數控機床*早誕生於美國（guó）。1948年，美國帕森斯公司在研製加工直升機葉片輪廓檢查用樣（yàng）板的機床時（shí），提出了數控機（jī）床的設想（xiǎng），後（hòu）受美國空軍委托與麻（má）省理工學院合作，於1952年試製了世界上**台三坐標數控立（lì）式銑床，其數控係（xì）統采用（yòng）電子管。

  1960年開始，德國、日本、中國（guó）等都陸續（xù）地開發、生產及使用數控機（jī）床（chuáng），中（zhōng）國於1968年由北京**機（jī）床廠研製（zhì）出**台數控機床（chuáng）。

  1974年微處理器直接用於數控機床（chuáng），進一步促（cù）進了（le）數控機床的普及應用和飛速發展。

  1、高速化

  隨著（zhe）汽車（chē）、國（guó）防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁（lǚ）合金等新（xīn）材料的應用，對數控機床加工的（de）高速化要求越來（lái）越高。

  主軸轉速（sù）：機床采用（yòng）電（diàn）主（zhǔ）軸，主軸（zhóu）*高轉速達200000r/min;

  進給率：在分（fèn）辨（biàn）率（lǜ）為0.01μm時，*大（dà）進給率達到240m/min且可獲得複雜型麵的精（jīng）確加工;

  運（yùn）算速度：微處理器的（de）迅速發展為數控（kòng）係統向高速、高精度（dù）方向發展提供了保障，開發出CPU已發展到32位以及（jí）64位的數（shù）控係統，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由於運算速度的極大提高，使得當分辨率為0.1μm、0.01μm時仍能獲得高達24～240m/min的進給速度;

  換刀速度：目前國外先進加（jiā）工中心的刀具交換（huàn）時間普（pǔ）遍已在1s左右，高的已達0.5s。德國Chiron公司將刀（dāo）庫設計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具（jù）在圓周布置，其刀到（dào）刀的換刀時間僅0.9s。

  2、高精度（dù）化

  數控機床精度的要求現在已經不局（jú）限（xiàn）於靜態的幾何精度（dù），機床的運動（dòng）精度、熱變形（xíng）以及對振動的監測和補償越來越獲得重（chóng）視。

  近10年來，普通（tōng）級數控機床的加工（gōng）精度已由10μm提高到（dào）5μm，精密級加工（gōng）中心則從3~5μm提高到（dào）1~1.5μm，並且超精密加工精度已開始進入納米級。

  提高（gāo）CNC係統控製精度：采用高（gāo）速插補技（jì）術，以微小程序段實現（xiàn）連（lián）續進給，使CNC控製單位精細化（huà），並采用高分辨率位置（zhì）檢測裝置，提高位置檢測精度，位置伺服（fú）係統采用前（qián）饋（kuì）控製與非線性控製等方法;

  采用誤差補（bǔ）償技術：采用反向間隙補償、絲（sī）杆螺距誤差補償和刀具誤差補償（cháng）等技術（shù），對設備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。研究結（jié）果表明，綜合（hé）誤差補償技術的應用（yòng）可將加工誤差減少60%～80%;

  采用網格（gé）檢查和提高（gāo）加（jiā）工中心的（de）運動軌跡精度，並通（tōng）過仿真預（yù）測機床的加工精度，以保證機床的定位精度和重複定位精度，使其性能長期穩定，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務，並保（bǎo）證零件的加工質量。

  加工精（jīng）度的（de）提高不僅在於采用了滾珠絲杠副、靜（jìng）壓導軌、直線滾動導軌、磁浮導軌等部件，提高了CNC係統的控製精（jīng）度，應用了高分辨率位置檢測裝置，而且也在於使用了（le）各（gè）種誤差補償技術，如絲杠螺距誤差（chà）補償、刀具誤差補償、熱變形誤差（chà）補償、空間誤差綜合補償等。

  3、向柔性化，功能複合化及集成化方（fāng）向發展

  複合機床的（de）含義是指在（zài）一台機（jī）床上實現或（huò）盡可能完成從毛坯至成品的多（duō）種（zhǒng）要素（sù）加工。根據其結構特（tè）點可分為工藝複合型和（hé）工序複合型兩類（lèi）。工藝複合型機床如鏜銑鑽複合——加工中心、車銑複（fù）合——車削中心、銑鏜鑽車複合——複合加工中心等;工序複合型機床如（rú）多（duō）麵多軸聯動加（jiā）工的複合機床和雙主軸車削中心等。采用複合機（jī）床進行加（jiā）工，減少了（le）工件裝卸、更換和調整刀具的輔助時間以及中間過程中產生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產品製造周期，提（tí）高了生產效率和製造商的市場反應能力，相對於傳統的工序分散的生產方法具有明顯（xiǎn）的優（yōu）勢。

  加工過程的複合化也導致（zhì）了機床向（xiàng）模塊化（huà）、多軸化（huà）發展。德國Index公司*新推出的車削加（jiā）工中心是模塊化結構，該加工（gōng）中心能夠完成車削、銑削、鑽削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成複雜零件的全部加工。隨著現（xiàn）代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯動數控機（jī）床越（yuè）來（lái）越受到（dào）各大企業的歡迎。在（zài）2005年（nián）中（zhōng）國國際機床展覽會上，國內外製造商展出了形式各異的多軸加工機床以及可實現4～5軸聯動的五軸高速門式加工中（zhōng）心、五軸聯動高速銑削中心等。

  數控機床在提高單機柔性化的（de）同時，朝單元柔（róu）性化和（hé）係統化方向發展，如出現了數控多（duō）軸加工中心、換（huàn）刀換箱式加工中心（xīn）等具有柔性的高效加工設備;出現了由多台數控機床組成底層加工設備的（de）柔性製造單元、柔性製造係統、柔性加工線。

  在現（xiàn）代數控機床上，自動（dòng）換刀裝置、自動工作台交換裝（zhuāng）置等（děng）已成為基本裝置。隨（suí）著數控（kòng）機床向柔性化方（fāng）向的發展，功能（néng）集成化更多（duō）地體現在（zài）：工件自動（dòng）裝卸，工件自動定（dìng）位，刀具（jù）自動對刀，工件（jiàn）自動（dòng）測量與補償，集鑽、車、鏜（táng）、銑、磨為一體的“萬能加工”和集裝卸、加工、測量為一（yī）體的“完整加工”等。

  4、控（kòng）製智能化

  隨著人（rén）工智能技（jì）術的發展，為了滿足製造業生產（chǎn）柔（róu）性化、製造自動化的發展需求，數控機床的智能化程度在（zài）不斷提高。具體體（tǐ）現在以下幾個（gè）方麵：

  加工過程自適應控製技術：通過監測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，利用傳統的或現代的算法進行識別，以辯識出刀具的受（shòu）力、磨損、破損（sǔn）狀態及機床加工的穩定性（xìng）狀態，並根據這些狀態實時調整加工參數和加工指令，使設備處（chù）於*佳運行狀態，以提高加工精度、降低加工表（biǎo）麵粗糙度並提高設備運行的安（ān）全性;

  加工參（cān）數的（de）智能優（yōu）化與選擇：將工（gōng）藝專家或（huò）技師的經驗、零件加工的（de）一般與特殊規律，用現代（dài）智能方（fāng）法，構造基於專家係統或基於模（mó）型的“加工參數的智能優化與（yǔ）選擇器”，利用它獲得優化的加工參數，從而達到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產（chǎn）準備時間的目的;

  智能故障自診斷與自修複技術：根據已有的故障信息，應用（yòng）現代（dài）智能方法實（shí）現（xiàn）故障的快速（sù）準確定位;

  智能故障回放和故障仿真技術：能夠完整記錄係統的各（gè）種信（xìn）息，對數控機床發生的各種（zhǒng）錯誤和事故進行回放（fàng）和仿（fǎng）真，用以確定錯（cuò）誤引起的原因，找出解決問題的辦法，積累（lèi）生（shēng）產經驗（yàn）;

  智能化交流（liú）伺服（fú）驅動裝（zhuāng）置：能自動識別負載，並自動調整參數的智能化伺服係統，包括智能主（zhǔ）軸交流驅動裝置和智能化進給伺（sì）服裝置。這種驅動裝置（zhì）能（néng）自動識別電機及負載的轉動（dòng）慣量，並自動對控製係統參數（shù）進行優化和（hé）調整，使驅動係統獲得*佳運行;

  智（zhì）能4M數控係統：在製造過（guò）程中（zhōng），加工、檢測一體化是實現快速製（zhì）造、快速檢測和快速（sù）響應的有效途徑，將測量、建模、加工（gōng）、機器操作四者（zhě）融合在一個係統中，實現信息共享（xiǎng），促進測量（liàng）、建模、加工、裝夾、操作的一體（tǐ）化。

  5、體係開放化

  向未（wèi）來（lái）技術開放：由於軟硬（yìng）件接口都遵循公認的標準協議，隻需少量的重新設計和調（diào）整，新一（yī）代的通用軟硬件資源就可能被現有係統所采納、吸收和兼容，這就（jiù）意味著係統的開發費用將大大降低而係統性能與可靠性（xìng）將不斷改善並處於長生命周期;

  向用戶特殊要求開放：更新產品、擴充功能、提供硬（yìng）軟件產品的各種組合以滿（mǎn）足特殊應用要（yào）求;

  數控標準的建立（lì）：國（guó）際上正在研究（jiū）和製定（dìng）一種新的CNC係統標準ISO14649，以提供一種不依賴於具體係（xì）統的中性機（jī）製，能夠描述產品整個生（shēng）命（mìng）周期內的統一數據模型，從而實現整個製造過程乃至各個工業領域產品信息的標準化。標（biāo）準化的編程語言，既方（fāng）便用戶使用，又降低了和操（cāo）作效率直接有關的勞動消耗。

  6、驅動並聯化

  並聯運動機床克服了傳統機床（chuáng）串聯機構移動部件質量大、係統剛度低、刀（dāo）具（jù）隻能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工（gōng）靈活性和機動性不夠等固有缺陷，在機床主軸與機座之間采用多（duō）杆並聯聯接機構（gòu）驅動，通過控製杆係中杆的長度使杆係支撐的平台獲得相應自由度的運動，可實現多坐標聯動數（shù）控加工、裝配（pèi）和測量多種功能，更能滿足複雜特種零件的加工，具有（yǒu）現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度（dù）快等優（yōu）點。並聯機床作為一種新型的加工設備，已成為當前機（jī）床技術的一個重要研究方向，受到了國際機床行業的高（gāo）度（dù）重視，被認為是“自發明數控（kòng）技術以來在機床（chuáng）行業中*有意義（yì）的進步”和“21世紀新（xīn）一代數控加工（gōng）設備”。

  7、極端化（huà）

  國防、航空、航天（tiān）事業的發展和能源等基礎產業裝備的（de）大型（xíng）化需要大型且（qiě）性能（néng）良好的數控機床的支撐。而超精密加工技術和微納米技術是21世（shì）紀的戰略技術，需發展能適應微小（xiǎo）型尺寸和微納米加工精度的新型製造工（gōng）藝和裝備，所以微型機床包（bāo）括微切削加工機（jī）床、微電加工（gōng）機床、微激光加工機（jī）床和微型壓力機等的需（xū）求量正（zhèng）在逐漸增大。

  8、信息交互網（wǎng）絡化

  對於（yú）麵臨激烈（liè）競爭的企業來說，使數控機床具有雙向、高速（sù）的聯網通訊功能，以（yǐ）保證信息（xī）流在車間（jiān）各個部門間暢（chàng）通（tōng）無阻是（shì）非常重要的。既可以實現網絡資源共享，又能實現數（shù）控機床的遠程監視、控製（zhì）、培訓、教學、管理，還可實（shí）現數控裝備的數字化服務。例如（rú），日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個稱為（wéi）信息塔的外部設備，包括計算機、手機、機外和機內攝像頭等，能夠實現語音、圖形、視像和文本的通信故障報警顯（xiǎn）示、在線幫助排除故障等功能，是獨立的、自主管理的製造單元。

  9、新（xīn）型功能部件（jiàn）

  為（wéi）了提高數控機床各方麵的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應用成為必然。具有代表（biǎo）性的（de）新型功能部件包括：

  高頻電主軸：高（gāo）頻電主軸是高頻電動機與主軸部件的集成，具有體積（jī）小、轉速高、可無級調速等一係列優點，在各種新（xīn）型數控機床中已經獲得廣泛的應用;

  直線電（diàn）動（dòng）機：近年來（lái），直（zhí）線電動機的應用日益廣泛，雖然其價格高於傳統的伺服係統，但由於（yú）負載變化擾動、熱變形補償、隔（gé）磁（cí）和防護等關鍵技術的應用，機械傳動結構得到簡化，機床的動態性能有了提高。如：西門子公司生（shēng）產的1FN1係列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應（yīng）用於高速（sù）銑床、加工中心、磨床、並聯機床以及動態性能和運動精度要（yào）求高的（de）機床等;德國EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅動均采用兩個直線（xiàn）電動機;

  電滾珠（zhū）絲杆：電滾珠絲杆是伺服電（diàn）動（dòng）機與滾珠絲杆的集成，可以大大簡化數（shù）控機床的結構，具有傳動環節少、結構緊湊等一（yī）係列（liè）優點。

  10、高可靠性

  數控機床與傳統機床相比，增加了數控係統和相應的監控裝置等，應用了大量的電氣、液壓和機電裝置，易於導致出現失效的概率增大;工業電網（wǎng）電壓的波動和幹擾對數控機床（chuáng）的可靠性極為不利，而數控機（jī）床加工的零件型麵較為複雜，加工周期長（zhǎng），要求平均無故障時間在（zài）2萬小時以上。為了保（bǎo）證數控機床有高的可靠性，就要精心（xīn）設計（jì）係統、嚴格製造和明確可靠性目標以及通過維修分（fèn）析故障模式並找出薄弱（ruò）環節。國（guó）外數控係統平均無故障時間在7～10萬小時以上，國（guó）產（chǎn）數控係統平（píng）均無故障時間僅為10000小（xiǎo）時左（zuǒ）右，國外整機平（píng）均無故障工作時間達800小時以（yǐ）上，而國內*高隻有300小時。

  11、加工過程綠色化

  隨著日趨嚴格的環（huán）境與資（zī）源約束，製造加（jiā）工的綠色化越來越重要，而中國的資源（yuán）、環境（jìng）問題尤為（wéi）突出。因此，近年來不用（yòng）或少（shǎo）用冷卻液、實現幹切削、半幹切削節能環保的機床不斷出現，並在不斷發展（zhǎn）當中。在21世紀，綠色製造的大趨勢將使各種節能環保機床（chuáng）加速發展，占領更多的世界市場。

  12、多媒體技（jì）術的應用

  多媒體技術集計算機、聲像和通（tōng）信技術（shù）於（yú）一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像（xiàng）和視頻（pín）信息的能力，因此也對用戶界麵提出了圖形化的要求。合理的人性化的用（yòng）戶界麵極大地方（fāng）便了非專業用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進（jìn）行操作，便（biàn）於藍圖編程和（hé）快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能（néng）的實現。除此以外，在數控技術領域應用多媒體（tǐ）技術（shù）可以（yǐ）做到信（xìn）息處理綜合化、智能化，應用於實時監控係統和生產現場設備的故（gù）障診斷、生產過程參數監測等，因此有著重（chóng）大（dà）的應（yīng）用價值。

  國產數控機床缺乏核心技術，從高性能數控係統（tǒng）到關鍵功能部件基本都依賴進（jìn）口，即使近幾年有些國內製造商艱難地創出（chū）了自己的品牌，但其產品的功能、性能的（de）可靠性仍然與國（guó）外（wài）產品有（yǒu）一定差距。近幾年國產數控機（jī）床製造商通（tōng）過技術引進、海內外並購（gòu）重組以及國外（wài）采購等獲得了一些先進數控技術，但缺（quē）乏（fá）對機床（chuáng）結構與精度、可靠性、人性化設計等基礎性技術的研究（jiū），忽視（shì）了自主開發能力的培育（yù），國產數控機床的技術水平、性能和質量與國外（wài）還有較大差距，同樣難以（yǐ）得（dé）到大多數用戶的認可。

  一些國產數控機床製造商不夠重視整體工藝與製造水平的提（tí）高，加工手段基本以普通機床與低效刀具為主，裝配調試完全（quán）靠手工（gōng），加工質量在生（shēng）產進度的（de）緊逼下不能得到穩定與提高。另外（wài）很（hěn）多國（guó）產數控機床製（zhì）造商的生（shēng）產管理依然（rán）沿用原（yuán）始的手工台賬（zhàng）管理方式，工藝水平和管理效率低下使得（dé）企業無法形成足夠生產規模（mó）。如（rú）國外機床製造商（shāng）能（néng）做到每周裝調出產品，而國內的生產周期過長且很難控製。因此好色视频TV下载在引（yǐn）進技術的同時應注意加強自身工藝技術改造和管理水平的提升。

  由於數（shù）控機床產業發（fā）展迅速（sù），一部分企業不顧長（zhǎng）遠利益，對提高自身的綜合服務水平不夠重視，甚至對服務缺乏真正的理解，隻注重推（tuī）銷而不注重（chóng）售前與售後服務。有些企業（yè）派出的人員對生產的數控機床缺乏足（zú）夠了解，不會使用或使用不好數控機床，更不能指導用戶使用好機（jī）床;有的對先進高效刀具缺（quē）乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，用戶（hù）自然對製（zhì）造商缺乏信心（xīn）。製造商的服務應從（cóng）研究用戶的加工產品、工藝、生產類型、質量（liàng）要求入手，幫助用戶進行設備選型，推薦先（xiān）進工藝與工輔具，配備專業的培訓人（rén）員和良好的（de）培訓環境，幫助用戶發揮機床的*大效益、加工出高質（zhì）量的*終產品，這（zhè）樣才能逐步得到用戶的認同，提高國產數控機床的（de）市場占有率。