CNC加工技术简史

CNC 加工是一系列减材制造技术，它使用计算机控制的过程通过从较大的块中去除材料来制造零件。由于每个切割操作都是计算机控制的，因此多个加工站可以同时从同一个设计文件制造零件——结果是能够实现极其严格的公差的高精度最终用途零件。 CNC 机床还能够沿多个轴进行切割，使制造商能够相对轻松地创建复杂的形状。

数控机床的历史悠久，自自动化早期以来，该技术已经取得了长足的进步，自动化使用凸轮或打孔纸卡来帮助或指导工具移动。今天，该工艺被广泛用于制造复杂而精密的医疗设备部件、航空航天部件、高性能电动摩托车元件以及许多其他尖端应用。以下是该技术如何随着时间的推移而发展的简要历史：

CNC 的历史：冲压纸卡和自动化的早期阶段

现代加工工具的第一个已知例子是工业家约翰·威尔金森（John Wilkinson）于 1775 年创造的镗床，它允许以更加一致的精度和准确度制造蒸汽发动机气缸。威尔金森根据他为钻孔炮管创建的类似设备改编了钻孔机的设计。

然而，为现代计算奠定基础的第一批技术可以追溯到 1725 年，当时纺织工人 Basile Bouchin 创造了一种以打孔形式将数据编码到纸带上的方法，Joseph Marie Jacquard 在 1805 年改进了这项技术。将纸带换成更坚固、更坚固的卡片，这些卡片按顺序绑在一起，从而自动将织物分层放入织机。这台机器后来被称为提花织机，它对编程计算机和机器的未来发展起到了重要作用。

穿孔卡片技术在 1800 年代得到了广泛的应用，1889 年，发明家 Herman Hollerith 为机电穿孔卡片制表机申请了专利，它可以更高效地输入甚至存储数据。

新时代：数控技术的发展

现代数控工艺的诞生通常归功于 John T. Parsons 和 Frank L. Stulen，他们在 1940 年代开发了一种将翼型坐标输入瑞士跳汰机的工艺，该工艺使用经过精心制作的穿孔卡片，最多可容纳数百的数据点。这种自动化轧机是空军研究项目的成果，使制造商能够使用预编程操作来制造一致的直升机翼型部件。

从那以后的几十年里，新的数字技术的开发和整合到 CNC 加工过程中进一步提高了该方法的效率。在 1960 年代，计算机变得更小、更易于使用，导致它们在接下来的几十年中在商业领域越来越受欢迎。

到 1980 年代，微处理器和 CNC 机器的成本已经下降到足够低，以至于小型局域网 (LAN) 开始出现，从而使更多的制造商能够利用这种多功能的工艺，这在历史上是大学独有的和大公司，由于建造计算机的天文价格。这种繁荣最终催化了现代制造业的发展。

数控加工的数字化制造与未来

虽然 CNC 加工作为一种生产过程涉及许多变量，但该方法的部分多功能性在于其基本的简单性：切削工具从工件上去除材料；该过程重复直到完成。该过程在工件材料方面几乎没有限制，并且可以实现极其严格的公差，这使其成为寻求制造工具、利基零件和金属的制造商的特别有利和具有成本效益的选择中到大批量的零件。

监控和建模软件的最新进展催生了计算机辅助制造 (CAM) 工具，使设计人员能够虚拟测试和改进他们的 CNC 工具集和加工操作。在物理工具和工件涉及之前使用虚拟机床路径优化生产可以加快切削时间并减少切削工具本身的磨损。

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