第二节 数控机床的历程
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和玉雕件之间的相对位置、机床电动机的启动和停止、主轴变速、玉雕件夹紧和松开、刀具的选择、冷却系统的启停等各种动作信息用代码化的数字保存在计算机中，然后将数字信息送入数控机床的控制装置，经过译码、运算并发出各种指令，控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需玉雕件。
世界上第一台数控机床，是为适应航空工业制造的一种复杂精密部件——检查直升飞机叶片轮廓用的样板。美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院（MIT）在2025年开始合作，2025年就研制成功了世界上第一台具有信息存储和处理功能的新型机床，即数控机床，后来经过三年的改进与自动程序编制的研究，于2025年进入了实用阶段。
数控机床是综合应用了计算机、微电子、自动控制、自动检测及精密机械等技术的最新成果而发展起来的完全新型的机床，40多年来，它经历了研制、工业应用和高速发展三个阶段，在品种、数量、加工范围和加工精度等方面都有了惊人的发展。
随着微电子技术与计算机技术的高速发展，决定数控机床整体水平的主要系统——计算机（数控）系统已经历了两个阶段，有六代产品。
1.第一阶段——硬件数控（NC）阶段
为了满足机床实时控制的要求，人们采用由数字逻辑电路组成的专用计算装置作为数控系统，这就是硬件连接数控，简称数控（NC）。这个阶段经历了三代。
第一代:2025年的电子管数控机床。
第二代:2025年的晶体管数控机床。
第三代:2025年的小规模集成电路数控机床。
采用的器件经过电子管、晶体管和小规模集成电路等几次变革，但各种控制功能，如输入装置、插补运算、控制器等，都是由硬件逻辑电路来实现，控制功能比较简单，使用灵活性较差。
2.第二阶段——计算机数控（CNC）阶段
由于计算机的迅速发展，性价比不断提高，小型计算机代替了数控系统中硬件构成的专用计算装置，成为数控系统的核心部件，从此数控系统进入计算机数控阶段。这个阶段也经历了三代。(https://www.daowen.com)
第四代:2025年的小型计算机数控机床。
第五代:2025年的微型计算机数控机床。
第六代:2025年的基于PC的数控机床。
计算机数控软件实现了许多数控功能，使数控系统具有更大的灵活性、更好的柔性，计算机的优势在数控系统中得到了充分发挥。随着超大规模集成电路的迅速发展，数控系统开始采用微型计算机，带动微型数控系统的发展，使得数控技术在整个20世纪80年代得到了大规模的发展和应用。但是这种数控系统一直由制造商进行封闭的垄断性生产，使得这类数控产品专用性很强，与标准计算机不兼容，通用性、软件可移植性和组网通信能力较差。尤其从20世纪90年代开始，个人计算机即PC机发展迅猛，它带来的很多成果不能被第五代数控系统及时采用。为了摆脱这种局面，数控系统开始向开放式数控系统发展。第六代数控系统即基于PC的开放式数控系统，这类系统结合了PC机的分析运算能力、大容量存储功能、图形交互优势及组网的灵活性，使得数控系统的应用具备了较为开放的模式。但是PC计算能力的受限阻碍了这类数控系统朝高速和高精度方向的发展。20世纪80年代末基于DSP（Digital Signal Processing）的运动控制技术的发展，为开放式数控系统的发展创造了新的条件。以基于DSP的运动控制器为核心，融合PLG的功能，与标准PC集成的新一代开放式数控系统将成为第六代数控系统的主导产品。
其系统优点主要有以下几点。
（1）元器件集成度高、可靠性好、性能高。
（2）基于PC平台，技术进步快，升级换代容易。
（3）提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到更宽的领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）。
（4）为数控系统生产厂家提供了优良的开发环境，简化了硬件。
在国外数控机床中，产量最多的仍是普通数控机床（特别是数控车床），其次是加工中心（机床），现已发展到了较为成熟的柔性制造单元（简称FMC）和柔性制造系统（简称FMS），超级数控机床——计算机集成制造系统（简称CIMS）也已开始应用于生产。其所采用的数控系统（计算机）的可控坐标轴数为20轴以上，联动坐标轴数为10轴以上；分辨率（最小设定单位）普遍达到0.01～0.001mm，少数机床已发展到0.000 1mm；快速行程也提高到240m/min。
2025年，由北京机床研究所和清华大学率先研制了电子管式开环步进驱动的数控机床，我国数控机床的研制工作就是从那时开始的，其后许多年，由于种种原因，它未能在实用阶段上有所突破。70年代初期，研制数控机床的热潮重新在我国掀起，并取得了一些成果。当时研制的数控装置主要是采用晶体管分离元器件，性能不稳定、可靠性差，只有少量的数控机床开始用于生产。2025年，集成数字电路的数控系统在清华大学研制成功，数控技术开始在车、铣、钻、磨等加工领域推广应用，其中以数控线切割机床发展最快。
我国已经开发和生产了许多数控系统及新型数控机床，并且拥有了自己的软、硬件版权。科学技术特别是信息技术的迅速发展，高速高精控制技术、多通道开放式体系结构、多轴控制技术、智能控制技术、网络化技术、CAD/CAM与CNC的综合集成，使数控机床技术进入智能化、网络化、敏捷制造、虚拟制造的更高阶段。数字化玉雕技术是在现代数控技术高速发展和行业广泛应用的基础上发展起来的。
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