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USA 04数控的诞生与加工中心

数控（NC）是一种不靠工匠的手或凸轮，而是用数字指令来驱动刀具和工件运动的机制。今天 CNC 车床和加工中心的 G 代码，都是从这里开始的。它的起点，是密歇根州一家制造直升机桨叶的小公司的一个设想、美国空军的资金，以及 MIT 伺服机构实验室的研究。本章以 1949 年与空军的合同、1952 年第一台数控铣床、1959 年的 APT 语言、1958 年的 Milwaukee-Matic（第一台自动换刀的加工中心）、纸带标准、由计算机驱动多台机床的 DNC，直到 CNC 与机器人为线索，用 MIT 的报告、专利、当时的行业杂志和政府报告逐一核实，并为每个史实注明出处（能确定扫描帧或页码的附上编号），一路追溯下来。

G 代码的
老祖宗是
纸带上的孔！

吉祥物 Chips

本章以“数控这种控制方式是如何诞生、如何普及的”为主线。作为机床种类的数控车床、数控铣床、加工中心的演变，在按机型划分的章节“美国车床的谱系”和“美国铣床、加工中心的谱系”中详细介绍。日本数控的历史汇总在国产机床档案的第 1 章（数控车床）和第 2 章（数控铣床、加工中心）中；今天 G 代码、M 代码的含义汇总在NC 程序代码表中。

Parsons 的设想与 MIT 的数控铣床（1940—1955 年）

直升机的桨叶与 IBM 的计算机

故事要从密歇根州 Traverse City 的 Parsons Corp. 说起。这家公司在第二次世界大战期间研究了 Sikorsky 直升机 R-5 旋翼桨叶（旋转翼的叶片）的制造方法，并承包了它的生产[2][3]。桨叶的截面是翼型，要检查形状是否正确，就需要按截面轮廓制作的样板。样板轮廓上各点的坐标，必须根据翼型的公式一点一点地计算出来。

1947 年前后，总裁 John T. Parsons 和工程师 Frank L. Stulen 想出了一个办法：把坐标的计算交给 IBM 的穿孔卡片式计算机，再按照输出的数字表手动移动镗床的工作台，沿着样板的轮廓密密地钻孔[3][2][4]。也就是用计算出的数字来确定机床位置的思路。既然如此，那么把数字以孔的形式记录在卡片或纸带上，读取后让机床自动运动不就可以了吗？——这就成了数控思想的起点。

空军的合同与 MIT

Parsons 于 1949 年 1 月向美国空军提出了这一设想[5]，同年 6 月与空军的 Air Materiel Command（AMC，物资司令部）签订合同，制造用卡片上的数字驱动的铣床。据 Noble 所说，这是一份 6 月 15 日签订、金额 20 万美元、为期 21 个月的合同[4][5]。空军之所以积极响应，是因为进入喷气机时代后，需要精确、大量地加工像机翼蒙皮和翼梁那样具有复杂曲面的大型零件。MIT 的报告书说，最初的目标是整体切削而成的机翼蒙皮[6]。

Parsons 选择了伺服（按指令跟踪位置的控制）方面的专家——MIT 的 Servomechanisms Laboratory（伺服机构实验室）作为分包方。该实验室由 Gordon S. Brown 于 1940 年创建[1]，MIT 的数控研究始于 1949 年 7 月[6]。在这里，方针发生了重大转变。Parsons 的设想是依次定位到预定的各点，而 MIT 则转向了让 3 根轴同时连续运动来切削曲面的方式[6]。

连续运动的方式使装置变得庞大，也更费钱、费时。1951 年 2 月，在装置完成约 30% 时，Parsons Corp. 停止了出资。空军的 AMC 直接与 MIT 签订合同接手了研究，这份合同一直持续到 1960 年，约 9 年[6]。同年 7 月，只用纸带指令驱动第一根轴的控制系统完成[6]。据 MIT 的电气工程通史记载，项目工程师 William M. Pease 和 James O. McDonough 起了“numerical control（数值控制）”这个名称[17]。

1952 年：改造 Hydro-Tel 而成的数控铣床

1952 年 3 月，MIT 的数控铣床完成[6]。母机是政府出借的 Cincinnati 的 Hydro-Tel（液压仿形铣床），拆掉原有的驱动和控制装置，换上了实验室自制的装置。工作台、主轴头、横滑板这 3 个运动全部用数值控制，并使它们同步，从而能沿任何路径运动。指令用穿孔纸带输入[6]。

完成1952 年 3 月MIT 伺服机构实验室[6]
母机Cincinnati Hydro-Tel加工范围 60×30×14 英寸[6]
控制装置电子管 约 270 只继电器 170 个、二极管 300 个[10]

控制装置是把约 270 只电子管、170 个电话用继电器、300 个锗二极管排列在竖立的面板上，装进 L 形机架里构成的[10]。相当于用一个小房间那么大的装置来驱动一台铣床。实验室于 1952 年 9 月邀请航空和机床行业的人士，正式公开了这台机床。据 Noble 所说，3 天内有来自 130 家公司的 215 人前来参观[4]。当时分发的说明小册子后来多次加印，共发放了 2,483 册；到 1956 年，约 30 个团体、3,000 多人在 MIT 参观了这台机床[6]。同年 9 月，Pease 在面向大众的科学杂志《Scientific American》上发表了“An Automatic Machine Tool（自动机床）”[9]。这篇文章后来也成了日本数控的起点（见下文“与日本的关联”）。

两项专利：定位与伺服系统

专利也有两项。Parsons 和 Stulen 于 1952 年 5 月 5 日申请了用数值为机床定位的装置专利，1958 年 1 月 14 日获授权，专利号为美国专利 2,820,187[7]。MIT 方面，Jay W. Forrester、Pease、McDonough、Alfred K. Susskind 四人于 1952 年 8 月 14 日申请了数控伺服系统的专利，1962 年 12 月 18 日获授权，专利号为美国专利 3,069,608。到授权时，这项专利的权利已转到 John T. Parsons 名下[8]。Parsons 持有这两项专利，后来授予 Bendix 独占使用权（见下一节）[17]。Parsons 于 1985 年与 Stulen 一同获得美国国家技术奖（National Medal of Technology），1993 年入选美国国家发明家名人堂[70][27]。

Whirlwind 与“由谁来制作纸带”的问题

机床能动了，下一道难关又来了。要切削曲面，必须把刀具中心经过的路径分成细小的点，并把每一个点的坐标打在纸带上。如果用手算，一个零件就要花好几个星期。MIT 用当时在同一所大学运行的计算机 Whirlwind I 计算刀具路径，直接输出可用于加工的纸带[10]。1952—54 年，John H. Runyon 整理了在 Whirlwind 上使用的计算步骤；1955 年，Arnold Siegel 试制了二维自动编程[6]。从“让机床动起来”的问题转向“生成指令”的问题——数控的历史从这里开始与计算机和软件的历史重叠。

Numericord 与空军的 100 台

机床厂家也行动起来了。Wisconsin 州 Fond du Lac 的 Giddings & Lewis 于 1953 年 7 月委托 MIT 试制商用数控装置，装置于 1955 年 5 月交付[6]。该公司于 1955 年 6 月，用与 GE 合作开发的磁带式数控“Numericord”驱动航空用翼梁、蒙皮铣床，向空军和飞机制造商的人员演示，并宣布将投入商业销售[13][4]。之所以用磁带而不是纸带，是为了把计算机生成的细密指令快速、大量地传送出去。

然后在 1955 年，空军开始发出制造 100 台数控铣床的合同。1974 年审计总署（GAO）的报告称总金额为 3,500 万美元[12]。在民间工厂还在观望的时候，军方用自己的钱造出了数控的市场。这一点后来被历史学家 David F. Noble 尖锐地提出质疑（见下文“Noble 的追问”）。

数控的 3 种运动方式。数控有：依次移到各个孔位的定位（适合钻床、镗床）、每次沿一根轴直线切削的直线切削，以及同时驱动 2 根以上的轴来切削斜线和圆弧的轮廓控制。MIT 的机床从一开始就是 3 轴轮廓控制，用来加工飞机的曲面。价格便宜的定位数控普及到中小工厂，还要再晚一些。今天 CNC 的 G00（快速定位）、G01（直线插补）、G02/G03（圆弧插补），就是这种区分的遗留（代码表）。

APT 与第一台加工中心（1956—1959 年）

APT：用语言描述零件的形状

1956 年 6 月，空军把与 MIT 的合同改为自动编程的研究，即让计算机生成 3 轴、5 轴轮廓加工指令的研究[6]。负责人是领导实验室 Computer Applications Group 的 Douglas T. Ross， APT（Automatically Programmed Tools）由此诞生[6][20]。在 APT 中，程序员用接近自然语言的写法写出“这条直线”“这个圆”“这个平面”等零件形状和刀具的运动方式，计算机就会计算刀具路径并生成纸带。这正是今天 CAM 的思路。

APT 是一个仅靠一家实验室无法完成的大型程序。飞机公司的联合组织 Aircraft Industries Association（AIA，航空工业协会）承担了共同开发工作，1957 年 5 月，来自 14 家公司的 21 名程序员聚集到 MIT，分工编写在 IBM 704 上运行的 APT II。MIT 担任技术协调方[6][5]。跨越公司界限共同开发一个软件，是今天所说的开放式共同开发的早期例子。

1959 年 2 月 25 日，MIT、空军和 AIA 在 MIT 召开了 APT 的记者会。他们在 IBM 704 上运行 APT 进行演示，并把用 APT 编程、在 MIT 数控铣床上切削出来的铝制烟灰缸分发给记者[6]。刻有凸字“APT II MIT AMC Feb 59”的烟灰缸，现收藏于 Computer History Museum[37]。

空军的 105 台进入工厂

空军购买的数控机床于 1957—58 年分配到各飞机制造商的工厂。1957 年 7 月《American Machinist》的专题报道说，共有 105 台带连续切削数控的大型机床。制造机床的是 Cincinnati Milling Machine、Giddings & Lewis、Kearney & Trecker、Morey 这 4 家公司，数控装置则来自 Bendix、GE、Giddings & Lewis（Numericord）、Electronic Control Systems、Cincinnati 这 5 家公司[15][22]。据 Noble 所说，105 台的构成是：五轴万能轮廓铣床 5 台、3 轴蒙皮铣床（加工蒙皮的大型机床）24 台、3 轴仿形铣床 76 台[4]。

Bendix 与 Parsons 的专利

在数控装置方面，飞机电气设备公司 Bendix Aviation 于 1956 年前后买下了 Parsons 专利的独占权，并根据空军的合同为 Kearney & Trecker 的机床提供数控装置[15][16]。Bendix 还以约 7 万美元（也可按每月 1,900 美元租用）的价格出售使用自家计算机 G-15 的纸带制作系统[15]。可见“制作纸带的工具”与机床本身一样，已经成了一种商品。

Burgmaster：用转塔换刀的钻床

除了飞机用的大型机床，钻孔用的数控也普及开来。California 州 Gardena 的 Burgmaster 制造一种转动装有 6 根或 8 根主轴的转塔（回转刀架）来换刀的钻床。在 1958 年 8 月的广告中，他们给这种钻床装上 GE 的数控，宣传可按纸带指令连续进行钻孔、攻丝和镗孔[29]。据 Holland 的研究专著，第一台装有 GE 数控的 Burgmaster 卖给了 GE 自己[30]。定位数控与自动换刀的组合，已经是加工中心的前一步了。

1958 年：Milwaukee-Matic

最先把加工中心做成实物的，是 Milwaukee 的 Kearney & Trecker（1898 年创业的铣床厂家）[69]。总裁 Francis J. Trecker 从飞机公司 Hughes 请来了工程师 Wallace E. Brainard。Hughes 曾委托 K&T 开发一条用 3 台装有 Hughes 自制数控装置的机床加工零件的生产线以及换刀装置，Brainard 随着这份合同于 1956 年转到 K&T。由于 Hughes 的数控装置运行不顺，计划被中止，但 Brainard 率领 K&T 的团队，设计出了把换刀装置与 GE 数控结合起来的机床[68][35]。

1958 年 6 月 27 日，Brainard 等 5 人申请了自动换刀机床的专利（1962 年 9 月 4 日获授权，专利号为美国专利 3,052,011）[28]。围绕这项专利与 Giddings & Lewis 的诉讼中，上诉法院于 1971 年 10 月认定 K&T 让原审查员参与再颁发手续属于不正当行为，判 K&T 败诉[47]。随后在 1958 年 10 月中旬，于 Connecticut 州 Hartford 举行的 AIEE（美国电气工程师学会）机床会议上，Brainard 发表了 Milwaukee-Matic。最新颖的是这样一套装置：在圆形刀库中容纳约 30 把刀具，自动把所需的刀具换装到主轴上[31][32]。

首次公开1958 年 10 月AIEE 机床会议（Hartford）[31][32]
刀库约 30 把杂志报道中有 30 把和 31 把两种说法[31][33]
专利美国专利 3,052,0111958 年申请、1962 年授权[28]

开始销售是在 1958 年 12 月[34]。《American Machinist》介绍的 Model II 由 GE 的纸带数控驱动，主轴可前后、左右、上下（X 24、Y 21、Z 16 英寸）移动，分度工作台改变工件的朝向，把下一个面转向主轴[33]。据同一篇文章，换刀臂同时抓住主轴上的刀具和下一把刀具进行交换，一次换刀用时 8.5 秒[33]。对一次装夹的工件，一边换刀，一边连续进行铣削、钻孔、铰孔、攻丝、镗孔——今天加工中心的基本形态，在这里已经齐备。销路也很好，开始销售后 1 年多就达到订货 55 台、交货 30 台[34]。日本的《日本的技术 100 年》把 Milwaukee-Matic 列为世界第一台加工中心，年份写作 1957 年[24]（据当时的行业杂志，公开是在 1958 年 10 月，专利申请是同年 6 月）。

“加工中心”这个名称

1959 年 1 月，K&T 在行业杂志的广告中把 Milwaukee-Matic 称为“a flexible automated machining center”[36]。“加工中心”从此作为一类机床的名称普及开来。不过，这个词本身早在 1950 年代前期就被用来指“工厂中的加工区域”，不能说是 K&T 最先使用的。

车间里发生了什么变化？在此之前，一个零件的钻孔、铣削和攻丝，通常要把工件依次搬到不同的机床上进行。每搬一次就要重新调整，每重新装夹一次位置就会偏移。加工中心通过“不动工件、只换刀具”，一并减少了调整次数和装夹误差。今天加工中心的 ATC、刀具号（T 代码）、刀具长度补偿，都是把这一思路细化发展而来的（加工中心的解说）。

标准与 DNC（1959—1972 年）

积木式数控：Mark Century

1950 年代的数控装置价格昂贵，是为每台机床专门定制的。1960 年，GE 为数控装置 Mark Century 刊登广告，卖点是无需计算机就能编制轮廓加工程序，并可像搭积木一样组合选择定位、轮廓控制等功能[38]。数控装置变成了“可以作为部件买到的东西”，机床厂家把它装在自家机床上销售的形式逐渐普及。MIT 的伺服机构实验室也于 1959 年改名为 Electronic Systems Laboratory[1]。

EIA RS-274：G 代码的源头

数控普及之后，如果纸带的写法因机床和装置而各不相同，就很麻烦。美国电子工业协会（EIA）于 1963 年 1 月制定了定位用的 RS-273 和轮廓加工用的 RS-274 标准[39][40]。两者都采用“字地址”格式：像“G01”“X12.5”这样，把地址字母＋数字排列起来，组成一个指令单元（程序段），程序段的长度可以自由变化。这就是今天 G 代码、M 代码的源头。RS-274 先后改为 1965 年的 RS-274-A、1967 年的 RS-274-B，RS-274-B 于 1968 年成为美国国家标准（ANSI X8.2）[39]。

阅读旧程序时。RS-274 时代的纸带上，程序段号（N）、准备功能（G）、坐标（X、Y、Z）、进给（F）、主轴转速（S）、刀具（T）、辅助功能（M）按固定的顺序排列。今天的机床也按同样的顺序书写更易读，就是这个缘故。没有小数点的坐标（“X125”是 12.5mm 还是 0.125 英寸）让人头疼，也是因为纸带时代的写法遗留了下来（小数点输入）。

DNC：由计算机驱动多台机床

1960 年代后期，出现了不用纸带、由计算机直接向数控机床发送指令的 DNC（Direct Numerical Control，直接数字控制）。背景是廉价小型计算机（小型机）的出现。在 1970 年 10 月 2 日闭幕的芝加哥机床展上，DNC 是最大的看点，演示了 70 多套 DNC 系统[46]。

同一篇报道还转述了 GE 人员的话：与 1960 年展会上首次亮相时故障不断的数控机床相比，1970 年的 DNC“运行良好”[46]。电子管被晶体管和集成电路取代，数控的可靠性提高了。Cincinnati Milling Machine 在这一年的 1 月已改名为 Cincinnati Milacron[45]。

FMS 的萌芽

用计算机把机床组织起来的思路，进一步发展为连工件输送也包括在内的 FMS（柔性制造系统）。1974 年 RAND 的报告举出 K&T 的 System Gemini 和 Sundstrand 的 Omni-Control 作为计算机直接驱动多台数控机床的例子，并举出英国 Molins 的 System 24 作为连输送也由计算机连接起来的例子[53]（System 24 在英国“数控、FMS 与产业的收缩及复兴”一章中介绍）。Brainard 在 K&T 主持了 Gemini 以及面向 Allis-Chalmers 的计算机化生产系统之后，于 1969 年退休[35]。K&T 在 1970 年的芝加哥展会上还展出了也能车削的复合加工机 TURN-12，但只做了 3 台，没能成为商品[43]（国产机床档案第 7 章）。

CNC、机器人与进口浪潮（1973—1991 年）

迟迟没有普及的数控

数控虽然在空军的推动下起步，但在民间工厂的普及却很缓慢。1972 年数控机床的出货额为 1.67 亿美元，占金属加工机床出货额的 15%。1973 年美国工厂在用的数控机床估计约 21,000 台，其中约 2,400 台归政府所有[12]。1983 年美国国际贸易委员会（USITC）的报告写道，商用数控机床从 1950 年代中期问世到被接受，花了将近 20 年；即使到 1976 年，美国在用机床中也只有 1% 是数控的。妨碍普及的是数控装置的价格和体积[56]。

CNC 与 RS-274-D

集成电路使数控装置变得小而便宜，进而发展到把计算机装进数控装置内部的 CNC（Computer Numerical Control）。在美国，Cincinnati Milacron 的控制装置部门于 1973 年推出第一台 CNC，首次把显像管（CRT）屏幕带进了工厂现场[19]。USITC 的报告把 CNC 说明为“由小型计算机存储程序，用来补充或取代数控装置的东西”，并列举了其优点：容易适配各种机床，便于编制和调用程序[56]。纸带格式也在 1974 年 4 月的 RS-274-C 中，把定位、直线切削、轮廓加工各自独立的标准合而为一[39]，而 1979 年定稿的 RS-274-D（文件日期为 1980 年 2 月 8 日）至今仍是许多 CNC 程序的基础[59][58]。1982 年，美国在用机床中数控机床仍只占约 2.2%，但按当年机床消费金额计算，数控机床已占 36%[56]。即使台数不多，高价机床已经普遍采用数控。在次年即 1983 年 American Machinist 的设备调查中，金属加工业约 219 万台机床中数控机床约有 10 万 3,000 台（约 4.7%），比 1976—78 年的上次调查（约 5 万 2,900 台）翻了一番[62][63]。

T3：由小型机驱动的机器人

用计算机驱动机器的技术也扩展到了机器人。Cincinnati Milacron 于 1974 年进入工业机器人领域，推出了由小型计算机控制的 T3。到 1982 年为止，美国机器人市场的一半以上被先行进入的 Unimation 和 Cincinnati Milacron 两家公司占据[49][50]（研发于 1973 年，开始销售于 1974 年[51][52]）。机床厂家连装卸工件的机器人也自己制造的时代到来了。

合并与进口浪潮

从 1970 年代末开始，美国的机床厂家受到合并与进口浪潮的冲击。诞生了加工中心的 Kearney & Trecker 于 1979 年与生产自动线的 Cross Company 合并，成为 Cross & Trecker[57]，1991 年又被 Giddings & Lewis 收购[66]。在数控装置方面，Allen-Bradley 于 1982 年与意大利 Olivetti 的数控部门（OSAI）就合并欧洲业务成立合资企业达成协议[56]。

据 USITC 的报告，进口在美国机床消费中所占的比例从 1977 年的 17% 增加到 1982 年的近 30%，来自日本的进口从 1.05 亿美元增加到 5.35 亿美元[56]。美国机床制造商协会（NMTBA）于 1983 年 3 月 10 日以国家安全为由，申请启动要求限制进口的 232 条款调查[64]，1986 年 12 月，日本和台湾决定从 1987 年起 5 年内自主限制加工中心、数控车床等对美出口[65][60]。诞生了数控的国家，变成了为数控机床进口而烦恼的国家。这段经过在下一章“进口浪潮与复兴”中详细追溯。

记录再现还是数字：Noble 的追问

数控的历史中有一个经常被引用的批评。历史学家 David F. Noble 在 1978 年的论文和 1984 年的著作《Forces of Production（生产的力量）》中论述说，机床的自动化除了数控之外，还有另一条道路[71][4]。

那就是 record-playback（记录再现，示教再现）。熟练机工在加工第 1 个零件时把动作记录在磁带上，从第 2 个起就重放磁带，让机床做同样的动作。GE 从 1940 年代后期开始研究这种方式，1954 年做成了产品。GE 后来把这一系列称为 Mark 系列[11][4]。如果用记录再现，编程的就是现场的熟练工本人，既不需要计算机，也不需要数学专家。

数控则相反，用数学公式和数字来表示零件的形状，由技术部门（后来是计算机）来编程。Noble 主张：两种方式在技术上都行得通，之所以选择了数控，是因为经营者和空军偏爱一种能把编程从现场转移到技术部门、把工厂的主导权从熟练工和工会转移到经营方的方式。也就是说，空军为 MIT 的开发和数控机床的采购出钱，决定了技术前进的方向[71][4]。Noble 还详细描述了在 GE 的飞机发动机工厂，现场工人尝试自己管理数控机床运用的实验（Pilot Program）[4]。

也有来自当事人一方的记录。1953 年起担任 MIT 该实验室主任的 J. Francis Reintjes[1]，于 1991 年把数控的开发经过写成了一本书[72]。与 Noble 的书对照阅读，同一件事会显出不同的面貌。哪一种解读是正确的，本章不作判断。不过，数控是作为“把工匠的技艺置换为数字”的技术而诞生的，而围绕如何置换，当时就已存在争论，这一点与今天的现场也是相通的。是用 CAM 输出的刀具路径，还是用老师傅手写的简短程序——这个问题的根源在 1950 年代。

与日本的关联

从一本杂志开始的日本数控

日本的数控是从阅读 MIT 的报告开始的。据追踪发那科成长历程的东北大学论文，1956 年 10 月在早稻田大学召开的自动控制会议上，加州大学的高桥安人把介绍数控铣床的《Scientific American》拿给富士通信机制造的稻叶清右卫门看。稻叶回忆说，MIT 的报告在一段时间里成了研究的“圣经”[21]。论文没有写出文章的标题，但从时间和内容来看，应是 1952 年 9 月号上 Pease 的文章[9]。富士通信机制造于 1956 年在民间首次成功开发出数控和伺服，1958 年把商用 1 号机交付给牧野铣床制作所，诞生了日本第一台数控铣床[18][26]（国产机床档案第 2 章）。

大学也很早就行动起来。东京工业大学精密工学研究所于 1957 年 2 月试制数控车床成功，这是日本第一台数控车床[24][25]（国产机床档案第 1 章）。在加工中心方面，日立制作所的团队于 1960 年制造了带双臂换刀 ATC（8 把刀具）的数控万能机床，《日本的技术 100 年》把它列为国产加工中心的第 1 号，并写道日本的技术人员几乎与美国同时就在构思加工中心[24]。1968 年新潟铁工所的加工中心 50DIU，是在研究了当时备受关注的美国 Sundstrand 加工中心“Omnimill”的资料之后自行开发的[42]。

开环的脉冲马达

富士通也选择了一条与美国不同的道路。1959 年完成了电液脉冲马达[18]，推进不装位置检测器的开环数控。美国的数控大多是使用直流电机和检测器的闭环，富士通的选择与之相反，使装置更便宜、更简单[21]。1972 年，富士通的数控部门作为富士通发那科独立出来，并发布了 CNC。据说这一时期 GE 和富士通各自每年生产约 2,000 台数控装置[18][19]。1974 年根据与美国 Gettys 公司的合同开始制造和销售直流伺服电机，社长稻叶获得了美国数控协会（Numerical Control Society）的奖项[18]。

出口，然后是 GE Fanuc

1970 年，山崎铁工所（今天的山崎马扎克）的数控车床 MTC-2500R 作为国产数控车床首次出口到美国[44]。1975 年，松浦机械制作所开始向美国出口立式加工中心 MC-750V[54][55]。发那科于 1977 年在美国设立 FANUC America，1982 年与 General Motors 合资成立 GMFanuc Robotics[18]。同在 1982 年，日本的机床产值超过美国，成为世界第一[60][61]。

然后在 1986 年，GE 与发那科各出资一半，成立了 GE Fanuc Automation。总部设在 Virginia 州 Charlottesville[21]。这里正是 1970 年开发 DNC 系统 CommanDir 的 GE 制造自动化部门所在的城市[46]。读了 MIT 的文章而开始做数控的日本公司，30 年后竟能与数控本家之一的 GE 组建对等的合资企业。合资关系于 2009 年解除[18]。

日本数控的“最早”与美国的“最早”。从美国第一台数控铣床（MIT，1952 年 3 月）到日本第一台数控车床（东京工业大学，1957 年 2 月）、数控铣床（牧野与富士通，1958 年），相隔约 5—6 年；从 Milwaukee-Matic（1958 年 10 月）到日立团队带 ATC 的数控机床（1960 年），相隔约 2 年。不过，按试制、产品、量产哪一个来算，“最早”的年份会有所不同。也请一并参阅国产机床档案第 1 章和第 2 章的注释。

⑂谱系图

这是数控历史中出现的研究机构和公司的名称变迁。色带颜色变化处表示名称变更，红色箭头表示业务的去向。Cross & Trecker 于 1991 年被 Giddings & Lewis 收购，Burgmaster 于 1965 年被 Houdaille Industries 收购并成为其一个部门（两家收购方的色带因未能确认创业年份而未画出）[66][30]。Cincinnati、Giddings & Lewis、GE 后来的情况，在下一章中介绍。

18801900192019401960198020002020MIT Servomechanisms LaboratoryElectronic Systems LaboratoryLIDSKearney & TreckerCross & TreckerBurgmaster被 Houdaille 收购富士通信机制造的数控部门富士通发那科发那科GMFanuc Robotics改为全额出资GE Fanuc Automation解除合资色带的分隔处是公司名称的变更。红色箭头指向合并、业务转让的去向。右端的 › 表示至今仍存续的公司。
出处：各公司的沿革与社史 [1][6][69][57][66][30][41][18][21]

可以参观的地方

未能确认哪里可以看到美国第一台数控铣床的实物。这里列出与数控起源有关的实物和地点。开放日期和是否展出，请在前往之前查看各设施的说明。

Computer History MuseumMountain View（加利福尼亚州）收藏 1959 年 APT 记者会上分发的纪念烟灰缸（用 APT 编程、由 MIT 的数控铣床切削的铝制烟灰缸，浮雕文字为“APT II MIT AMC Feb 59”，Douglas Ross 捐赠），以及 1980 年的 EIA 标准 RS-274-D 文件。是否展出，请在去之前确认[37][58]
American Precision MuseumWindsor（Vermont 州）利用 1846 年 Robbins & Lawrence 兵器工厂建筑的机床博物馆（ASME 机械工程遗产 #119）。由其运营的 Machine Tool Hall of Fame（网站《The Manufacturing Ledger》）收录了 John T. Parsons（1994 年）、推动 Milwaukee-Matic 的 Francis J. Trecker（1994 年）及其设计者 Wallace E. Brainard（2000 年）。未能确认是否展出数控机床[67][3][68][35]
MIT Kresge AuditoriumCambridge（马萨诸塞州）1959 年 2 月 25 日 MIT、空军和飞机工业协会召开 APT 记者会的礼堂（记者会在其中的 Little Theater 举行）。位于 MIT 校园内，可以从外面参观[6]

⌛年表

这是本章核实过的全部史实。编号为出处，点击即可打开该资料（能确定页码的打开该页）。“帧”是扫描件的连续编号（Internet Archive 的报告书、行业杂志，以及国立国会图书馆的资料），“p.”是书籍或论文的页码。

Parsons 与 MITAPT 与加工中心标准与 DNCCNC 与机器人进口与重组19401950196019701980199019471949195219551957195919631970197419801986黄色圆点是重要史实（下表中的 ★，拥挤处省略年份）。时代分界的年份只是大致参考。

Parsons 的设想与 MIT 的数控铣床1940—1955 年

年史实厂家、机型参考资料
1940年Gordon S. Brown 在 MIT（麻省理工学院）创建 Servomechanisms Laboratory（伺服机构实验室），即后来数控铣床研究的舞台也有 MIT 的文章写作 1939 年。名称于 1959 年改为 Electronic Systems Laboratory，1978 年改为 LIDSMIT[1]
1944年Michigan 州 Traverse City 的 Parsons Corp. 研究 Sikorsky 直升机 R-5 旋翼桨叶的制造方法，并承包桨叶的生产Parsons Corp.[2][3]
1947—48年★John T. Parsons 和 Frank L. Stulen 想出一种方法：用 IBM 的穿孔卡片式计算机计算旋翼桨叶检验用样板的坐标，并按列表中的点用镗床加工样板。这是用坐标数字驱动机床的数控思想的起点年份在各资料中分为 1946—48 年。Machine Tool Hall of Fame 和 IEEE 的 Computer Pioneers 写作 1947 年Parsons Corp.[2][3][4]
1949年1月Parsons 首次向美国空军提出用穿孔卡片或纸带上孔表示的数字控制机床多个运动的设想Parsons Corp.[5·帧69]
1949年6月★空军的 Air Materiel Command（AMC，物资司令部）与 Parsons Corp. 签订开发合同，制造用卡片驱动的铣床（6 月 15 日，20 万美元、21 个月）日期依据 Noble。Ross（1978）写作 7 月，1974 年 GAO 的报告写作 1948 年。若理解为 1 月＝提议、6 月＝合同、7 月＝MIT 开始工作，各资料便能吻合Parsons Corp.[5·帧69][4][6·帧110]
1949年7月MIT 伺服机构实验室作为 Parsons 的分包方开始数控研究（第一份合同为 1949 年 7 月 1 日至 1950 年 6 月 30 日）。没有采用 Parsons 设想中的定位方式，而是转向同时连续控制 3 个运动的方式MIT Servomechanisms Laboratory[6·帧73][6·帧75]
1951年2月费用大大超出预算，Parsons Corp. 停止出资（装置完成约 30%）。空军与 MIT 直接签订合同（AF33(038)-24007），接手研究MIT Servomechanisms Laboratory[6·帧73][6·帧79][6·帧11]
1951年7月只用纸带指令驱动铣床第一根轴的控制系统完成MIT Servomechanisms Laboratory[6·帧79]
1952—55年用 MIT 的计算机 Whirlwind I 计算刀具路径并制作纸带。1952—54 年 John H. Runyon 整理了计算步骤，1955 年 Arnold Siegel 试制了二维自动编程MIT[6·帧12]
1952年3月★MIT 的数控铣床完成。替换了政府出借的 Cincinnati Hydro-Tel（仿形铣床）的驱动和控制，用穿孔纸带同时控制工作台、主轴头和横向滑台 3 个运动。加工范围 60×30×14 英寸（约 1,520×760×360mm）MIT Servomechanisms Laboratory改造 Cincinnati Hydro-Tel[6·帧73][6·帧79][6·帧117]
1952年5月Parsons 和 Stulen 申请用数值为机床定位的装置专利（5 月 5 日。美国专利 2,820,187）Parsons Corp.[7]
1952年8月MIT 的 Jay W. Forrester、William M. Pease、James O. McDonough、Alfred K. Susskind 申请数控伺服系统专利（8 月 14 日。美国专利 3,069,608）MIT[8]
1952年9月★MIT 向航空和机床行业人士正式公开数控铣床。据 Noble 所说，3 天内有来自 130 家公司的 215 人参观。说明小册子共发放 2,483 册MIT Servomechanisms Laboratory[6·帧73][6·帧94][4]
1952年9月William Pease 在《Scientific American》9 月号上发表“An Automatic Machine Tool”，向公众介绍 MIT 的数控铣床—[9]
1952年12月McDonough 和 Susskind 在计算机学会上发表数控铣床。控制装置是把约 270 只电子管、170 个电话用继电器、300 个锗二极管排列在 L 形机架上构成的也有资料写作“电子管 250 只、继电器 175 个”，这里采用当事人 1952 年论文中的数值MIT Servomechanisms Laboratory[10·帧139]
1953年7月Giddings & Lewis（Wisconsin 州 Fond du Lac）委托 MIT 试制商用数控装置。装置于 1955 年 5 月交付给 Giddings & LewisGiddings & Lewis[6·帧74][6·帧84]
1954年GE 将把熟练工的动作记录在磁带上再重放的控制方式（record-playback，示教再现）做成产品。GE 后来把这一系列称为 Mark 系列研究始于 1940 年代后期（Noble）。做成产品的年份依据 American MachinistGeneral Electric[11][4]
1955年空军开始发出制造 100 台数控铣床的合同（总金额 3,500 万美元）。在民间需求之前，军方先造出了数控的市场—[12]
1955年6月★Giddings & Lewis 演示用与 GE 合作开发的磁带式数控“Numericord”驱动航空用翼梁、蒙皮铣床，并宣布投入商业销售在 1955 年 9 月芝加哥机床展上公开的说法，未能在当时的杂志上得到确认Giddings & LewisNumericord[13·帧66][4][14]

APT 与第一台加工中心1956—1959 年

年史实厂家、机型参考资料
1956年前后Bendix Aviation 买下 Parsons 专利的独占权，并根据空军合同为 Kearney & Trecker 的机床提供数控装置Noble 称对价为 100 万美元加专利使用费（未能在其他资料中确认）Bendix Aviation[15·帧149][16·帧187][17]
1956年3月MIT 完成数控铣床的第 2 份最终报告。到那时为止，约 30 个团体、3,000 多人在 MIT 参观过这台机床，还举办了 2 次夏季讲习MIT[6·帧92]
1956年6月★把空军合同改为自动编程的研究。Douglas T. Ross 的 Computer Applications Group 开始开发后来的 APT（Automatically Programmed Tools）Ross 本人 1959 年的文章写道“1956 年秋开始集中研究”MIT[6·帧12][20]
1957—58年★空军采购的 105 台带连续切削数控的大型机床被分配给飞机制造商。机床来自 4 家公司，数控装置来自 Bendix、GE、Giddings & Lewis（Numericord）、Electronic Control Systems、Cincinnati。这个数字是最初采购的 63 台，加上从样板仿形改造为数控的 42 台仿形铣床（profile mill），包括数控开发在内，空军该计划的费用到 1958 年底约为 3,000 万美元1957 年 10 月的报道称“约 100 台”。关于构成，Mechanical Engineering 1959 年 5 月（Webster）称蒙皮铣床 24 台、仿形铣床 81 台，Noble 称五轴 5 台、蒙皮铣床 24 台、仿形铣床 76 台。费用依据 American Aviation 1958 年 12 月 15 日（GAO 称 1955 年开始签订 100 台、3,500 万美元的合同）Cincinnati、Giddings & Lewis、Kearney & Trecker、Morey[15·帧152][22·帧161][4][5·帧70][23·帧13]
1957年5月作为 Aircraft Industries Association（AIA，航空工业协会）的共同工作，来自 14 家公司的 21 名程序员聚集到 MIT，决定分工编写在 IBM 704 上运行的 APT II（此前经过 1 月的报告和 4 月的 Los Angeles 会议）—[6·帧47][6·帧49][5·帧71]
1957年7月Bendix 以约 7 万美元（也可按每月 1,900 美元租用）的价格出售使用自家计算机 G-15 的数控纸带制作系统Bendix AviationG-15[15·帧163]
1958年1月Parsons 和 Stulen 的专利 2,820,187 获授权Parsons Corp.[7][27]
1958年6月Kearney & Trecker 的 Wallace E. Brainard 等 5 人申请自动换刀机床的专利（6 月 27 日。美国专利 3,052,011）Kearney & Trecker[28]
1958年8月Burgmaster（California 州 Gardena）刊登广告，推出在转动 6 根主轴转塔来换刀的钻床上装有 GE 数控的机床。用纸带连续进行钻孔、攻丝、镗孔Burgmaster2BH-T[29·帧43][29·帧44][30]
1958年10月★Kearney & Trecker 在 Hartford（Connecticut 州）举行的 AIEE（美国电气工程师学会）机床会议上首次公开 Milwaukee-Matic。圆形刀库可容纳约 30 把刀具，一边自动换刀一边用 1 台机床完成铣削、钻孔、铰孔、攻丝、镗孔。这是今天加工中心的原型刀具数量在杂志报道中有 30 把和 31 把两种说法。《日本的技术 100 年》写作 1957 年Kearney & TreckerMilwaukee-Matic[31·帧66][32·帧93][33·帧130]
1958年12月Milwaukee-Matic 开始销售。Model II 采用 GE 的纸带数控，主轴可沿 3 个方向（X 24、Y 21、Z 16 英寸）移动，分度工作台改变工件的朝向。据 American Machinist 的介绍，机械臂同时抓住旧刀具和下一把刀具进行交换，一次换刀用时 8.5 秒换刀时间依据 American Machinist 1958 年 12 月 15 日 p.129（其他资料未确认）。同一篇文章称刀库为 31 把，Automotive Industries 的会议报告称 30 把Kearney & TreckerMilwaukee-Matic Model II[34·帧33][33·帧130][35]
1959年Milwaukee-Matic 开始销售后 1 年多，订货 55 台、交货 30 台。Wallace Brainard 的名字作为设计者出现Kearney & TreckerMilwaukee-Matic[34·帧33]
1959年1月Kearney & Trecker 的广告把 Milwaukee-Matic 称为“flexible automated machining center”。“加工中心”逐渐作为一类机床的名称普及开来这个词本身在 1950 年代前期也被用来指“工厂中的加工区域”，不能说是 K&T 最先使用的Kearney & Trecker[36·帧58]
1959年2月★在 MIT 举行 APT 的记者招待会（2 月 25 日）。用 IBM 704 运行 APT 进行演示，并把用 APT 编程、在 MIT 数控铣床上加工的铝制烟灰缸分发给记者MIT、AMC、AIA[6·帧132][6·帧134][37][20]

标准与 DNC1959—1972 年

年史实厂家、机型参考资料
1959年MIT 伺服机构实验室改名为 Electronic Systems LaboratoryMIT[1][6]
1960年9月GE 刊登数控装置 Mark Century 的广告。这是一种无需计算机就能编制轮廓加工程序、可组合选择定位和轮廓控制的“积木式”装置General ElectricMark Century[38·帧109]
1962年9月Brainard 等人的换刀专利 3,052,011 获授权Kearney & Trecker[28]
1962年12月MIT 四人的数控伺服系统专利 3,069,608 获授权。权利已转到 John T. Parsons 名下MIT[8]
1963年1月★美国电子工业协会（EIA）制定了数控纸带格式标准 RS-273（定位）和 RS-274（轮廓切削）。采用排列地址字母和数字的“字地址”格式，是 G 代码、M 代码的源头—[39·帧53][40·帧280]
1965年10月转塔钻床厂家 Burgmaster 成为综合企业 Houdaille 的一个部门。6 月 7 日两家公司宣布合并，10 月底获股东批准。在母公司的管理下，原先家族经营的工厂做法逐渐改变依据 Holland 1989 正文的片段。Blackford 2003 称 Burg Tool 于 1946 年以合伙经营的形式起步，1986 年消失（Holland 记载的创业年份为 1944 年）Burgmaster、Houdaille[30][41]
1967年RS-274 的修订版 RS-274-B 制定（继 1965 年 RS-274-A 之后的版本）。次年 1968 年成为美国国家标准 ANSI X8.2—[39·帧53]
1970年Kearney & Trecker 在芝加哥展会上展出也能车削的复合加工机 TURN-12。作为价值 1 亿日元的机床受到关注，但只做了 3 台，没能成为商品Kearney & TreckerTURN-12[43]
1970年1月The Cincinnati Milling Machine Co. 改名为 Cincinnati MilacronCincinnati Milacron[45][46]
1970年10月★在芝加哥机床展上，由计算机直接驱动多台数控机床的 DNC（直接数字控制）演示了 70 多套。包括 GE 的 CommanDir（10 台）、Sundstrand 的 Omnicontrol、Cincinnati Milacron 的 DNC、K&T 的 System Gemini（用小型机最多带 8 台）等。据报道，与 1960 年展会上故障不断的数控相比，这次运行良好GE、Sundstrand、Cincinnati Milacron、Kearney & Trecker[46]
1971年10月在 Kearney & Trecker 以 Brainard 的换刀专利（再颁专利 Re. 25,737）起诉 Giddings & Lewis 的案件中，上诉法院于 10 月 28 日推翻了地方法院的判决。批准该专利的原审查员退休后协助 K&T 办理再颁发手续一事被认定为不正当，K&T 因此无法行使该权利。最高法院于 1972 年 4 月 17 日不予受理上诉地方法院（1969 年，306 F.Supp. 189）曾认定权利要求 15、19、20 有效且构成侵权。上诉法院判定通过再颁发增加的权利要求 36—60 无效，15、19、20 也不得行使Kearney & Trecker、Giddings & Lewis[47]
1972年数控机床的出货额达到 1.67 亿美元，占金属加工机床出货额的 15%—[12]

CNC、机器人与进口浪潮1973—1991 年

年史实厂家、机型参考资料
1973年美国工厂在用的数控机床估计约 21,000 台，其中约 2,400 台归政府所有也有约 3 万台的估计（应是统计口径不同）—[12]
1973年Cincinnati Milacron 的控制装置部门推出第一台 CNC（内置计算机的数控），首次把显像管（CRT）屏幕带进工厂现场。其基础是 1970 年推出的小型计算机 CIP/2000，1974 年还编写了面向加工中心的 CNC 手册年份依据 American Machinist 1998 年的部门史。1965 年的 Acramatic IV（使用集成电路的数控）和 1969 年的 Acramatic 5 是不带计算机的硬接线式数控。最早搭载 CNC 的机型名称未确认Cincinnati MilacronAcramatic CNC[19][48]
1974年★Cincinnati Milacron 进入工业机器人领域，推出由小型计算机控制的 T3。到 1982 年为止，Unimation 和 Cincinnati Milacron 两家公司占据美国机器人市场的一半以上OTA 1984 写道“1973 年，由 Richard Hohn 领导的 Cincinnati Milacron 开发了 T3”，1981 年研讨会的记录写道“1974 年把由小型机控制的机器人商品化”。可理解为 1973 年开发、1974 年开始销售Cincinnati MilacronT3[49·帧59][49·帧57][50][51][52]
1974年RAND 的报告举出 K&T 的 System Gemini 和 Sundstrand 的 Omni-Control 作为计算机直接驱动多台数控机床的例子，并举出英国 Molins 的 System 24 作为连输送也由计算机连接起来的例子—[53·帧18]
1974年4月EIA 批准 RS-274-C，把定位、直线切削、轮廓加工各自独立的格式（RS-273-B、RS-326-A、RS-274-B）合而为一—[39·帧53]
1976年美国在用机床中数控机床仅占 1%。商用数控机床问世将近 20 年后，普及仍很缓慢—[56·帧28]
1979年Kearney & Trecker 与生产自动线的 Cross Company 合并，成为 Cross & Trecker合并是在 1979 年初。司法部于 1979 年 9 月起诉，要求撤销合并（Profiles 1982）Cross & Trecker[57·帧74][57·帧90]
1980年2月★EIA 标准 RS-274-D 的文件完成（2 月 8 日）。内容在 1979 年已经定稿。这一格式至今仍是许多 CNC 程序的基础—[58][59]
1982年美国在用机床中数控机床约占 2.2%。按出货台数约占 3.5%，但按金额已占机床消费的 36%—[56·帧28][56·帧29]
1982年Allen-Bradley 与意大利 Olivetti 的数控部门（OSAI）就合并欧洲数控业务成立合资企业达成协议Allen-Bradley[56·帧88]
1983年American Machinist 第 13 次设备调查：金属加工业在用的约 219 万台机床中，数控机床约 10 万 3,000 台（约 4.7%）。加工中心 24,003 台，数控车床 33,352 台。上次（1976—78 年）的数控机床约 5 万 2,900 台（2.0%），5 年左右翻了一番均依据收录于 NMTBA《Economic Handbook》中的 American Machinist Inventory 表格。1983 年数控机床的构成为金属切削机床 94,012 台、钣金等成形机床 9,296 台—[62·帧270][62·帧273][63·帧267]
1983年3月美国机床制造商协会（NMTBA）以进口机床损害国家安全为由，向商务部长申请依据《1962 年贸易扩展法》第 232 条进行调查（3 月 10 日）—[64][65]
1983年9月USITC 的报告：进口在美国机床消费中所占比例从 1977 年的 17% 增加到 1982 年的近 30%。来自日本的进口从 1.05 亿美元增加到 5.35 亿美元—[56]
1986年12月美国总统发表声明，宣布日本和台湾同意自 1987 年 1 月起 5 年内自主限制加工中心、数控车床等对美出口—[65][60·帧14]
1991年Giddings & Lewis 收购 Cross & Trecker。诞生了加工中心的 Kearney & Trecker 的血脉并入 Giddings & LewisGiddings & Lewis[66]

与日本的关联1956—1986 年

年史实厂家、机型参考资料
1956年富士通信机制造在民间首次成功开发出数控和伺服（控制开发团队成立于 1955 年）富士通信机制造[18][19]
1956年10月★在早稻田大学的自动控制会议上，加利福尼亚大学的高桥安人给富士通信机制造的稻叶清右卫门看了介绍数控铣床的《Scientific American》。MIT 的报告一度成为富士通数控研究的“圣经”文章应是 1952 年 9 月号上 Pease 的文章（Shibata 没有写出标题）富士通信机制造[21·p.5][21·p.6]
1957年2月东京工业大学精密工学研究所试制数控车床成功。这是日本第一台数控车床。美国研究的报告传来后，大学和国家研究所率先开始了试制东京工业大学[24·帧75][25·帧34]
1958年富士通信机制造把数控的商用 1 号机交付给牧野铣床制作所，诞生了日本第一台数控铣床牧野铣床制作所、富士通信机制造[18][26]
1959年富士通完成电液脉冲马达。美国的数控大多是使用直流电机和位置检测器的闭环，富士通则选择了不用检测器、以开环方式廉价制造的道路富士通信机制造[18][21·p.7]
1960年日立制作所的团队制造带双臂换刀 ATC（8 把刀具）的数控万能机床。《日本的技术 100 年》把它列为国产加工中心的第 1 号，并写道日本的技术人员几乎与美国同时就在构思加工中心日立制作所[24·帧92]
1968年9月新潟铁工所完成加工中心 50DIU。是在研究了当时备受关注的美国 Sundstrand 加工中心“Omnimill”的资料之后自行开发的新潟铁工所50DIU[42]
1970年山崎铁工所（今天的山崎马扎克）的数控车床 MTC-2500R 作为国产数控车床首次出口到美国（2024 年被认定为机械遗产）山崎铁工所MTC-2500R[44]
1972年富士通的数控部门作为富士通发那科独立出来，并发布 CNC。这一时期 GE 和富士通各自每年生产约 2,000 台数控装置富士通发那科[18][19]
1974年富士通发那科根据与美国 Gettys 公司的合同开始制造和销售直流伺服电机。社长稻叶清右卫门获得美国数控协会（Numerical Control Society）的奖项富士通发那科[18][21·p.5]
1975年松浦机械制作所开始向美国出口立式加工中心 MC-750V松浦机械制作所MC-750V[54][55]
1977年富士通发那科在美国设立当地法人 FANUC America富士通发那科[18]
1982年发那科与 General Motors 合资成立 GMFanuc Robotics（1992 年改为发那科全额出资的 FANUC Robotics）发那科、General Motors[18]
1982年日本的机床产值超过美国，成为世界第一—[60·帧9][60·帧22][61]
1986年★GE 与发那科各出资一半成立 GE Fanuc Automation。总部设在 GE 数控业务的据点 Virginia 州 Charlottesville，经营 CNC 和 PLC（2009 年解除合资）GE、发那科[18][46][21·p.16][19]

常见问题

数控（NC）是谁发明的？
提出用数字驱动机床这一设想的是 John T. Parsons 和 Frank L. Stulen（Parsons Corp.），他们于 1949 年与美国空军签订开发合同，1952 年申请了定位装置的专利（1958 年获美国专利 2,820,187）。制造出 3 根轴同时连续运动的第一台数控铣床的是 MIT 伺服机构实验室，于 1952 年 3 月完成。把设想归于 Parsons、把实际的轮廓控制机床归于 MIT，这样区分才符合资料。
世界第一台加工中心是什么？
作为能从刀库自动换刀的数控机床，最早为人所知的是 Kearney & Trecker（Milwaukee）的 Milwaukee-Matic。它于 1958 年 10 月在 AIEE 机床会议上公开，12 月开始销售。它可容纳约 30 把刀具，一边用分度工作台改变工件朝向，一边在一台机床上完成铣削、钻孔、铰孔、攻丝和镗孔。
G 代码是什么时候确定的？
今天这种排列地址字母和数字的写法，源头是美国电子工业协会（EIA）于 1963 年 1 月制定的纸带标准 RS-274（轮廓加工用）和 RS-273（定位用）。此后先后修订为 RS-274-A（1965 年）、RS-274-B（1967 年）、RS-274-C（1974 年），1979 年定稿的 RS-274-D 至今仍是许多 CNC 程序的基础。
APT 是什么？与今天的 CAM 有什么关系？
APT（Automatically Programmed Tools）是 MIT 的 Douglas T. Ross 等人从 1956 年开始开发的数控编程语言。用接近自然语言的写法写出零件形状和刀具运动方式，计算机就会计算刀具路径并生成纸带。1957 年起由飞机公司共同开发，1959 年 2 月在 MIT 公开。让计算机根据图形计算刀具路径的思路，被今天的 CAM 原封不动地继承了下来。

后续章节与相关页面

美国机床档案章节一览与简明年表第 3 章 大量生产与两次世界大战上一章。两次世界大战与大量生产、Detroit Automation第 5 章 进口浪潮与复兴下一章。进口浪潮、VRA、老字号的重组第 7 章 美国铣床、加工中心的谱系从数控铣床到 Milwaukee-Matic 和立式加工中心，从机床的角度来看第 6 章 美国车床的谱系也包括数控车床与车削中心德国的数控、机电一体化与工业 4.0SINUMERIK、EXAPT、DMG MORI英国的数控、FMS 与产业的收缩及复兴Ferranti 的数控与 Molins 的 System 24国产机床档案第 1 章 国产车床的谱系东京工业大学的数控车床与富士通的数控国产机床档案 第 2 章 铣床、加工中心的谱系牧野的数控铣床与国产加工中心国产档案第 7 章 复合加工机床与 5 轴的谱系K&T 的 TURN-12 与日本的复合加工机NC 程序代码表G 代码、M 代码的含义CAD/CAMAPT 的后代：今天 CAM 的选型与使用加工中心今天加工中心的结构与选型五轴加工从空军的五轴机床到今天的同步五轴

参考资料

MIT 的报告书、当时的行业杂志和政府报告，于 2026 年 10 月依据 Internet Archive 的扫描件核实，并注明所用的帧（从 0 开始数的图像编号）。专利依据专利公报核实了申请日和授权日。仅供借阅的书（Noble、Holland 等）是用全文检索的摘录核实的，因此没有注页码。日本的资料与国产机床档案使用相同的出处（国立国会图书馆的资料注帧号）。“最早”在正文中写明是试制、公开、专利、开始销售中的哪一种。

  1. MIT Laboratory for Information and Decision Systems“History”（从 Servomechanisms Laboratory 起的名称和历任主任的变迁）
  2. J. A. N. Lee《Computer Pioneers》（IEEE Computer Society, 1995）“John T. Parsons”
  3. American Precision Museum《The Manufacturing Ledger》Machine Tool Hall of Fame“John T. Parsons”（1994 年入选）
  4. David F. Noble《Forces of Production: A Social History of Industrial Automation》Knopf（1984）在 Internet Archive 上仅供借阅，正文用全文检索的摘录核实。章的范围：第 5、6 章 By the Numbers pp.79-143，第 7 章 The Road Not Taken pp.144-192，第 8 章 Development pp.195-211，第 11 章 Who's Running the Shop? pp.265-323（依据 Routledge 2017 年版各章的 DOI）
  5. 《Mechanical Engineering》第 81 卷第 5 期（ASME，1959 年 5 月）。W. M. Webster“Air Force Participation”、D. T. Ross“The APT Joint Effort”等数控专题帧 69·70·71编号为扫描帧
  6. J. E. Ward《Automatic Programming of Numerically Controlled Machine Tools》MIT Electronic Systems Laboratory 最终报告 6873-FR-3（1960 年 1 月 15 日，空军合同 AF-33(038)-24007，DTIC AD0241754）。附录中重新收录了 1952 年的最终报告 FR-1、1956 年的 FR-2 以及 1959 年 2 月 APT 记者会的记录帧 11·12·47·49·73·74·75·79·84·92·94·110·117·132·134编号为扫描帧（Internet Archive 从 0 开始数的图像编号）
  7. 美国专利 2,820,187“Motor controlled apparatus for positioning machine tool”John T. Parsons、Frank L. Stulen，Parsons Corporation（1952 年 5 月 5 日申请，1958 年 1 月 14 日授权）
  8. 美国专利 3,069,608“Numerical Control Servo-System”Jay W. Forrester、William M. Pease、James O. McDonough、Alfred K. Susskind（1952 年 8 月 14 日申请，1962 年 12 月 18 日授权。权利转让给 John T. Parsons）
  9. William Pease“An Automatic Machine Tool”《Scientific American》第 187 卷第 3 期 pp.101-112（1952 年 9 月）
  10. J. O. McDonough、A. K. Susskind“A Numerically Controlled Milling Machine”《Review of Electronic Digital Computers》Joint AIEE-IRE-ACM Computer Conference（1952 年 12 月）p.133 起帧 139编号为扫描帧
  11. 《American Machinist》“1950s”（创刊以来历史的专题，2000 年 8 月 1 日）
  12. 美国审计总署（GAO）《Numerically Controlled Industrial Equipment: Progress and Problems》B-140389（1974 年 9 月 24 日）
  13. 《Aviation Week》第 63 卷第 3 期（1955 年 7 月 18 日）“Automated Heavy-Duty Production Tools Available to Aircraft Firms”帧 66编号为扫描帧
  14. Edgar L. McFerren（Giddings & Lewis 负责技术的副总裁）关于“Numericord”的文章，《Machinery》（New York）第 61 卷第 12 期（1955 年 8 月）p.178 起
  15. 《American Machinist》第 101 卷 14 号（1957 年 7 月 15 日）W. M. Stocker Jr.“The production man's guide to numerical control”（Special Report No.446）帧 149·152·163编号为扫描帧
  16. 《Business Week》第 1436 期（1957 年 3 月 9 日）数控的报道帧 187编号为扫描帧
  17. Karl L. Wildes、Nilo A. Lindgren《A Century of Electrical Engineering and Computer Science at MIT, 1882-1982》MIT Press（1985）在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的摘录核实
  18. 发那科“发那科的历史”
  19. 《American Machinist》“Gaining control over machine tools”（1998 年 8 月 1 日）
  20. Douglas T. Ross“Origins of the APT Language for Automatically Programmed Tools”《ACM SIGPLAN Notices》第 13 卷 8 号 pp.61-99（1978）。重新收录于《History of Programming Languages》（Academic Press, 1981）pp.279-338
  21. Tomoatsu Shibata“Growth trajectory of a firm: A Case of Fanuc from venture within Fujitsu to a leading company of Factory automation”DSSR Discussion Papers No.52，东北大学大学院经济学研究科（2016）p. 5·6·7·16
  22. 《American Machinist》第 101 卷 21 号（1957 年 10 月 7 日）数控研讨会的报道帧 161编号为扫描帧
  23. 《American Aviation》第 22 卷第 15 期（1958 年 12 月 15 日）p.15 的简讯（空军数控计划的费用）帧 13编号为扫描帧
  24. 《日本的技术100年 图解版 第7卷》筑摩书房（1989）帧 75·92
  25. 《机床的数值控制》日刊工业新闻社（1960）帧 34
  26. 牧野铣床制作所“沿革”
  27. National Inventors Hall of Fame“John T. Parsons”（1993 年入选）
  28. 美国专利 3,052,011“Machine tool with a mechanical cutting tool changer”Wallace E. Brainard 等 4 人，Kearney & Trecker Corporation（1958 年 6 月 27 日申请，1962 年 9 月 4 日授权）
  29. 《American Machinist》第 102 卷第 17 期（1958 年 8 月 25 日）Burgmaster 的广告（带 G.E. 数控的转塔钻床）帧 43·44编号为扫描帧
  30. Max Holland《When the Machine Stopped: A Cautionary Tale from Industrial America》Harvard Business School Press（1989）在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的摘录核实（Burgmaster 见 pp.36-41，Houdaille 的收购见 1965 年一章）
  31. 《Automotive Industries》第 119 卷 10 号（1958 年 11 月 15 日）“AIEE Holds Machine Tool Conference”帧 66编号为扫描帧
  32. 《American Machinist》第 102 卷 23 号（1958 年 11 月 3 日）AIEE 机床会议的报道帧 93编号为扫描帧
  33. 《American Machinist》第 102 卷 26 号（1958 年 12 月 15 日）Milwaukee-Matic 的介绍帧 130编号为扫描帧
  34. 《Purchasing Week》第 3 卷第 11 期（1960 年 3 月 14 日）“Milwaukee-Matic Sales Hit 1st-Year Target, Says K&T”帧 33编号为扫描帧
  35. American Precision Museum《The Manufacturing Ledger》Machine Tool Hall of Fame“Wallace E. Brainard”（2000 年入选）
  36. 《American Machinist》第 103 卷第 1 期（1959 年 1 月 12 日）Kearney & Trecker 的广告帧 58编号为扫描帧
  37. Computer History Museum“APT II Commemorative Ashtray”（藏品编号 X356.84，Douglas Ross 捐赠）
  38. 《Automation》第 7 卷第 9 期（1960 年 9 月）General Electric 的广告“Mark Century numerical control”帧 109编号为扫描帧
  39. J. M. Evans Jr. 等《Standards for Computer Aided Manufacturing》NBSIR 76-1094，美国国家标准局（1976）帧 53编号为扫描帧
  40. 美国国会图书馆版权局《Catalog of Copyright Entries》第 3 辑 1963 年 1—6 月（EIA 标准 RS-273、RS-274 的登记，1963 年 3 月 8 日）帧 280编号为扫描帧
  41. Mansel G. Blackford《A History of Small Business in America》2nd ed., University of North Carolina Press（2003）Burg Tool 条目在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的片段核实
  42. 《新潟铁工所八十年史》（1977）
  43. 铃木信贵《模块型产业中整合性的获得——日本机床产业的案例》，《赤门管理评论》（Akamon Management Review）9卷9号 pp.635-662（2010年）
  44. 日本机械学会“机械遗产 第126号 实现出口美国的数控车床 MTC-2500R”
  45. Eugene C. Murdock《The Buckeye Empire: An Illustrated History of Ohio Enterprise》Windsor Publications（1988）在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的摘录核实
  46. John F. Mason“DNC: The new assembly-line boss”《Electronic Design》第 18 卷 22 号 p.38 起（1970 年 10 月 25 日）
  47. 美国第七巡回上诉法院“Kearney & Trecker Corp. v. Giddings & Lewis, Inc.”452 F.2d 579（1971 年 10 月 28 日。重审申请于 12 月 1 日被驳回，最高法院于 1972 年 4 月 17 日不予受理上诉）地方法院的判决为 306 F.Supp. 189（E.D. Wis. 1969）
  48. Cincinnati Milacron《CNC, MC Information Manual》（1974。面向加工中心的 CNC 手册。据旧书销售目录的记载核实）未见手册原书。依据目录中的书名和年份
  49. Mel Horwitch、榊原清则《The changing strategy-technology relationship in technology-based industries: a comparison of the United States and Japan》MIT Sloan School of Management 工作论文（1984）帧 57·59编号为扫描帧
  50. Robert U. Ayres、Steven M. Miller《Robotics: Applications and Social Implications》Ballinger（1983）在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的摘录核实
  51. 美国国会技术评估办公室（OTA）《Computerized Manufacturing Automation: Employment, Education, and the Workplace》（1984）
  52. National Academy of Engineering《Technological Exchange: The U.S.-Japanese Experience》（1981 年 10 月 21 日研讨会的记录，1982）
  53. G. D. Brewer 等《Computer-Based Automation of Discrete Product Manufacture》RAND R-1073-ARPA（1974 年 7 月，DTIC ADA004612）帧 18编号为扫描帧
  54. 国立科学博物馆 产业技术史资料数据库“数控 立式加工中心 MC-750V”
  55. 松浦机械制作所“关于沿革”
  56. 美国国际贸易委员会（USITC）《Competitive Assessment of the U.S. Metalworking Machine Tool Industry》Publication 1428（1983 年 9 月）帧 28·29·88编号为扫描帧（约为印刷页码＋26）
  57. J. A. Mateyka 等《Profiles of Major Suppliers to the Automotive Industry》美国国家公路交通安全管理局（1982）Cross & Trecker 条目帧 74·90编号为扫描帧
  58. Computer History Museum“RS-274-D - EIA standard - Interchangeable variable block data format for positioning, contouring, and contouring/positioning numerically controlled machines”（1980 年 2 月 8 日，藏品编号 102785172）
  59. T. R. Kramer 等《The NIST RS274NGC Interpreter - Version 3》NISTIR 6556，美国国家标准与技术研究院（2000）§1.2.2
  60. 日本工作机械工业会《成长、变革——10年的记录 1982-91》（1992）帧 9·14·22
  61. 日本工作机械工业会“日本机床产业的历程”
  62. 美国机床制造商协会（NMTBA）《1984-85 Economic Handbook of the Machine Tool Industry》（1984。收录 American Machinist 第 13 次 Inventory of Metalworking Equipment, 1983 的表格）帧 270·273编号为扫描帧
  63. 美国机床制造商协会（NMTBA）《1982-83 Economic Handbook of the Machine Tool Industry》（1982。收录 American Machinist 第 12 次 Inventory of Metalworking Equipment, 1976-1978 的表格）帧 267编号为扫描帧
  64. 美国商务部 232 条款调查报告的序言（1983 年 3 月 10 日 NMTBA 的申请。CIA Reading Room 文件 CIA-RDP85-01156R000300380004-0）
  65. Ronald Reagan“Statement on the Revitalization of the Machine Tool Industry”（1986 年 12 月 16 日，The American Presidency Project）
  66. Daniel Baracskay《The Rise and Destruction of the Warner & Swasey Company》BookMasters（2003）在 Internet Archive 上仅供借阅。用全文检索的摘录核实
  67. ASME“Landmarks by Designator”（Historic Mechanical Engineering Landmark 一览。#119 American Precision Museum）
  68. American Precision Museum《The Manufacturing Ledger》Machine Tool Hall of Fame“Francis J. Trecker”（1994 年入选）
  69. 《Motor Age》第 38 卷第 26 期（1920 年 12 月 23 日）Kearney & Trecker 重组的报道编号为扫描帧
  70. National Science & Technology Medals Foundation“John T. Parsons”（1985 年 National Medal of Technology）
  71. David F. Noble“Social Choice in Machine Design: The Case of Automatically Controlled Machine Tools, and a Challenge for Labor”《Politics & Society》第 8 卷第 3-4 期 pp.313-347（1978）
  72. J. Francis Reintjes《Numerical Control: Making a New Technology》Oxford University Press（1991）。链接指向 P. E. Ceruzzi 的书评（《Science》第 253 卷 p.212，1991）未能看到正文，依据书目信息和书评核实