從1952年第一臺數控機床在美國問世，至今已有40多年的歷史，計算機數控（CNC）從70年代中期出現，到現在也已有20多年了，數控技術日趨成熟。特別是近幾年來微型計算機、微電子工業及電力電子工業的迅速發展，微型計算機與CNC技術的緊密結合，使得開發和生產CNC系統的技術被越來越多的自動化裝備生產廠所掌握。因此，就當今全世界范圍來說，CNC技術已經不再被少數幾個國家的幾個CNC系統生產廠所壟斷。到80年代末，幾乎每個工業發達的國家都有了自己的數控設備生產廠，生產滿足各自國家數控機床及其他機械裝備所需要的數控系統。甚至很多大型的數控機床生產廠都有自己的產品，并部分出售數控系統。因此，CNC系統生產廠之間的競爭為激烈，數控技術的發展進入了新的階段。

當代數控技術的發展具有下述特點：

1．廣泛地應用微機資源

近年來被稱為個人計算機（PC）的微型計算機發展很快，大規模集成電路制造技術的高速發速，使得PC的硬件結構做得很小。主CPU的運行速度越來越高。IPC386的主頻是33MHz，IPC486、586的主頻可達50～120MHz，新近Intel奔騰處理器（Pentium），主頻已達450MHz。存儲器容量也很大，體積很小，由于是大批量生產，使成本下降，可靠性提高。

在軟件方面，操作系統的發展，特別是Windows的應用，使得PC的操作更為簡便直觀。CAD/CAM的軟件大量地由小型機、工作站向PC移植，三維圖顯示及工藝數據庫在PC上建立。再加上PC的開放性，吸引大量技術人員投入了軟件的開發，使得PC的軟件資源極為豐富。

因此，更好地利用PC的軟、硬件資源，就成為各國數控設備生產廠發展CNC系統十分重要的一種方法。1992～1993年，首先是在美國及歐洲的一些小型的數控設備廠推出，例如美國的ANILAN公司推出的1100、1200、1400系列，意大利FIDIA公司的10/20/30系列，都采用了PC作為基板來開發自己的數控系統。現在連日本FANUC、三菱公司，德國的SIEMENS公司這些以生產專用CNC設備著稱的公司，也都把采用PC資源，作為其發展的一個重要方向。他們都強調自己系統的“開放”。日本FANUC公司把采用PC的CNC系統稱之為開放型CNC系統，有150、160、180及210等系列，并正發展一種將FANUC智能終端（一種與IBM PC兼容的平板式計算機）通過高速光纜與CNC裝置連接的模式。

我國中國珠峰數控公司“八五”攻關成果“中華Ⅰ型（CME988）”也采用PC作為主控板，使該系統能充分利用PC的資源，跟隨PC的發展而升級。

隨著微電子技術的發展，大規模集成電路的集成度越來越高，體積越來越小。數控設備廠采用超大規模集成電路并采用表面安裝工藝（SMT），實現了三維立體裝配，將整個CNC裝置做得很小，以適應機械制造業機電一體化的要求。

日本三菱電機株式會社，最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實用型CNC MELDAS 520A系列，這兩個系列都采用了32位RISC微處理器，實現超小型化的CNC裝置，較原來的M310及L3、L3A，體積大為減小（H168mm×W76mm×D135mm），安裝面積減小了一半，功能還有所提高。采用了超薄型顯示器（9.5in的EL及10.4in的彩色LCD）。這個系統的微小線段加工能力提升至64m/min，最大快速進給速度為240m/min，其同步攻螺紋精度較M310提高了3倍，主軸定位時間縮短了30%。德國SIEMENS公司最新推出的SINUMERIK 840D主控組件選用386DX或486DX，具有1～4個通道，可實現直線及圓弧插補、螺旋線插補、5軸螺旋線插補及樣條插補、圓柱插補等，共可控制32個軸，并有多種校正及補償功能，體積僅為50mm×316mm×207mm。

3．改善人機接口，方便用戶使用

為了使操作者能很容易地掌握數控機床的操作，數控設備生產廠努力地改善人機接口，簡化編程，盡量采用對話方式，使用戶使用方便，如西班牙FAGOR公司生產的FAGOR 8050系列，采用交互式編輯程序指導系統，簡化程序的編輯，用簡要的表格編輯程序，利用藍圖建立程序。其8050TC型數控系統，被稱為高檔傻瓜式數控系統（FAGOR800系列CNC系統），其操作面板使用了符號鍵，用戶可以根據所需加工零件，選擇加工程序，輸入圖形數據后，即可實現半自動或全自動加工。如果面板上的各種自動操作都沒有被選上，則該CNC系統只顯示坐標軸的位置值和主軸轉速，操作者可以用搖柄或電子手輪對機床的各個軸進行手動操作，使用極為方便。

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數控系統包括CNC裝置、主軸及進給伺服驅動裝置，以及主軸電動機、進給電動機和與其相關的檢測反饋元件。一個數控系統性能的好壞是與上述各個環節的性能密切相關的。為了滿足機床用戶廠的需要，數控設備生產廠都非常重視數控產品的成套性，使系統的各個環節都能很好地匹配，使用戶獲得最好的使用效果。

例如，日本FANUC公司開發了經濟型的O-TD、O-MD CNC裝置，與之相適應也開發了經濟型的αC系列的效流伺服電動機及控制系統。日本大隈（OKUMA）公司，是一個傳統的機床廠，現在也開發、生產并銷售數控系統，作為一個機床廠生產數控系統，所以更重視機電一體化及產品成套性。該公司生產數控系統在軟件上更結合機械加工的工藝要求，硬件上還自行開發了絕對位置編碼器、無刷伺服電動機、交流主軸電動機、光柵尺等元件，同時還提供機床控制面板及控制柜、自動編程裝置，為用戶提供交鑰匙工程。

5．研究開發智能型數控系統

所謂智能型的數控系統，早在80年代初期已經開始研究。當時FANUC公司推出的FS15系列，就稱之為AI（人工智能）CNC系統，主要是在故障診斷方面采用了專家系統。系統利用所謂的推理軟件，根據存儲在系統中的知識庫的經驗，分析及查找故障原因。最近FANUC公司又在開展被稱為面向21世紀的課題—IMS（Intelligent Manufacturing Systems），將無縫地（Seamless）把世界范圍熟練工人的技術竅門（Know how）組合進行生產系統中去。

隨著工業技術發展，要求制造過程更快、更容易，以適應生產需要，一種被稱為智能閉環加工（Intelligent Closed-Loop Processes ICLP）技術被采用。這種技術是利用傳感器獲得適時的信息，以增強制造者取得最佳產品的能力。圖1就是智能閉環加工模型。

圖1 智能閉環加工模型

6．根據市場需要，開發適銷對路的數控產品

高新技術是數控系統發展的一個方向，另一方面開發適銷對路的數控產品也是適應市場發展的需要。我國是發展中國家，經濟型數控系統在我國有著廣闊的市場。因此，開發性能優良、價錢便宜的數控系統，滿足我國市場需要是很有意義的。目前，我國的經濟型數控機床每年需要量約為8000～10000臺。雖然有幾十個廠家在生產，價格也很便宜，但是多年來技術發展不快，性能及可靠性方面還存在一些問題，不能滿足市場的需求。

德國SIEMENS公司在我國建立的合資企業—西門子數控（南京）有限公司，在1997年推出了SINUMERIK 802S。這種系統除采用G代碼編程外，還有圖形循環支持功能，通過軟件鍵來進行轉換。采用15.24cm（6in）彩色液晶顯示，并采用兩臺步進電動機作為驅動單元，驅動力矩為3.5～12N.m，價格在3萬元左右。這是西門子公司為占領中國市場所做的努力。

隨著機械加工技術的發展，對數控機床的性能要求越來越高，迫切地需要開發一些新的機電一體化數控產品來適應及滿足這些要求。

例如，鋁合金材料的大量采用，要求進行高速切削，以實現高的精度及低的表面粗糙度的要求，數控車床及加工中心主軸轉速要求提高到10000～20000r/min，這對采用傳統的機械傳動是很難實現的。因此，將電動機的電樞直接與機床的主軸做成一體的“電動主軸”，就成為生產中急需的產品。目前，日本的FANUC公司、NSK公司，瑞士的IBAG公司，意大利的GANFIOR公司都在開發生產這種新產品。

同樣，為了實現高速移動，要求開發“直線電動機”，用以直接帶動工作臺直線運動。日本FANUC公司生產的直線電動機，移動速度可以達到100m/min。日本的THK公司，德國的INDRAMAT公司、SIEMENS公司都在開發及生產這類產品。

綜上所述，數控技術的發展是與現代計算機技術、電子技術發展同步的，同時也是根據生產發展的需要而發展的。現在數控技術已經成熟，發展將更深更廣更快。未來的CNC系統將會使機械更好用，更便宜。