下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
1.数控机床的产生
随着科学技术的发展，机械产品的结构日趋复杂，其精度日趋提高，性能不断改善，因此对制造机械产品的生产设备——机床，必然会相应地提出高效率、高精度和高自动化的要求。
在机械产品中，单件与小批量产品占到70%～80%。由于这类产品生产批量小、品种多，而且当产品改型时，机床与工艺设备均需做较大的调整，因此这类产品的生产不仅对机床提出了“三高”要求，而且还要求机床应具有较强的适应产品变化的能力。这类产品的零件一般都采用通用机床来加工，而通用机床的自动化程度不高，基本上是由人工操作来完成的，难以提高生产效率和保证产品质量。特别是一些由曲线、曲面组成的复杂零件，只能借助划线和样板采用手工操作的方法来加工，或者利用靠模和仿形机床来加工，其加工精度和生产效率都受到很大的限制。要实现这类产品生产的自动化，已成为机械制造业中长期未能解决的难题。
数控机床就是为了解决单件、小批量，特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化要求而产生的。1952年，美国PARSONS公司与麻省理工学院（MIT）合作研制了第一台三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等多方面的技术成果，是一种新型的机床，可用于加工复杂曲面零件。该铣床的研制成功是机械制造行业中的一次技术革命，使机械制造业的发展进入了一个崭新的阶段。
2.数控机床的发展
从第一台数控机床问世到现在的半个多世纪中，数控机床的品种得以不断发展，几乎所有的机床都实现了数控化。1956年，日本富士通公司研制成功数控转塔式冲床，美国帕克工具公司研制成功数控转塔钻床；1958年，美国 K&T 公司研制出带自动刀具交换装置的加工中心（Machining Center，MC），1978年以后，加工中心迅速发展，各种加工中心相继问世。在20世纪60年代末期，出现了由一台计算机直接管理和控制一群数控机床的计算机群控系统，即直接数控系统（Direct Numerical Control，DNC）。1967年出现了由多台数控机床连接而成的可调加工系统，这就是最初的柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）。目前已经出现了包括生产决策、产品设计及制造和管理等全过程均由计算机集成管理和控制的计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS），以实现生产自动化。
数控机床的应用领域已从航空工业部门逐步扩大到汽车、造船、机床、建筑等机械制造行业，出现了金属成型类数控机床，如数控折弯机、数控弯管机；特种加工数控机床，如数控线切割机、数控火焰切割机、数控激光切割机床等；其他还有数控绘图机、数控三坐标测量机等。
综上所述，数控机床已经成为组成现代机械制造生产系统，实现设计（CAD）、制造（CAM）、检验（CAT）和生产管理等全部生产过程自动化的基本设备。
3.数控机床的概念
数控机床就是采用数字信息控制的机床。具体地讲，凡是用代码化的数字信息将刀具移动轨迹的信息记录在程序介质上，然后送入数控系统，经过译码、运算，从而控制机床刀具与工件的相对运动，加工出所需工件的一类机床即为数控机床。
数控技术（Numerical Control，NC）是指用数字信号构成的控制程序对某个对象进行控制的一门技术。它所控制的一般是位移、角度、速度等机械量，也可以是温度、压力、流量等物理量。这些量的大小不仅是可以被测量的，而且还可以经A/D转换用数字信号来表示。