CNC 机床的演进：从 18 世纪到现代精密制造
计算机数控（CNC）作为现代制造和生产的核心主力，其历史可追溯至 1940 年代首台数控（NC）机床的出现。然而，车床的雏形早在此之前就已存在。事实上，一种用于取代手工技艺、提高精度的机器早在 1751 年就已发明。直到很久以后，这一概念才发展成现代 CNC 生产企业的能力。
通向 CNC 制造的加工技术标志着工业化的开端。如今的 CNC 加工定义更为具体：将 3D 文件输入计算机，由程序控制加工中心内刀具的运动。整个过程全自动化，从切削刀具的轴向和旋转速度，到实现零件所需的精确尺寸。
什么是 CNC 机床？
CNC 机床是一个集成多种刀具（包括钻头、车床和铣削刀具）的系统，这些刀具内置于刀库中，机床可自动选取并使用。它旨在制造三维零件。最简单的机床可在一轴或两轴移动；更先进的系统具备 X、Y 轴运动和 Z 轴纵向移动。许多机床还能实现旋转运动，甚至自动翻转工件，无需人工干预即可对所有侧面进行切削。
CNC 工作的早期阶段
尽管这一构想早已存在，但首个数控概念直到 1949 年才开发出来。早期计算先驱 John T. Parsons 在麻省理工学院（MIT）开展的空军研究项目中提出了该概念。该学院的伺服机构实验室制造了一台实验性铣床，目标是利用电动轴生产直升机叶片和更坚固的飞机蒙皮。
位于密歇根州特拉弗斯城的 Parsons Corporation 甚至在 MIT 合作之前就开始研发首套系统。Parsons 利用 IBM 602A 乘法器计算翼型坐标，通过打孔卡将数据点输入瑞士镗床。预编程信息可用于生产直升机零件；这是 CNC 机床编程的雏形。
该构想进一步发展，1952 年，Richard Kegg（与 MIT 合作）推出了辛辛那提 Hydro-Tel 28 英寸立式轮廓铣床。其商业化推出附带了一项“带定位机床的电机控制装置”专利。初始原型虽使用八列纸带、带阅读器和真空管电子控制系统操作，却成为未来发展的焦点。
1940 年代和 1950 年代的早期 CNC 机床使用打孔带，这在电信和数据存储中很常见。该技术后被模拟计算技术取代。20 世纪 60 年代至 70 年代，数字技术出现，使生产流程实现自动化并更加高效。
Parsons 因早期工作获奖。1968 年，他获得数控协会首届约瑟夫·玛丽·雅卡尔纪念奖。1975 年，制造工程师学会授予他荣誉奖牌，称其为“第二次工业革命之父”。
现代 CNC 工厂的演进
制造商如今使用的高度自动化运动控制系统，仍基于前身的三大核心组件：指令功能（无论是数字或模拟系统、凸轮随动器或拨动手柄）；驱动/运动系统（如电机、气缸、阀门或离合器）；以及反馈系统（如编码器）。早期 NC 机床中，控制层骑在凸轮上，电机旋转驱动机床，但若反馈电缆断裂，流体流动无法停止。
现代 CNC 机床采用电子控制，这种情况极不可能发生。最终结果更可预测。此外，它们可处理几乎任何材料，包括金属、木材、塑料、玻璃纤维或泡沫。
此外，基于 CNC 加工同一概念的新型加工方式也已开发，包括电子束加工、电火花加工和光化学加工。这些及其他方法常根据大规模生产中使用的材料进行选择。激光、氧燃料、水射流和等离子切割机也很常见。
基于快速原型制造
快速原型制造的视角多年来虽有变化，但该概念从首个打孔带、数控系统起就已应用。在此之前，所有零件均手工加工；甚至打孔带系统也彻底改变了工艺。如今，根据材料、经济性和 CNC 零件复杂度，有多种原型制作选项可供选择。
可用刀具和旋转轴仍使 CNC 机床极具吸引力且用途广泛。随着 3D 打印的出现，这些优势开始显露局限。3D 打印机可生产包括内部组件在内的复杂零件。视应用而定，材料选择可能受限，因此 CNC 系统仍是首选，尤其是原型开发领域。
CNC 制造的现代意义
传统机床操作工的角色正迅速消退。21 世纪以来，对 CNC 专家的需求持续增长。技术行业学会等组织提供培训，使机床操作工掌握从事该领域所需技能。许多行业就业前景广阔；有预测称，操作 CNC 设备等技术岗位将占未来空缺职位的 40%。1
Laszeray Technology LLC 的 CNC 生产加工
我们是一家全方位服务的 CNC 生产公司，专注于航空航天、油气、医疗器械、交通运输、电子等行业的 CNC 加工和快速原型制造。我们的加工能力包括四轴和五轴功能。我们可将车床、铣床、磨床、路由器和起重机应用于生产批次。
欢迎致电 440-582-8430 了解我们的制造能力、产品开发与设计工程、CNC 加工服务，我们在俄亥俄州的 ISO 认证恒温设施中为您提供服务。
来源：
- https://www.instituteoftechnicaltrades.com/blog/history-computer-numerical-control/
数控机床