”期间（1986—1990年），通过攻关及“数控一条龙”项目的安排，在引进技术的基础上消化吸收、国产化并派生品种。“八五”期间（1991—1995年），组织“数控技术攻关”，重点开发普及型数控系统，并对数控机床主机和相关配套件进行攻关和研究，安排了“数控机床国产化”技术改造专项，对部分数控机床主机、数控系统和相关配套件重点生产企业进行技术改造。从此后，我国数控机床的发展进入了快速发展期。“九五”期间（1996—2000年），重点提高可靠性、增加品种，普及型数控系统和数控机床实现经济规模生产。“十五”期间（2001—2005年）及2010年前我国数控机床的发展方针是：重点抓好六类主机（数控车床、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、数控重型机床和数控精密电加工机床），集中突破数控系统；发展普及型，提高可靠性；内外结合，以我为主，实现我国数控机床产业化，以使我国的数控技术和数控机床水平赶上先进工业国家。“十一五”期间（2006—2010年），数控机床行业步入一个平稳的发展期，数控机床产业的发展重点是发展大型、精密、高速数控装备和数控系统及功能部件。“十二五”期间（2011—2015年），数控机床的主要发展重点是高档数控机床。“十三五”期间（2011—2015年），数控机床的主要发展重点是：要覆盖“中国制造2025”中重点领域提出的急迫需求，力争兼顾近来技术和市场发展迅速的机器人等重点新兴产业需要；要凝练关键核心技术，集中力量突破高档数控系统等产品的关键共性技术，形成行业的可持续创新能力。