科學技術和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。機械加工工藝過程的自動化是實現(xiàn)上述要求的最重要措施之一。它不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，還能夠大大改善工人的勞動條件。許多生產(chǎn)企業(yè)(例如汽車、拖拉機、家用電器等制造廠)已經(jīng)采用了自動機床、組合機床和專用自動生產(chǎn)線。采用這種高度自動化和高效率的設備，盡管需要很大的初始投資以及較長的生產(chǎn)準備時問，但在大批量的生產(chǎn)條件下，由于分攤在每一個工件上的費用很少，經(jīng)濟效益仍然是非常顯著的。

  但是，在機械制造工業(yè)中并不是所有的產(chǎn)品零件都具有很大的批量，單件與小批生產(chǎn)的零件(批量在10^100件)占機械加工總量的80%以上。尤其是在造船、航空航天、機床、重型機械以及國防部門，其生產(chǎn)特點是加工批量小、改型頻繁、零件的形狀復雜而且精度要求高，采用專用化程度很高的自動化機床加工這類零件就顯得很不合適，因為生產(chǎn)過程中需要經(jīng)常改裝與調(diào)整設備，對于專用生產(chǎn)線來說，這種改裝與調(diào)整甚至是不可能實現(xiàn)的。

  為了解決這些問題，滿足多品種、小批量的自動化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適應產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動化機床。數(shù)控機床就是在這樣的背景下產(chǎn)生與發(fā)展起來的。它極其有效地解決了上述一系列矛盾，為單件、小批量生產(chǎn)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。

  隨著電子技術的發(fā)展，1946年世界上第一臺電子計算機問世，山此掀開了信息自動化的新篇章。1948年美國北密支安的一個小型飛機工業(yè)承包商帕森斯公司((ParsonsCo.)在制造飛機的框架及直升飛機的轉(zhuǎn)動機翼時，提出了采用電子計算機對加工軌跡進行控制和數(shù)據(jù)處理的設想，后來得到美國空軍的支持，并與美國麻省理工學院(MIT)合作，于1952年研制出第一臺三坐標數(shù)控銑床，用于加工直升飛機葉片輪廓檢查用樣板。這是一臺采用專用計算機進行運算與控制的直線插補輪廓控制數(shù)控銑床，專用計算機采用電子管器件，邏輯運算與控制采用硬件連接的電路。

  1955年，該類杉昧進入實用化階段，在復雜曲面的加工中發(fā)揮了重要作用。這時數(shù)控機床的控制系統(tǒng)(專用電子計算機)采用了電子管，其體積龐大，功耗高。此種機床僅在一些軍事部門中用于加工普通機床難以加工的形狀復雜的零件。這是第一代數(shù)控系統(tǒng)。

  1959年晶體管出現(xiàn)，電子計算機應用了晶體管器件和印制電路板，從而使書昧數(shù)控系統(tǒng)跨入了第二代。

  1965年，數(shù)控裝置開始采用小規(guī)模集成電路，使數(shù)控裝置的體積減小、功耗降低及可靠性提高，但它仍然是硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。

  以上三代，都屬于硬件邏輯數(shù)控系統(tǒng)，稱為NC系統(tǒng)。由于點位控制的數(shù)控系統(tǒng)比輪廓控制的數(shù)控系統(tǒng)要簡單得多，在該階段，點位控制的數(shù)控機床得到大發(fā)展。有資料統(tǒng)計，到1966年，世界上實際使用的6000臺數(shù)控機床中，85%是點位控制的數(shù)控機床。

  1970年，美國芝加哥國際機床展覽會首次展出用小型計算機控制的數(shù)控機床，這是世界上第一臺計算機數(shù)字控制(CNC)的數(shù)控機床。數(shù)控系統(tǒng)進入第四代。

  20世紀70年代初，隨著微處理機的出現(xiàn)，美、日、德等國都迅速推出了以微處理機為核心的數(shù)控系統(tǒng)，這樣組成的數(shù)控系統(tǒng)，稱為第五代數(shù)控系統(tǒng)，即MNC系統(tǒng)。在近20多年內(nèi)，生產(chǎn)中實際使用的數(shù)控系統(tǒng)大多為第五代數(shù)控系統(tǒng)，其性能和可靠性隨著技術的發(fā)展得到了根本性的提高。

  從20世紀90年代開始，微電子技術和計算機技術的發(fā)展突飛猛進，個人計算機((PC)的發(fā)展尤為突出，無論是其軟、硬件還是外圍器件，都得到了迅速的發(fā)展，計算機采用的芯片集成化程度越來越高，功能越來越強，而成本卻越來越低，原來在大、中型機上才‘能實現(xiàn)的功能現(xiàn)在微型機上就可以實現(xiàn)。美國首先推出了基于個人計算機的數(shù)控系統(tǒng)，即PCNC系統(tǒng)，它被劃入所謂的第六代數(shù)控系統(tǒng)。

  目前，世界主要工業(yè)發(fā)達國家的數(shù)控機床已進入批量生產(chǎn)階段，如美國、日本、德國、法國等，其中日本發(fā)展最快。1977年時，日本年產(chǎn)數(shù)控機床5400多臺，到1985年，日本產(chǎn)數(shù)控機床約為50000臺，數(shù)控化率約為70%，居世界第一位。

  我國1958年試制成功第一臺電子管數(shù)控機床，如圖1.8所示。

  我國從1965年開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，到20世紀70年代初曾研究出數(shù)控劈錐銑床、非圓插齒機、數(shù)控立銑床、數(shù)控車床、數(shù)控鍵床、數(shù)控磨床和加工中心等。這一時期國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性問題尚未得到很好地解決，因而也限制了國產(chǎn)數(shù)控機床的發(fā)展。而數(shù)控線切割機床由于其結(jié)構簡單、價格低廉、使用方便，得到了較快的發(fā)展，據(jù)資料統(tǒng)計，1973-1979年期問，我國共生產(chǎn)數(shù)控機床4108臺，而其中數(shù)控線切割機床就占了86%左右。

 

  20世紀80年代初隨看改革開放政策的買施，我國從國外引進先進技術，并在消化、吸收國外先進技術的基礎上，進行了大量的開發(fā)工作，進而推動了我國數(shù)控機床新的發(fā)展高潮，使我國數(shù)控機床在品種上、性能上以及水平上均有了新的飛躍。2002年，我國機床市場消費額達59億美元，成為世界第一。

  目前，在數(shù)控領域中，我國和先進的工業(yè)國家之間還存在一定的差距。我國數(shù)控機床的生產(chǎn)還遠遠滿足不了國內(nèi)生產(chǎn)的需要，更不能滿足出口的要求。在現(xiàn)有數(shù)控機床中，還有相當一部分有待于進一步提高其利用率。加入WTO后，我國將成為世界制造中心，各行各業(yè)對數(shù)控機床的需要將會很大，數(shù)控機床也必然在國家建設中發(fā)揮更大的作用。