【摘要】
随着新技术、新材料和新工艺的出现以及市场需求的不断改变，现代数控机床已经出现与传统数控机床完全不同的特征和结构。数控机床是由普通机床发展而来的，他们之间最明显的区别是数控机床可以按事先编制的加工程序自动地对工件进行加工，而普通机床的整个加工过程必须通过技术工人的手工操作来完成；数控机床是根据生产实践中需要而产生，在不断追求技术进步中而完善发展。数控机床是机电一体化的主要成果；数控机床在装备制造业中举足轻重。在我们的生活中，面包、报纸、身边的电视、天上的飞机他们的共同之处，其质量都与装备制造业水平密切相关，与数控机床发展有关，他为工业生产提供母机，关系各行各业的发展，决定我国迈向强国的进程。
【关键词】
数控机床；发展研究
一、数控机床的定义
国际信息处理联盟（International Federation of Information Processing，IFIP）第五技术委员会，对数控机床作了如下定义：数控机床是一种装有程序控制系统的机床，该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。
通俗地讲，数控机床就是采用数字控制的机床，也就是在普通机床的基础上加了一套特殊的控制系统，即所谓数字控制（Numerical Control，NC），是用数字信息对运动和工作过程进行控制的技术，就是用数字量化了的控制。
数控机床（Computer Numerical Control，CNC）就是在计算机的帮助下，用数字技术控制的机床。它能够自动加工出所要零件的形状与尺寸。人是通过编制程序来表达对零件的形状与尺寸的要求。它很好地解决了刚性自动生产线难以经常改型和调整设备的问题，显示出了适应多品种、小批量产品零件生产的“柔性”。自从1952年美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）伺服机构实验室研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造业50多年的发展，现代数控机床已是集机械制造技术、液压气动技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感器检测技术、信息处理技术、网络通信技术等于一体，因此，数控机床的诞生与技术的提高为整个制造业水平的发展开创了新的时代。
二、数控机床的产生
数控机床是根据生产需要而产生，对数控机床的产生要追溯到上个世纪。在20世纪40年代，首次提出采用数字控制技术进行机械加工设想的是美国飞机工业制造商帕森斯公司，他们在制造飞机框架及直升飞机叶片轮廓用样板时，利用电子计算机对叶片轮廓的加工路径进行了数据处理，并考虑了刀具半径对加工路径的影响，使加工精度达到了±0.0381mm，以当时的水平，此精度已经相当高了。1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院伺服机构实验室合作研制成功世界上第一台三坐标数控立式铣床，用它来加工直升机叶片轮廓检查用样地板。这是一台采用专用计算机进行运算与控制的直线插补轮廓控制数控铣床，专用计算机采用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件连接的电路。由此，采用数字控制技术进行机械加工的思想成为现实。数控机床是在生产实践中诞生，在不断追求技术进步中而完善发展。
三、数控机床的发展
（一）国外数控机床的发展
随着社会生产发展的需要，在1952年美国帕森斯公司和麻省理工学院伺服机构实验室合作研制成功世界上第一台三坐标数控立式铣床后，1955年，这类机床进入实用化阶段，在复杂曲面的加工中发挥了重要作用，这就是第一代数控系统。从那时起50多年来，随着自动控制技术、微电子技术、计算机技术、精密测量技术及机械制造技术的发展，数控机床得到了迅速发展，不断地更新换代。
1959年，晶体管元件问世，数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板，从此数控系统跨入第二代。
1965年，出现了小规模集成电路，由于其体积小、功耗低，使数控系统的可靠性得到了进一步提高，数控系统从而发展到第三代。
随着计算机技术的发展，出现了以小型计算机代替专用硬接线装置，以控制软件实现数控功能的计算机数控系统，即CNC系统，使数控机床进入了第四代。
1970年前后，美国英特尔（intel）公司首先开发和使用了四位微处理器，1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统。由于中、大规模集成电路的集成度和可靠性、价格低廉，所以微处理器数控系统得到了广泛的应用。这就是微机数控系统，即MNC系统，从而使数控机床进入了第五代。
20世纪90年代后，基于PC-CNC的智能数控系统的发展和应用，充分利用现有PC机的软硬件资源，规范设计了新一代数控系统，因而使数控机床的发展进入到第六代。
（二）我国数控机床的发展
我国从1958年开始研究数控机械加工技术，60年代针对壁锥、非圆齿轮等复杂形状的工件研制出了数控壁锥铣床、数控非圆齿轮插齿机等设备。70年代针对航空工业等加工复杂形状零件的急需，从1973年以来组织了数控机床公关会战，经过3年努力，到1975年已试制生产了40个品种300多台数控机床。据国家统计局的资料，从1973-1979年，7年内全国累计生产数控机床4108台（其中约3/4以上为数控线切割机床）。从技术水平来说，我国大致已达到国外60年代后期的技术水平。1980年前后我国采取了暂时从国外引进数控装置和伺服驱动系统，为国产主机配套。1981年，我国从日本发那科公司引进了5、7、3等系列的数控系统和直流伺服电机，直流主轴电机技术，并在北京机床研究所建立了数控设备厂，当年年底开始验收投产，1982年生产约40套系统，1983年生产约100套系统，1985年生产约400套系统，伺服电机与主轴电机也配套生产。这些系统是国外70年代的水平，功能较全，可靠性比较高，这样就使机床行业发展数控机床有了可靠的基础，使我国的主机品种与技术水平都有了较大的发展与提高。1982年，青海第一机床厂生产的XHK754卧式加工中心，长城机床厂生产的CK7815数控车床，北京机床研究所生产的JCS018立式加工中心，上海机床厂生产的H160数控端面外圆磨床等，都能可靠地进行工作，并陆续形成了批量生产。1984年仅机械工业部门就生产数控机床650台，全国当年总产量为1620台，已有少数产品开始进入国际市场，还有几种合作生产的数控机床返销国外。1985年，我国数控机床的品种已有了新的发展，除了各类数控线切割机床以外，其他各种金属切削机床，也都有了极大的发展。新品种总计45种。到1989年底，我国数控机床的可供品种已超过300种，其中数控车床占40%，加工中心占27%。1986年至1990年期间，是我国数控机床大发展的时期。在此期间，通过实施国家重点科技攻关项目“柔性制造系统技术及设备开发研究”，以及重点科技开发项目“数控机床技术消化吸收”等，推动了我国数控机床的发展。
1991年以后，我国一方面从日本、德国、美国等国家购进数控系统，另一方面积极开发、设计、制造具有自主版权的中、高档数控系统，并且取得了可喜的成果。我国的数控产品已覆盖了车、铣、镗铣、钻、磨、加工中心及齿轮机床、折弯机、火焰切割机、柔性制造单元等，品种达500多种。中、低档数控系统已达到小批量生产的能力。
进入21世纪，我国数控机床已由成长期进入成熟期，五轴联动数控机床是数控机床技术制高点标志之一，目前，我国已经推出了3种用于航空、航天、造船、冶矿等工业的重型龙门移动式数控五轴联动镗铣床。当然，数控机床的发展也是随着企业的发展而发展。如：我们辽宁沈阳机床（集团）有限责任公司资产重组组建后，集团于2004年成功并购了德国希斯公司、重组了云南CY集团；2005年又控股了昆明机床，形成跨地区、跨国经营的全新结构布局。2008年集团总资产150亿元，员工总数1.8万人。机床产量8.6万台，其中数控机床2.1万台，居世界机床行业第一位；销售收入113亿，名列国内机床行业第一位，世界机床行业第七位，其中海外市场销售收入1.8亿美元。沈阳机床集团主导产品金属切削机床，重点研发和生产数控机床、大型装备、成套生产线、核心功能部件等四大类产品，共300多个品种、千余种规格，市场覆盖全国，并出口80多个国家和地区。2000年以来经济规模连续高速增长，销售收入增长13倍，机床产量增长11倍，数控机床产量增长20倍。中高档数控机床批量进入国家重点行业的核心制造领域，为汽车、国防军工、航天航空等高端领域提供的数控机床已占集团数控机床销量的70%以上；已具备为国家重点项目提供成套技术装备的能力，其中为上海磁悬浮列车项目提供的轨道梁加工生产线，标志沈阳机床集团在高端领域的研发与制造能力达到国际先进水平；为奇瑞汽车成功提供的发动机缸体、缸盖生产线，标志国产高档数控机床首次批量打入汽车零部件核心制造领域，从而结束了国外制造商在这一领域的垄断局面。
现在沈阳数控机床产业园已成为现代化的、全球规模最大的（单体）数控机床研发制造基地。这一切说明，我国的机床数控技术已经进入了一个新的发展时期。预计在不远的将来，我国将会赶上和超过世界先进国家的数控技术水平。
四、结论
对数控机床产生和发展研究，其实也是数控技术的产生发展研究。数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。在装备制造业中举足轻重。在我们的生活中，口中的面包、手上的报纸、身边的电视、天上的飞机他们的共同之处，其质量都与装备制造业水平密切相关，与数控机床发展有关，他为工业生产提供母机，关系各行各业的发展，决定我国迈向强国的进程。数控机床发展现状反映了装备制造业现状，近10年我们中低档数控机床发展很快，但在高档机床配套所需的高档数控系统及功能部件上仍然严重依赖进口，还没有摆脱由进口产品所左右的被动局面。对数控机床发展现研究其意义是追求技术进步。人类社会生产从手工—机械化—自动化，人类从第一项技术发明——弓箭，到现代高新技术——火箭、飞船都是不断学习追求进步的结果。通过对数控机床产生发展研究是为了找出差距自知之明，寻找进步的措施和办法，争强学习的紧迫感，做事的责任感。通过对数控机床产生发展研究，看到我国数控技术的发展和进步，特别是我们沈阳的数控机床发展让我们对未来充满信心。沈阳数控机床迈入高端，高中低档数控机床的生产已经越来越多占有世界市场，不断的追求技术进步，我们一定会从数控机床制造大国走向世界数控机床制造强国。
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作者简介：
张海洋（1983-），辽宁沈阳人，硕士，身份证号：210105198304295219。