机床的原型

       人之所以不同于其他动物，自诩为“高等”，就是因为人会凭借自己的智慧和双手区创造工具、使用工具。就这样机床最早的原型“树木车床”诞生了，距今二千多年。虽然整体比较粗糙，但其中蕴含的原理却十分精巧。利用脚踩住绳子下方套圈，利用树枝的韧性把工件带动旋转，用石片或者贝壳等物作为刀具，将刀具沿着横条对物品进行切割的操作。

树木车床

       十三世纪，按照原型机床的工作原理制造出了“脚踏车床”，通过脚踏板旋转曲轴并带动飞轮，再传动到主轴使其旋转，也称之为弹性杆棒车床，不过除了刀具是真用金属外，其他材料依旧使用木材。

1395年杆棒机床出现在德国

       而就在同一时期的中国，那时我国正处明朝，流传有一本奇书叫《天工开物》，记载了中国明朝以及古代的各种机巧技术，蕴含了古人的智慧。书中一篇描述记载了“玉石磨床”，其工作原理与构造与欧洲中世纪“脚踏机床”的原理类似，用脚踏的方法使金属盘旋转，配合沙子和水来加工玉石。

《开工天物》“扎砣图”

蒸汽机与机床

       工业革命于18世纪60年代首先从英国开始，大量向外扩展则在19世纪初。因此，从宏观的角度分析，世界近代史的第二个时期——蒸汽时代起于19世纪初，止于19世纪70年代的第二次工业革命。在这个时期，资本主义的机器大革命开始出现，资本主义的世界体系开始初步确立。一种新的动力机器：蒸汽机的发明和应用，将人类带入了蒸汽时代。

       1763年，英国格拉斯哥大学雇用了一名叫瓦特的技术员，他的任务就是维修纽科门蒸汽机，伴随这工作瓦特对纽科门设计的汽缸部分进行了改进，最终在威尔金森的帮助下创造出了完美的蒸汽机。

       1774年威尔金森发明了炮筒镗床，这是世界上第一台镗床。1775年，威尔金森用这台炮筒镗床镗出的汽缸，重新制造了瓦特那漏洞百出的汽缸，满足了瓦特蒸汽机的要求。

工业革命时期的机床发明

       莫兹利这个名字和机床自然是分不开的，1797年机床工业之父制成了第一台螺纹切削车床，它带有丝杆和光杆，采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。

莫兹利1797车床

       此后，莫兹利又不断地对车床加以改进。他在1800年制造的车床，用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架，用惰轮配合交换齿轮对，代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型，对英国工业革命具有重要意义。

莫兹利1800车床

       时间转到19世纪，由于各行业的发展，需要应用于不同类型的机床相机出现。1817年，罗伯茨发明了龙门车床，而来自美国的惠特尼制造出了卧式铣床，这两种机床刻意分别应用于不同行业的零件制造需求，随着工业革命的发展机床也在不断发展中。

罗伯茨龙门车床

惠特尼卧式铣床

       十九世纪最优秀的机械技师应数惠特沃斯，他于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。1835年，惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。还建议全部的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹这种螺纹作为标准螺纹被各国所使用。

惠特尼发明的测长机

       为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔式六角车床。

菲奇发明的的转塔式六角车床

       1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床。

斯潘塞机床

数控机床的发展

       持续多年的二战结束后，制造业还是维持了战前的发展水平。操作人员通过手工操作电动机床，将加工零件按照设计图纸的要求制作出来。这样的生产方式虽然比起蒸汽时代效率高，但是人心永远是满足不了的。怎么样才能更快更高效率，怎么样才能解决一些制造中无法解决的工艺难题，这点很关键。

二战后各种式样的电动机床

       在20世纪40年代末期，一个叫帕森斯的美国工程师构思了一种方法，在一张硬纸卡上打孔来表示需要加工的零件几何形状，利用着一张硬卡来控制机床的动作。1948年帕森斯向美国空军展示了他的这种想法，美国空军看后，表示极大的兴趣，因为美国空军正在寻找一种先进的加工方法，希望解决飞机外型样板的加工问题。由于样板形状复杂，精度要求高，一般的设备难以适应，美国空军立即委托及赞助美国麻省理工学院进行研究。终于在1952年，麻省理工学院和帕森斯公司合作，成功的研制出了第一台示范机，由于大量采用电子管元件，控制装置比机床本体还要大。

实验室中的数控机床模型

       1960年开始，各国陆续地开发、生产及使用数控机床，中国于1968年由北京第一机床厂研制出第一台数控机床。1974年微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和飞速发展。早期的数控机床，都由军方所有应用于军事产品的制造。数控机床也经历了六代的发展。前三代为第一阶段，数控系统主要是由硬件联结构成，称为硬件数控；后三代称为计算机数控，其功能主要由软件完成，从1990年开始，数控机床开始采用通用的CNC系统。

       近20年来，随着科学技术的发展，先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控技术提出了更高的要求。

智能化时代的百家争鸣

       2003年在米兰举办的EMO展览会上，瑞士米克朗公司首次推出智能机床的概念。

       2006年，在美国举办的第26届芝加哥国际机床制造技术展览会上，日本Mazak公司以“智能机床”的名称，展出了声称具有四大智能的数控机床，这一步代表了数控机床的未来发展。

       但在数据技术上，西门子、发那科等日德巨头一直垄断着数控技术，造成中国企业高价进口该项技术，沦为世界机床巨头的“贴牌”制造商，甚至出现生产高档数控机床不比普通机床赢利的怪现象。终于在2012年，由我国自主研发并搭载世界首创的智能化运动控制系统——i5数控系统的系列数控机床在北京中国国际机床展览会上首次对外亮相, i5智能装备数控系统于2012年7月由沈阳机床集团研制成功，标志着配置i5数控系统的智能机床进入产业化阶段。

       中国制造2025行动纲领中，智能数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一。产业转型发展离不开工作母机，所以智能数控机床一定是制造行业拥抱智能制造的坚定基础。