自20世紀末開始，我國制造業(yè)就開始了由制造大國向制造強國邁進的腳步，閥門機床制造業(yè)也跟著取得數控機床增長的業(yè)績。機床是制造技術和制造信息集成的重要元素，既是生產力要素，又是重要商品。機床的發(fā)展和創(chuàng)新在程度上能映射出加工技術的主要趨勢。近年來，我國在數控機床和機床工具行業(yè)對外合資合作進一步加強，無論在精度、速度、性能，還是智能化方面都取得了相當的成績。在貿易中，很多發(fā)達把數控機床視為具有高技術附加值、高利潤的主要機電出口產品。因此，對數控機床技術的發(fā)展歷程進行總結分析，將有助于推進我國數控機床技術實現跨越式發(fā)展的目標。

　　 自上世紀50年代以來，世界數控機床主要經歷了數控NC ( Numerical Control)和計算機數控CNC（ ComputerNumerical Control ) 2個階段。數控1V (：階段主要經歷了以下3代：第1代數控系統(tǒng)，始于50年代初年，系統(tǒng)全部采用電子管元件，邏輯運算與控制采用硬件電路完成。第2代數控系統(tǒng)，始于50年代末，以晶體管元件和印刷電路板廣泛應用于數控系統(tǒng)為標志。第3代數控系統(tǒng)，始于60年代中期，由于小規(guī)模集成電路的出現，使其體積變小、功耗降低，性提高，推動了數控系統(tǒng)的進一步發(fā)展。計算機數控CNC階段也經歷了3代：第4代數控系統(tǒng)，始于70年代，當采用小型計算機的CNC裝置在芝加哥展覽會上露面時，標志著CNC技術的問世；第5代數控系統(tǒng)，始于70年代后期，中、大規(guī)模集成電路技術取得成就，促使廉、體積更小、集成度、工作的微處理器芯片的產生，并逐步應用于數控系統(tǒng)；第6代數控系統(tǒng)，始于90年代初，受通用微機技術發(fā)展的影響，數控系統(tǒng)正朝著以個人計算機(PC)為基礎，向著開放化、智能化、網絡化等方面進一步發(fā)展。數控機床通常由控制系統(tǒng)、進給伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)組成。其中進給伺服系統(tǒng)作為數控機床的重要功能部件，其性能是決定數控機床加工性能的重要的技術指標。因此提高進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性與靜態(tài)特性的品質是人們始終追求的目標。接下來主要介紹一下進給伺服系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

　　進給伺服系統(tǒng)是以運動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)，它是一個很典型的機電一體化系統(tǒng)，主要由位置控制單元、速度控制單元、驅動元件(電機)、檢測與反饋單元和機械執(zhí)行部件幾個部分組成。根據系統(tǒng)使用的電動機的不同，進給伺服系統(tǒng)分為4大類伺服系統(tǒng)：步進伺服系統(tǒng)，直流伺服系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)，直線伺服系統(tǒng)步進伺服系統(tǒng)。

　　在20世紀60年代以前，步進伺服系統(tǒng)是以步進電機驅動的液壓伺服電動機或是以功率步進電機直接驅動為特征，伺服系統(tǒng)采用開環(huán)控制。步進伺服系統(tǒng)接受脈沖信號，它的轉速和轉過的角度取決于指令脈沖的頻率或個數。由于沒有檢測和反饋環(huán)節(jié)，步進電機的精度取決于步距角的精度，齒輪傳動間隙等，所以它的精度較低。而且步進電機在低頻時易出現振動現象，它的輸出力矩隨轉速升高而下降。又由于步進伺服系統(tǒng)為開環(huán)控制，步進電機在啟動頻率過高或負載過大時易出現“丟步”或“堵轉”現象，停止時轉速過高容易出現過沖的現象。另外步進電機從靜止加速到工作轉速需要的時間也較長，速度響應較慢。但是由于其結構簡單、易于調整、工作、價格較低的特點，三面數控鏜孔機床在許多要求不高的場合還是可以應用的。

　　60一70年代后，數控系統(tǒng)大多采用直流伺服系統(tǒng)。直流伺服電機具有良好的寬調速性能。輸出轉矩大，過載，伺服系統(tǒng)也由開環(huán)控制發(fā)展為閉環(huán)控制，因而在工業(yè)及相關獲得了廣泛的運用。但是，隨著現代工業(yè)的發(fā)展，其相應設備如數控機床、工業(yè)機器人等對電伺服系統(tǒng)提出越來越高的要求，尤其是精度、性等性能。而傳統(tǒng)直流電動機采用的是機械式換向器，在應用過程中面臨很多問題，如電刷和換向器易磨損，維護工作量大，成本高；換向器換向時會產生火花，使電機的轉速及應用環(huán)境受到限制；直流電機結構復雜、成本高、對其他設備易產生干擾交流伺服系統(tǒng)針對直流電動機的缺點，人們一直在努力尋求以交流伺服電動機取代具械換向器和電刷的直流伺服電動機的方法，以滿足各種應用，尤其是、伺服驅動的需要。

　　但是由于交流電機具有強禍合、非線性的特性，控制非常復雜，所以運用一直受到局限自80年代以來，隨著電子電力等各項技術的發(fā)展，特別是現代控制理論的發(fā)展，在矢量控制算法方面的突破，原來一直困擾著交流電動機的問題得以解決，交流伺服發(fā)展越來越快 直線伺服系統(tǒng)永磁同步直線電機在推力、動態(tài)性能、定位精度方面比其他直線電機優(yōu)越性，因而PMLSM越來越多的用于直線伺服系統(tǒng)中。但由于直線伺服系統(tǒng)存在很大的參數攝動和負載擾動，此外還存在“邊端效應”等問題，因此，采用傳統(tǒng)的比例(P)或比例積分(PI)位置調節(jié)器的矢量控制系統(tǒng)很難滿足伺服系統(tǒng)的要求。