数控机床发展史
数控机床发展史
数控机床的发展史1.第一代数控机床产生于1952年（电子管时代）美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统，并把它装在一台立式铣床上，成功地实现了同时控制三轴的运动。
这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床，但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。
到了1954年11月，在帕尔森斯专利基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司。
2.第二代数控机床产生于1959年（晶体管时代）电子行业研制出晶体管元器件，因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板，使数控机床跨入了第二代。
同年3月，由美国克耐·杜列克公司（Keaney ＆Trecker Corp）发明了带有自动换刀装置的数控机床，称为“加工中心”。
现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种，在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。
生产出来。
3. 第三代数控机床产生于1960年（集成电路时代）研制出了小规模集成电路。
由于它的体积小，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，都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统（NC）。
4.第四代数控机床产生于1970年前后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控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件程序实现。
由计算机作控制单元的数控系统（CNC），称为第四代。
1970年，在美国芝加哥国际展览会上，首次展出了这种系统。
5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。
30多年来，微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用，这就是第五代数控（MNC）。
后来，人们将MNC也统称为CNC。
柔性制造系统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—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。
之后，美、欧、日等国也相继进行了开发和应用。
数控机床的发展历史及其技术的发展趋势
3、在关键技术的应用方面，伺服驱动技术、数控系统技术和机械结构技术 都在不断发展，其中伺服驱动技术和数控系统技术的数字化、高频化、集成化， 以及机械结构技术的高刚度、高精度、高可靠性都是当前发展的主要方向。
综上所述，数控机床的关键技术和发展趋势对制造业的发展至关重要。未来， 随着科学技术的不断进步和创新，我们有理由相信，数控机床的关键技术和发展 趋势将会有更大的突破和创新。
2、虚拟现实/增强现实技术在数 控机床上的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的引入，为数控机床的操作和维护提 供了全新的视角。通过VR技术，可以将加工过程进行模拟仿真，帮助操作人员提 前发现潜在的错误和问题，提高实际加工过程中的安全性。而AR技术则可以将加 工信息实时叠加到实际场景中，使操作人员能够更加直观地了解设备状态和加工 进度，提高生产效率。
高速化指的是数控机床的加工速度不断提高，高精度化则是指数控机床的加 工精度不断提高。复合化是指数控机床具备多种加工功能，能够实现一机多能。 智能化则是指数控机床具备智能化的加工能力和自我诊断修复功能。
三、数控机床关键技术分析
1、伺服驱动技术：伺服驱动技术是数控机床的重要组成部分，其性能直接 影响到数控机床的加工精度和速度。目前，伺服驱动技术正朝着数字化、高频化、 集成化方向发展，其中数字化伺服驱动技术通过提高脉冲频率和采样率，能够大 幅度提高伺服系统的性能。
四、结论
数控机床作为现代制造业的核心设备，其性能和使用寿命直接影响到生产效 率和产品质量。本次演示通过对数控机床的关键技术和发展趋势进行分析，得出 以下结论：
1、数控机床的关键技术包括伺服驱动技术、数控系统技术、机械结构技术 等，这些技术的发展程度直接决定了数控机床的性能和使用寿命。
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
01
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航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件，如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件，如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件，如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ，如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度，进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术，如自适应控制、模糊控 制等，使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数， 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初，中国数控机床 产业进入高速发展阶段， 技术水平不断提高，产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大， 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高， 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富， 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展，为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展， 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
数控车床发展史
1970年代末至1980年代初
美国、德国、日本等国在数控机床领域取得显著进展，推出了一系列高性能的数控机床
数控机床技术逐渐成熟，应用领域不断扩大
1980年代
日本数控机床产量超过美国，成为世界最大的数控机床生产国
日本在数控机床领域的技术创新和质量控制使其在全球市场上占据领先地位
数控车床发展史
时间节点
发展事件
技术特点
1952年
美国帕森斯公司与麻省理工学院合作试制出世界上第一台三坐标联动、利用脉冲乘法器原理工作的立式数控铣床
数控技术的初步探索，采用电子管控制
1954年
美国本迪克斯公司生产了世界上第一台工业用数控机床
数控机床的工业化应用开始，标志着数控技术的初步成熟
1959年
数控系统发展到第二代，采用晶体管控制
1990年代至今
数控机床技术持续发展，各国纷纷推出高性能、高精度的数控机床
数控机床在控制、精度、自动化、灵活性等方面不断提升，广泛应用于航空航天、汽车、电子等高端制造领域
2020年代
中国数控机床产业发展迅速，技术突破显著，打破了国外的技术垄断
相比电子管，晶体管具有更高的可靠性和稳定性
1965年
数控系统发展到第三代，采用小规模集成电路控制
集成电路的应用提高了数控系统的性能和可靠性
1970年
第四代数控系统出现，小型计算机开始用于数控系统
计算机技术的应用使数控系统具有更高的智能化和自动化水平
1974年
第五代数控系统出现，微处理器开始用于数控系统
数控机床发展历程
数控机床发展历程数控机床是利用计算机数字控制技术来完成各种机械加工过程的机床。
它具有高精度、高自动化程度和高效率的特点，被广泛应用于机械制造领域。
下面将介绍数控机床的发展历程。
数控机床的起源可以追溯到20世纪50年代，最初是在航天航空领域应用，在飞机发动机的制造中起到了重要的作用。
当时的数控机床主要由电子管控制系统组成，机床的精度和可靠性较低。
但是随着计算机技术的飞速发展，数控技术得到了迅猛的发展。
到了20世纪60年代，随着集成电路技术的发展，数控机床逐渐由电子管控制系统转向使用集成电路控制系统。
这使得数控机床的控制更加稳定可靠，精度也得到了一定程度的提高。
但是当时的数控机床还比较笨重，体积庞大，功能有限。
20世纪70年代，随着微处理器的出现，数控机床得到了进一步的发展。
微处理器技术的应用使得机床的控制系统更加灵活多样化，运算速度也大大提高，机床的精度和效率得到了显著提升。
同时，液晶显示器的使用也使得操作界面更加直观，大大提高了操作的便利性。
到了20世纪80年代，数控机床开始逐渐应用于各个行业，成为工业企业的重要设备之一。
同时，随着计算机网络技术的兴起，数控机床开始与计算机网络进行连接，实现了数据的共享和远程监控。
这使得机床的生产过程更加智能化和自动化。
到了21世纪，随着互联网和云计算的飞速发展，数控机床发展到了一个新的阶段。
数控机床不仅能够实现远程监控和数据共享，还可以通过云计算技术实现大数据分析和人工智能。
这样，数控机床的生产效率和精度得到了进一步提高，同时还大大降低了生产成本。
总之，数控机床经过多年的发展，从最初的电子管控制系统到现在的云计算智能化系统，不断提升了精度、效率和自动化程度。
数控机床的发展不仅推动了工业制造的进步，也极大地提高了工人的工作环境和工作效率。
相信在不久的将来，数控机床将会继续发展壮大，成为工业制造的重要支撑。
数控机床发展史
数控机床发展史Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT数控机床发展史摘要：数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。
随着数控机床在工业生产中日益风靡，人们不禁要问：数控机床是如何发展的以后又会向什么方向发展呢关键词：数控机床发展一·数控机床发展1·数控机床的起源1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞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，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。
这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。
数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时代的意义和深远的影响。
2·数控机床的兴起1952年美国麻省理工学院和吉丁斯·路易斯公司首先联合研制出世界上第一台数控升降台铣床，随后德国、日本、苏联等国于1956年分别研制出本国的第一台数控机床。
60年代初，美国、日本、德国、英国相继进入商品化试生产，由于当时数控系统处于电子管、晶体管、和集成电路初期，设备体积大、线路复杂、价格昂贵、可靠性差，数控机床大多是控制简单的数控钻床，数控技术没有普及推广，数控机床技术发展整体进展缓慢。
70年代，出现了大规模集成电路和小型计算机，特别是微处理器的研制成功，实现了数控系统体积小、运算速度快、可靠性提高、价格下降，使数控系统总体性能、质量有了很大提高，同时，数控机床的基础理论和关键技术有了新的突破，从而给数控机床发展注入了新的活力，世界发达国家的数控机床产业开始进入了发展阶段。
数控机床发展历程及现状
数控机床发展历程及现状随着工业化进程的推进和自动化生产的需求，数控机床作为高技术装备之一，发挥着越来越重要的作用。
本文将从数控机床发展历程、数控机床种类、数控技术优越性、数控机床技术发展趋势等方面分析探讨数控机床的发展历程及现状。
一、数控机床发展历程数控机床的产生是由于要满足同一零件多品种、小批量生产的需要。
20世纪50年代初，美国、德国、日本等国家相继开始了数控机床的研制。
1952年，美国麻省理工学院研制出了第一个数控铣床。
之后，各国纷纷进入数控机床领域。
20世纪60年代初，世界数控机床生产量已经达到3.3万台，而且呈逐年增长的趋势。
20世纪70年代，我国开展了数控机床的研制工作，形成了以中车、华中机床等为代表的数控机床生产单位。
二、数控机床种类数控机床分为车床、钻床、铣床、镗床、磨床、齿轮加工床等几种主要类型。
每种数控机床都有其特定的用途和特点。
例如，车床是在铁件、铜件、橡胶件等工件表面上切削出各种形状的机器，其特点是在一次装夹下，可完成多道工序的加工。
而铣床则可在工件表面切削出平面、曲面、齿轮等复杂形状，具有高速、高精度、高效率的特点。
三、数控技术优越性与传统机床相比较，数控技术优越性主要表现在以下几个方面：1. 精度高：数控机床精度高，加工精度可达μm级，而传统机床的加工精度普遍在0.1mm以上。
2. 自动化程度高：数控机床可以实现自动加工，只需设置好加工程序，即可完成多种复杂零部件的加工。
3. 生产效率高：数控机床可以按照相应工艺进行自动连续加工，提高了生产效率，节约了生产成本。
4. 高重复性：由于数控机床是按照相应程序操作，所以在生产过程中具有高重复性，有利于保证零件的一致性和稳定性。
四、数控机床技术发展趋势随着科技的不断进步和制造业的不断升级，数控机床技术发展也面临着新的机遇和挑战。
未来，数控机床技术发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 智能化：数控机床将越来越发展成为智能化的机床，通过感知技术、控制技术和数据处理技术的应用，实现与人类的交互和协同。
数控机床的发展历史和趋势
未来的数控机床
智能化、 3.智能化、网络化： 智能化 网络化：
追求加工效率的智能化，如自适应控制； 追求加工效率的智能化，如自适应控制；提高驱动性 能及使用连接方便的智能化，如电机参数的自适应运 能及使用连接方便的智能化， 算等；简化编程、简化操作的智能化， 算等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的自 动编程、智能诊断等。 动编程、智能诊断等。 数控装备的网络化实现了新的制造模式如敏捷制造、 数控装备的网络化实现了新的制造模式如敏捷制造、 虚拟企业等。 虚拟企业等。
数控机床的发展先后 经历了电子管（ 经历了电子管（1952 ）、晶体管 晶体管（ 年）、晶体管（1959 ）、小规摸集成电 年）、小规摸集成电 路（1965年）、大规 年）、大规 模集成电路及小型计 算机（ 算机（1970年）和微 年 处理机或微型机算机 （1974年）等五代数 年 控系统。 控系统。
高精度、高可靠性 高精度、高可靠性: 普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高 普通级数控机床的加工精度已由±10μm提高 5μm； 到±5μm； 精密级加工中心的加工精度则从± 5μm， 精密级加工中心的加工精度则从±3～5μm， 提高到± 1.5μm。 提高到±1～1.5μm。 数控装置的平均无故障时间值已达6000小时 数控装置的平均无故障时间值已达6000小时 平均无故障时间值已达6000 以上，驱动装置达30000小时以上。 30000小时以上 以上，驱动装置达30000小时以上。
2.复合化、多轴化： 2.复合化、多轴化： 复合化 一次装夹，整体加工。 一次装夹，整体加工。 在加工自由曲面时， 在加工自由曲面时，5轴联动控制对球头 铣刀的数控编程比较简单， 铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣 刀在铣削3 刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切 从而提高加工效率。 速，从而提高加工效率。
简述我国及世界数控机床的发展史
一、我国数控机床的发展历程随着我国改革开放，国家对高端装备制造业的重视不断加大，数控机床作为高端装备制造业的重要组成部分，也得到了极大的发展。
1973年，我国研制成功了第一台数控机床，标志着我国数控机床的研发工作正式拉开了序幕。
随后，我国陆续研制出了数控车床、数控加工中心、数控数铣床等一系列数控机床产品，为我国制造业的现代化进程提供了强大的支撑。
二、世界数控机床的发展历程在世界范围内，数控机床的发展历程也是令人瞩目的。
20世纪50年代，随着计算机技术的发展，德国、日本等国家开始了数控机床的研发工作。
随后，美国也加入了数控机床的研发和生产行列。
现在，德国的DMG、日本的三菱、美国的哈斯等知名企业在全球数控机床行业中占据着重要地位，为全球制造业的发展做出了重大贡献。
三、我国数控机床的发展现状当前，我国数控机床行业已经进入了快速发展的新阶段。
随着科技的不断进步和国家的大力支持，我国的数控机床在高速、高精、高刚需求方面取得了重大突破，已经成为我国制造业转型升级的重要支撑。
我国数控机床在节能环保、柔性制造等方面也取得了显著成就，为我国经济可持续发展做出了积极贡献。
四、世界数控机床的发展现状在全球范围内，数控机床行业也是持续向前发展的。
全球范围内，新兴市场的需求和发展对数控机床行业的发展起到了重要推动作用。
全球范围内的科技创新和产业升级，也为数控机床行业带来了新的发展机遇。
世界范围内的数控机床企业也在不断提升产品的品质和技术，致力于为全球制造业的发展贡献力量。
五、我国数控机床的发展前景展望未来，我国数控机床行业的发展前景是十分光明的。
随着国家制造业的转型升级，数控机床作为制造业的基础设施，将会得到更多的重视和支持。
随着技术的不断进步和创新，我国数控机床的产品性能将会得到进一步提升，产品的多样化和柔性化水平也将会不断提高。
六、世界数控机床的发展前景全球范围内，数控机床行业的发展前景也是十分广阔的。
随着全球制造业格局的不断调整和优化，数控机床行业将会面临更多的市场机遇和发展空间。
数控机床的发展史
先后经历电子管、晶体管、小集成电路、
1
大规模集成电路、小型计算机 ，微处理器等
起动阶段（1952-1979年）
数控机床的发展趋势
体系开放化
绿色化
1
8
系统软件化 2
多轴加工 7
发展趋势
3 控制智能化
6 功能复合化
5 高精度高速加工
4 信息网络化
我国数控机床的发展现状
我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过 “六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收 “科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的 成绩。
数控机床的发展历程
智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造
4
更高水平开始应用
3 产业化成熟阶段（1990-1999年）
数控系统微处理器运算速度快速提高，功能不断完善、
2
可靠性进一步提高，监控、检测、换刀、外围设备得到了应用
发展应用阶段（1980-1989年）
我国数控机床的发展现状
国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研 究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备 和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数 控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其 原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水 平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推 广不力及数控人才缺乏等。
特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～ 2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为 39.3%34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲， 从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、 机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿 美元，但进出口逆差严重，国产机床市场占有率连年下降， 1999年是33.6%，2003年仅占27.7%。1999年机床进口额 为8.78亿美元(7624台)，2003年达27.1亿美元(23320台)， 相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。
中国数控机床的发展史
中国数控机床的发展史
中国数控机床的发展史可以追溯到20世纪50年代。
当时的中国处于农业社会向工业社会转型的阶段，机械工业起步较晚，数控技术也没有得到广泛应用。
然而，中国政府意识到提高机床制造业水平的重要性，于是开始着手推动数控机床的发展。
1956年，中央政府决定在北京、上海和哈尔滨建设三个机床制造厂，其中北京机床厂被指定为国内数控机床研制的重点厂家。
之后，中国在引进和消化吸收国外技术的基础上，开始试制数控机床。
1960年代，中国自主研发出了第一台五轴数控加工中心机床。
在1970年代，中国开始建立自己的完整数控机床产业体系。
1973年，中国首次引进了美国CNC技术，并开始批量生产数控机床。
1978年，国家机械工业部成立了中国第一个数控机床研究所，进行数控机床的研究和开发工作。
1980年代，中国开始大力推进数控机床的研发和生产。
1983年，中国成功研制出了第一台伺服伺智能式数控系统机床。
1987年，中国成功开发出了第一台高速镗刨插铣复合加工中心。
进入21世纪，中国的数控机床产业迅速发展。
2005年，中国成为全球最大的数控机床生产国。
2013年，中国数控机床年产量达到了30万台，占全球总产量的一半以上。
目前，中国数控机床已经发展到了高速、高精度、多功能的水
平。
国内一些龙头企业如大立科技、华中数控等在数控机床领域取得了重大突破和进展。
而中国政府也一直积极支持和推动数控机床产业的发展，通过加大投入、加强技术研发和提供政策支持，力争将中国建设成为全球数控机床制造业强国。
数控机床概述
图1-11 JCS-018A型加工中心
车削加工中心 车削加工中心以车削为主，主体是数控车床，机床上配备有转塔式刀库或由换刀机械手和链式刀库组成的大容量刀库。车削加工中心还配置有铣削动力头。 镗铣加工中心 镗铣加工中心，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置。镗铣加工中心是机械加工行业应用最多的一类数控设备，其工艺范围主要是铣削、钻削和镗削。
1.2 数控机床的组成及特点
早期的数控机床系统采用数字逻辑电路构成，即由硬件实现逻辑控制，称为硬件数控系统，所以数控机床也称为NC机床。硬件数控系统经历了电子管、晶体管、集成电路的发展过程。 现在采用计算机或微机的数控系统称为计算机数控系统，简称“CNC”，所以现在的数控机床也称CNC机床。 数控机床——就是用数控技术实时加工控制的机床。 数控机床是集机、电、液、气、光高度一体化的产品。 组成: 数控机床由控制介质、输入输出装置、数控装置、伺服驱动装置、检测装置和机床主体组成。
（2）闭环控制数控机床
半闭环数控系统：位置采样点如图所示，是从驱动装置(常用伺服电机)或丝杠引出，采样旋转角度进行检测，不是直接检测运动部件的实际位置
位置控制调节器
速度控制 调节与驱动
检测与反馈单元
位置控制单元
速度控制单元
+
+
-
电机
机械执行部件
CNC插补 指令
实际位置反馈
实际速度反馈
特点： 半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节，因此可获得稳定的控制性能 由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度 半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代CNC机床中得到了广泛应用
数控机床的发展历程及未来趋势
(山东建筑大学机电工程学院济南 250101)0前言机床(machine tools)是指用来制造机器的机器。
又被称为“工作母机”或“工具机”。
早在15世纪就已出现了早期的机床,1774年英国人威尔金森发明的一种炮简篷床被认为是世界上第1台真正意义上的机床，它解决了瓦特蒸汽机的气缸加工问题。
至18世纪,各种类型机床相继出现并快速发展,如螺纹车床、龙门式机床、卧式锐床、滚齿机等，为工业革命和建立现代工业奠定了制造工具的基础。
1952年,世界上第1台数字控制机床在美国麻省理工学院问世，标志着机床数控时代的开始。
数控机床是一种装有数字控制系统(简称“数控系统”)的机床数控系统包括数控装置和伺服装置两大部分，当前数控装置主要采用电子数字计算机实现,又称为计算机数控(computerized numerical control,CNC)装置[1]。
1数控机床的发展历程特点1952年世界第1台数控机床在美国麻省理工学院研制成功,这是制造技术的一次革命性跨越。
数控机床采用数字编程、程序执行、伺服控制等技术，实现按照零件图样编制的数字化加工程序自动控制机床的轨迹运动和运行，从此NC技术就使得机床与电子、计算机、控制、信息等技术的发展密不可分。
随后，为了解决NC程序编制的自动化问题，采用计算机代替手工的自动编程工具和方法成为关键技术，计算机辅助设计/制造(CADCAM)技术也随之得到快速发展和普及应用[2]。
可以说，制造数字化肇始于数控机床及其核心数字控制技术的诞生。
正是由于数控机床和数控技术在诞生伊始就具有的几大特点--数字控制思想和方法、“软(件)-硬(件)”相结合、“机(械)-电(子)-控(制)-信(息)”多学科交叉，因而其后数控机床和数控技术的重大进步就一直与电子技术和信息技术的发展直接关联。
最早的数控装置是采用电子真空管构成计算单元,20世纪40年代末晶体管被发明，50年代末推出集成电路，至60年代初期出现了采用集成电路和大规模集成电路的电子数字计算机，计算机在运算处理能力、小型化和可靠性方面的突破性进展，为数控机床技术发展带来第一个拐点一由基于分立元件的数字控制(NC)走向了的计算机数字控制(CNC),数控机床也开始进入实际工业生产应用。
数控机床的发展与趋势
数控机床的发展与趋势一、引言数控机床是一种以数字信号为控制指令，实现工件加工的自动化机床。
它以其高精度、高效率和灵活性等优势，成为现代制造业中不可或缺的重要设备。
本文将从数控机床的发展历程、技术特点以及未来的发展趋势等方面进行详细探讨。
二、数控机床的发展历程1. 早期机械化阶段在20世纪50年代以前，机床加工主要依靠人工操作，生产效率低下，精度难以保证。
这时期的数控机床还处于起步阶段，主要应用于军工领域。
2. 数控技术的发展阶段20世纪60年代，随着计算机技术的发展，数控技术开始得到广泛应用。
数控机床逐渐取代了传统机床，实现了工件的高精度加工。
3. 现代化阶段随着计算机技术和控制技术的不断进步，数控机床实现了更高的精度、更高的效率和更大的灵活性。
同时，随着自动化技术的发展，数控机床还实现了自动化生产线的应用。
三、数控机床的技术特点1. 高精度数控机床采用数字信号控制，可以实现微小误差的控制，保证了工件加工的高精度。
2. 高效率数控机床具有高速度、高加工效率的特点，可以大幅度提高生产效率，缩短生产周期。
3. 灵活性数控机床可以根据不同的加工要求进行编程，实现不同工艺的加工，具有较高的灵活性。
4. 自动化程度高数控机床可以实现自动化生产，减少人工干预，提高生产效率，降低劳动强度。
四、数控机床的发展趋势1. 智能化发展随着人工智能技术的不断发展，数控机床将更加智能化。
通过引入机器学习和深度学习等技术，数控机床可以自动学习和优化加工过程，提高加工效率和精度。
2. 高速化发展随着电机和传感器技术的进步，数控机床的加工速度将进一步提高。
高速加工将成为数控机床发展的重要方向，以满足生产效率的提高需求。
3. 精密化发展随着精密加工领域的不断扩大，数控机床的精度要求也越来越高。
未来的数控机床将更加注重精密加工，提高加工精度和稳定性。
4. 网络化发展随着互联网技术的普及，数控机床将更加网络化。
通过与其他设备和系统的连接，实现生产过程的信息化管理和远程监控，提高生产效率和灵活性。
数控机床发展历史
机床数控改造1 数控系统发展简史及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.1 数控（NC）阶段（1952～1970年）早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适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），简称为数控（NC）。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。
1.2 计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
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（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。
这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。
而且当时的小型机可靠性也不理想。
早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。
由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。
数控机床发展历史
机床结构与驱动技术的进步
传统机床结构
采用传统的机械传动结构，如皮 带、齿轮、链条等，具有传动效 率低、精度差、噪音大等缺点。
先进机床结构
采用直线电机、电主轴等先进技 术，实现了无传动间隙、高速高 精度运动，提高了机床的加工效
率和加工精度。
复合加工机床
将多种加工功能集成在一台机床 上，如车铣复合、铣磨复合等， 减少了工件装夹次数和加工时间
日期:
数控机床发展历史
汇报人：
目录
• 数控机床的起源与初期发展 • 数控机床的技术发展与迭代 • 数控机床产业的现状与趋势 • 典型数控机床及其应用案例
01
数控机床的起源与初期发展
数控机床的概念诞生
背景
20世纪中期，随着航空、航天等高科技产业的迅猛发展，对复杂零件的精密度 和加工效率提出了更高的要求。
，提高了加工效率。
数控系统与控制技术的发展
开环控制系统
系统输出量不直接参与控制，而是通过检测输出量的变化 来间接控制被控对象，具有结构简单、成本低等优点，但 控制精度较低。
闭环控制系统
通过比较输出量与期望值之间的误差来控制被控对象，具 有控制精度高、稳定性好等优点，但系统复杂度高，成本 较高。
现场总线技术
诞生
为满足这一需求，美国麻省理工学院于1952年成功研制出第一台三坐标数控铣 床，标志着数控机床的诞生。
初期数控机床的技术特点
01
02
03
控制系统
初期数控机床采用电子管 元件组成的控制系统，体 积庞大，功耗高，可靠性 较差。
插补技术
采用直线和圆弧插补技术 ，对复杂曲线的加工能力 有限。
驱动方式
主要采用步进电机驱动， 精度和速度较低。
数控机床发展史
数控机床发展史一、引言数控机床是指通过计算机控制系统，实现机床的自动化加工操作的一种高精度、高效率的机床。
它的出现彻底改变了传统机床的加工方式，极大地提高了加工精度和生产效率。
本文将从数控机床的发展历程、关键技术和应用领域等方面介绍数控机床的发展史。
二、数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪40年代，当时以美国为代表的工业发达国家开始研究数控技术。
1947年，美国麻省理工学院的数学家维茨尔（W.H.Witzel）提出了数控机床的概念，并设计出第一台数控铣床。
此后，数控技术得到了迅速发展，出现了一系列划时代的技术突破。
1952年，美国麻省理工学院的尤金·W·伯里（Eugene W.Berry）教授成功开发出世界上第一台数控车床。
此后，数控机床开始广泛应用于航空航天、军工、汽车等领域，并逐渐取代了传统机床。
1960年代，计算机技术的飞速发展为数控机床的进一步发展提供了坚实的基础。
计算机数控（CNC）系统的出现，使得数控机床的编程更加灵活方便，加工精度也得到了大幅提高。
此后，数控机床的发展进入了一个新的阶段。
1980年代，随着微电子技术和信息技术的不断进步，数控机床的性能得到了大幅提升。
高速切削技术、高精度测量技术等先进技术的应用，使得数控机床在加工效率和加工精度上达到了前所未有的水平。
到了21世纪，数控机床的发展进入了智能化阶段。
人工智能、云计算、大数据等技术的应用，使得数控机床具备了更高的自动化程度和智能化水平。
现如今，数控机床已经成为工业制造中不可或缺的设备。
三、数控机床的关键技术数控机床的发展离不开一系列关键技术的突破。
首先是数控系统技术，包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，数控系统需要具备高性能的计算机、精密的运动控制装置和灵敏的传感器等。
软件方面，数控系统需要具备强大的编程和控制功能，能够实现复杂的加工操作。
其次是伺服控制技术，伺服系统是数控机床实现高精度加工的关键。
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数控机床发展史
班级：学号：姓名：
数控机床是数字控制机床的简称，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，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。
数控技术是机械加工现代化的重要基础与关键技术，应用数控加工可大大提高生产率、稳定价格质量，缩短加工周期、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工，易于在工厂或车间实行计算机管理，还使车间设备总数减少、节省人力、改善劳动条件，有利于加快产品的开发和更新换代，提高企业对市场的适应能力并提高企业综合经济效益。
数控加工技术也是发展军事工业的重要战略。
美国和西方各国在高档数控机床与加工技术方面，一直对我国进行封锁限制，因为许多先进武器设备的制造，如飞机、导弹、坦克等关键零件，都离不开高性能的数控机床加工。
世界上第一台NC数控机床的发明者一般归为John T. Parsons，1942年，他的公司在为西科斯基公司制造直升机叶片梁时，西科斯基公司在给他的梁图纸上作出17点的定义，Parsons则用曲线把这17点连成一个轮廓，它们可以作为模板使用制作桁的夹具。
金属切削工
具很难加工出这种特Parsons就去Wright Field找旋转的螺旋桨实验室环科负责人Frank Stulen，在他们的谈话中，Stulen断定Parsons 真的不知道他在说什么。
Parsons意识到了这一点，并当场聘请Stulen。
Stulen于1946年4月1日开始工作，并聘请了三个新的工程师和他一起。
Stulen的弟弟在柯蒂斯-赖特螺旋桨工作，并提到过他们使用的工程计算打孔卡计算器。
Stulen决定采取这个方法计算转子应力，当Parsons打孔卡计算器时，他问Stulen这个东西可否用来产生200个点构成叶片梁的轮廓，而不是之前得到的17点，根据这些点切削再抛光，就可以得到一个流畅光滑的造型，这样得到的造型可以做成一个模板用来冲压叶片梁。
Stulen很快编制好了程序，指出了点表。
利用点表（每一个孔都有一个X和Y轴的数字），三个操作员就可以操作了，一个操作员读出X和Y值，另两个则把切削头移动到相应的位置。
这种操作方法被称为“数字法”.
基于这一事件，Parsons设想能够建造一台完全自动化的机器，因为如果人操作的话，为了产生足够多的轮廓点，需要花费大量的时间去操控切削头到达指定的位置。
如果可以输入指令直接给机器，那可以避免控制切削头沿X轴，Y轴移动的时间，这样可以制作更好的模板。
但当时他没有足够的资金做这件事情，直到后来美国空军帮他投资，以便能够加工航空发动机零件，并且得到了麻省理工的支持，解决了伺服问题，终于在1952年造出来第一台样机。
美国军方的经济支持，机床得到了快速的发展。
第一代：1952年,电子管控制
第二代：1959年，出现了晶体管控制的“加工中心”；
第三代：1965年，出现了小规模集成电路，使数控系统的可靠性得到了进一步的提高；
第四代：1967年以计算机作为控制单元的数控制系统，柔性制造系统。
第五代：1970年，美国英特尔开发使用了微处理器。
我国从1958年起，由一批科研院所，高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发。
由于受到当时国产电子元器件水平低，部门经济等的制约，未能取得较大的发展。
在改革开放后，我国数控技术才逐步取得实质性的发展。
经过“六五"(81一85年)的引进国外技术，“七五”(86一90年)的消化吸收和“八五”(91一95年)国家组织的科技攻关，才使得我国的数控技术有了质的飞跃，当时通过国家攻关验收和鉴定的产品包括北京珠峰公司的中华I型，华中数控公司的华中I型和沈阳高档数控国家工程研究中心的蓝天I 型，以及其他通过“国家机床质量监督测试中心”测试合格的国产数控系统如南京四开公司的产品。
我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。
但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到
50%，库存超过4个月。
从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。
根据2003年4月我国最高级别的机床展览会—第八届北京国际机床展览会以及许多资料表明，目前我国的国产数控系统主要为经济型(多采用单片机开发)，销量较大的为广州数控，南京华兴数控，成都广泰数控，北京帝特马数控，南京新方达数控，江苏仁和数控等;而我国的高档数控市场的95%仍被国外公司占据，如日本的法拉克，德国的西门子等。
在20余年间，数控机床的设计和制造技术有较大提高，主要表现在三大方面：培训一批设计、制造、使用和维护的人才；通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距；通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床，供应国内市场的需求。
但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差，至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基本上处于从仿制走向自行开发阶段，与日本数控机床的水平差距很大。
存在的主要问题包括：缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引；严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人；缺少深入系统的科研
工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基本上孤军作战，虽然厂多人众，但形成不了合力。
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。
随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。
为了加速振兴我国的机床制造业提高我国的数控机床技术
应当加强以下几个方面的研究工作
1、以高速化为先导提高数控机床的综合性能数控机床的高速化是提高其高效柔性和高精化的一个重要措施。
分析中型加工中心的高速化与高精化的发展历程可以得出作为表征其切削运动高速化的主轴最高转速和最大进给速度大致持续地以每10年增长1倍的比率上升而表征压缩机床辅助时间的快移速度(指以滚珠丝杠和旋转伺服电机驱动)和自动换刀/工作台转位速度基本上以每1215年翻一番的速度增长1993年后逐步推广用直线电动机直接驱动的新技术使加工中心的快移速度比用滚珠丝杠副驱动时又提高了1倍。
高速化的发展还要多注意2个问题从先进适用出发确定高速范围高速化要和机床的结构和控制性能相匹配
2、推进μm 工程研制高效精密数控机床目前国内生产的控机床尚缺少高效、高可靠性且加工精度达微米级的产品。
为此需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求。
由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级μm范围内因此可称为μm级制造装备及技术研究简称“μm 工程”。
3、发展复合加工数控机床、缩短制造过程链加快复合数控机床的发展步伐提高工序的集中度使加工过程链集约化可以提高多品种单件和中小批量加工的工效也有利于加工精度的稳定性。
复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。
通常这些时间占零件整个生产周期的40% 60%即使在信息管理良好的情况下仍将占20%左右。
因此
复合数控机床具有明显的技术效果
4、高效柔性化的新一代制造系统1995年开始研究的在可重构制造技术支持下构建具有适应大批量高效柔性化生产的可重组制造系统(RMS)是一个值得注意的发展动向。
其核心为制造系统能物理组态即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整
发展了能对多变的市场需求做出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术使其兼具专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性已在生产中取得了初步成功的应用。
5、发展网络化制造单元推进企业制造能力的高效柔性化当前国内外一些机床和数控系统制造企业在从分布式网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元强化其自治管理能力能与企业的资源计划ERP产品数据管理PDM和计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程CAD/CAPP/CAM的信息集成进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系做出智能决策实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率实现高效的柔性生产。
6、开展可靠性设计加强全面质量管理保证数控机床的可靠性增长为了保证数控机床有高的可靠性设计时不仅要考虑其功能和力学特性还要进行可靠性设计根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标在配套件采购和制造过程中重视质量要求加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。
7、提高技术人员的综合素质中国机床工业的振兴数控机床的加速发展归根到底取决于人员素质的提高、工业文化水平的提高、人才的加速培养有效的深化改革、改组、改制切切实实加强科学管理提高工作质量、生产率、劳动生产率。
以上就是我对数控机床的一些了解，同时也希望我们国家的数控机床技术能得到更大的发展。