数控机床发展历程特点及几个重要拐点
发布日期：2021-09-02
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(APT )和方法成为关键技术，计算机辅助设计/制造 ( CAD /CAM )技术也随之得到快速发展和普及应用[3]。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(图2 )。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——由基于分立元件的数字控制( NC )走向了计算机数字控制(CNC )，数控机床也开始进入实际工业生产应用。20世纪80年代IBM公司推出采用16位微处理器的个人微型计算机(personal computer，PC )，给数控机床技术带来了第二个拐点——由过去专用厂商开发数控装置(包括硬件和软件)走向采用通用的PC化计算机数控，同时开放式结构的CNC系统应运而生，推动数控技术向更高层次的数字化、网络化发展，高速机床、虚拟轴机床、复合加工机床等新技术快速迭代并应用。21世纪以来，智能化数控技术也开始萌芽，当前随着新一代信息技术和新一代人工智能技术的发展，智能传感、物联网、大数据、数字孪生、赛博物理系统、云计算和人工智能等新技术与数控技术深度结合，数控技术将迎来一个新的拐点甚至可能是新跨越——走向赛博物理融合的新一代智能数控
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