數(shù)控機(jī)床是在機(jī)械制造技術(shù)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，自上世紀(jì)50年代以來(lái)，世界數(shù)控機(jī)床主要經(jīng)歷了數(shù)控nc（numerical control）和計(jì)算機(jī)數(shù)控cnc（computer numerical control）兩個(gè)階段六個(gè)年代。其過(guò)程大致如下：
1.數(shù)控nc階段主要經(jīng)歷了三代。
第1代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代初，系統(tǒng)全部采用電子管元件，邏輯運(yùn)算與控制采用硬件電路完成。
第2代數(shù)控系統(tǒng)，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)為標(biāo)志。
第3代數(shù)控系統(tǒng)，始于60年代中期，由于小規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，其體積變小，功耗降低，可靠性提高，推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.計(jì)算機(jī)數(shù)控cnc階段經(jīng)歷了三代。
第4代數(shù)控系統(tǒng)，始于70年代，當(dāng)首個(gè)采用小型計(jì)算機(jī)的cnc裝置在芝加哥展覽會(huì)上露面時(shí)，標(biāo)志著cnc技術(shù)的問(wèn)世。
第5代數(shù)控系統(tǒng)，70年代后期，中、大規(guī)模集成電路技術(shù)取得巨大成就，促使價(jià)格低廉、體積更小、集成度更高、工作可靠的微處理器芯片產(chǎn)生，并逐步應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)。
第6代數(shù)控系統(tǒng)，始于90年代初，受通用微機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的影響，數(shù)控系統(tǒng)正朝著以個(gè)人計(jì)算機(jī)（pc）為基礎(chǔ)，開(kāi)放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方向進(jìn)一步發(fā)展。
二、數(shù)控機(jī)械的特點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。
1.對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。
在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，通過(guò)重新編制程序，可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，也可以加工復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)及試制新產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床還能自動(dòng)加工精密復(fù)雜的表面（如螺旋表面）。
2.加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
目前，數(shù)控機(jī)床控制的刀具和工作臺(tái)最小移動(dòng)量達(dá)0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到很高的加工精度。此外，數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免生產(chǎn)者的人為操作誤差，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。
3.生產(chǎn)效率高。
由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的移動(dòng)部件的空行程運(yùn)動(dòng)速度快，所以工件的裝夾時(shí)間、輔助時(shí)間比一般機(jī)床少。當(dāng)在加工中心上進(jìn)行加工時(shí)一臺(tái)機(jī)床實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，生產(chǎn)效率提高明顯。
4.自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。
數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按事先編好的程序自動(dòng)完成的，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)人員不需要進(jìn)行復(fù)雜的重復(fù)性手工操作，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和緊張程度，提高加工效率。
三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展前景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越快，數(shù)控機(jī)床正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化、模塊化和智能化方向發(fā)展。
1.高性能。
隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集中控制，甚至遠(yuǎn)距離遙控。
2.高精度。
數(shù)控機(jī)床本身的精度和加工件的精度越來(lái)越高，而精度的保持性要好。
3.高速度。
數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)行速度將大大加快。
4.高柔性。
數(shù)控機(jī)床的柔性化將向自動(dòng)化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應(yīng)輔機(jī)集成柔性制造系統(tǒng)。
5.模塊化。
數(shù)控機(jī)床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶(hù)。
四、數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問(wèn)題
我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下方面。
1.核心零部件大量依靠進(jìn)口。
經(jīng)過(guò)近二十多年的技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和創(chuàng)新，數(shù)控機(jī)床行業(yè)的發(fā)展令人矚目，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床功能部件的生產(chǎn)已經(jīng)具備一定的規(guī)模。但是，據(jù)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，近年來(lái)我國(guó)一直是世界機(jī)床第一消費(fèi)國(guó)和第一進(jìn)口國(guó)。但是，機(jī)床行業(yè)迅速發(fā)展的背后，一個(gè)不能忽視的事實(shí)是，我國(guó)關(guān)鍵零部件生產(chǎn)依然受制于人，出現(xiàn)利潤(rùn)不高、產(chǎn)品缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力的局面。
2.產(chǎn)品水平不高。
首先，精度普遍不夠高，對(duì)于國(guó)產(chǎn)加工中心刀庫(kù)機(jī)械手、數(shù)控車(chē)床刀架，用戶(hù)不放心，定位精度，特別是重復(fù)定位精度有待提高。只有少數(shù)產(chǎn)品達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)的定位精度；其次，高精度、靜剛度主機(jī)結(jié)構(gòu)和整機(jī)性能開(kāi)發(fā)有差距；再次，產(chǎn)品在主軸轉(zhuǎn)速、快移速度、換刀速度、加速度等機(jī)床性能指標(biāo)上與國(guó)外有較大差距。
From: 光電與顯示