1.1.1 数控机床的产生

1948年美国帕森（Parsons Company）公司接受美国空军委托，研制直升机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究所合作，开始数控机床的研究，并于1952年试制成功世界上第一台由大型立式仿形铣床改装而成的、用专用电子计算机控制的三坐标立式数控铣床。研制过程中采用了自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等方面的技术成果。后来又经过改进，于1955年实现了产业化，并批量投放市场，但由于技术上和价格上的原因，只局限在航空工业中应用。数控机床的诞生，对复杂曲线、形面的加工起到了非常重要的作用，同时也推动了美国航空工业和军事工业的发展。

数控机床的产生，不仅为复杂零件的加工提供了方便，而且加工精度高，尺寸一致性好，生产率高，能够大大减轻工人的劳动强度，使机械制造业从刚性自动化时代进入了柔性自动化时代，因而很快受到了人们的关注。世界各国竞相投入大量的人力、物力进行研究，使数控机床得到了迅速的发展。继数控铣床、数控车床、数控钻床等单工序加工类机床之后，1959年，克耐-杜列克公司（Keaney＆Trecker Company）开发出了装有自动换刀装置、能够一次装夹、多工序加工的加工中心。1967年，英国首先把几台数控机床连接成具有一定柔性的加工系统，即柔性制造系统（Flexible Manufacture System，FMS）。20世纪80年代初，国际上又出现了以数台加工中心为主体，再配上工件自动装卸和监控检验装置而构成的柔性制造单元（Flexible Manufacture Cell，FMC）。20世纪80年代末90年代初，计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacture System，CIMS）逐渐投入使用，并呈现出迅猛发展的态势。几十年来，数控机床无论在品种、数量还是在功能上都取得了长足的进展，为机械制造业注入了新的生机和活力。

数控系统发展到今天，经历了两个阶段和六代的发展。

1.数控（NC）阶段（1952—1970年）

早期计算机的运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能实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），简称数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段经历了三代，即

·第一代数控：1952—1959年采用电子管元件构成的专用NC装置。

·第二代数控：1959—1964年采用晶体管电路的NC装置。

·第三代数控：1965—1970年采用小、中规模集成电路的NC装置。

2.计算机数控（CNC）阶段（1970年至今）

到1970年，通用小型计算机业已出现成批生产。其运算速度比20世纪五六十年代有了大幅度的提高，这比专门“搭”成的专用计算机成本低、可靠性高。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。随着计算机技术的发展，这个阶段也经历了三代，即

·第四代数控：1970—1974年采用大规模集成电路的小型通用计算机控制系统。

·第五代数控：1974—1990年微处理器应用于数控系统。

·第六代数控：1990年以后PC（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可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（PC-BASED）的时代。