數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。

數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。
  主要特點
（1）數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成，它是數控機床的大腦。與普通機床相比，數控機床有如下特點:1、對加工對象的適應性強，適應模具等產品單件生產的特點，為模具的制造提供了合適的加工方法;2、加工精度高，具有穩定的加工質量;

3、可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件;

4、加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產準備時間;

5、機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高(一般為普通機床的3~5倍);

6、機床自動化程度高，可以減輕勞動強度;

7、有利于生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息，使用了計算機控制方法，為計算機輔助設計、制造及管理一體化奠定了基礎;

8、對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高;

9、可靠性高。
  （2）數控機床與傳統機床相比，具有以下一些優點：

1、具有高度柔性

在數控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造，更換許多模具、夾具，不需要經常重新調整機床。因此，數控機床適用于所加工的零件頻繁更換的場合，亦即適合單件，小批量產品的生產及新產品的開發，從而縮短了生產準備周期，節省了大量工藝裝備的費用。

2、加工精度高

數控機床的加工精度一般可達0.05-0.1MM，數控機床是按數字信號形式控制的，數控裝置每輸出一脈沖信號，則機床移動部件移動一具脈沖當量(一般為0.001MM)，而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數控裝置進行曲補償，因此，數控機床定位精度比較高。

3、加工質量穩定、可靠

加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡*相同，零件的一致性好，質量穩定。

4、生產率高

數控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數控機床的主軸聲速和進給量的范圍大，允許機床進行大切削量的強力切削。數控機床正進入高速加工時代，數控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，極大地提高了生產率。另外，與加工中心的刀庫配合使用，可實現在一臺機床上進行多道工序的連續加工，減少了半成品的工序間周轉時間，提高了生產率。

5、改善勞動條件

數控機床加工前是經調整好后，輸入程序并啟動，機床就能有自動連續地進行加工，直至加工結束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準備、加工狀態的觀測、零件的檢驗等工作，勞動強度大降低，機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機床一般是結合起來，既清潔，又安全。

6、利用生產管理現代化

數控機床的加工，可預先精確估計加工時間，對所使用的刀具、夾具可進行規范化，現代化管理，易于實現加工信息的標準化，已與計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)有機地結合起來，是現代化集成制造技術的基礎。
  基本組成
數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機床主體和其他輔助裝置。下面分別對各組成部分的基本工作原理進行概要說明。
  加工程序載體
數控機床工作時，不需要工人直接去操作機床，要對數控機床進行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數(進給量主軸轉速等)和輔助運動等。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲在一種程序載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤等，通過數控機床的輸入裝置，將程序信息輸入到CNC單元。
  數控裝置
數控裝置是數控機床的核心。現代數控裝置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式，這種CNC裝置一般使用多個微處理器，以程序化的軟件形式實現數控功能，因此又稱軟件數控(Software NC)。CNC系統是一種位置控制系統，它是根據輸入數據插補出理想的運動軌跡，然后輸出到執行部件加工出所需要的零件。因此，數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程序進行合理地組織，使整個系統協調地進行工作。

1)輸入裝置:將數控指令輸入給數控裝置，根據程序載體的不同，相應有不同的輸入裝置。主要有鍵盤輸入、磁盤輸入、CAD/CAM系統直接通信方式輸入和連接上級計算機的DNC(直接數控)輸入，現仍有不少系統還保留有光電閱讀機的紙帶輸入形式。

(1)紙帶輸入方式。可用紙帶光電閱讀機讀入零件程序，直接控制機床運動，也可以將紙帶內容讀入存儲器，用存儲器中儲存的零件程序控制機床運動。

(2)MDI手動數據輸入方式。操作者可利用操作面板上的鍵盤輸入加工程序的指令，它適用于比較短的程序。

在控制裝置編輯狀態(EDIT)下，用軟件輸入加工程序，并存入控制裝置的存儲器中，這種輸入方法可重復使用程序。一般手工編程均采用這種方法。

在具有會話編程功能的數控裝置上，可按照顯示器上提示的問題，選擇不同的菜單，用人機對話的方法，輸入有關的尺寸數字，就可自動生成加工程序。

(3)采用DNC直接數控輸入方式。把零件程序保存在上級計算機中，CNC系統一邊加工一邊接收來自計算機的后續程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM軟件設計的復雜工件并直接生成零件程序的情況。

2)信息處理:輸入裝置將加工信息傳給CNC單元，編譯成計算機能識別的信 息，由信息處理部分按照控制程序的規定，逐步存儲并進行處理后，通過輸出單元發出位置和速度指令給伺服系統和主運動控制部分。CNC系統的輸入數據包括:零件的輪廓信息(起點、終點、直線、圓弧等)、加工速度及其他輔助加工信息(如換刀、變速、冷卻液開關等)，數據處理的目的是完成插補運算前的準備工作。數據處理程序還包括刀具半徑補償、速度計算及輔助功能的處理等。
3）輸出裝置:輸出裝置與伺服機構相聯。輸出裝置根據控制器的命令接受運算器的輸出脈沖，并把它送到各坐標的伺服控制系統，經過功率放大，驅動伺服系統，從而控制機床按規定要求運動。
  電源要求
在高速加工技術發展迅速，而推動這種發展趨勢的正是數控機床，如何合理利用好數控機床的各項性能和維護好機床的精度，就顯得至關重要。

電源是維持系統正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。另外，數控系統部分運行數據，設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內，系統斷電后，靠電源的后備蓄電池或鋰電池來保持。因而，停機時間比較長，拔插電源或存貯器都可能造成數據丟失，使系統不能運行。

同時，由于數控設備使用的是三相交流380V電源，所以安全性也是數控設備安裝前期工作中重要的一環，基于以上的原因，對數控設備使用的電源有以下的要求:

1、電網電壓波動應該控制在+10%~-15%之間，而我國電源波動較大，質量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。電高峰期間，例如白天上班或下班前的一個小時左右以及晚上，往往超差較多，甚至達到±20%。使機床報警而無法進行正常工作，并對機床電源系統造成損壞。甚至導致有關參數數據的丟失等。這種現象，在CNC加工中心或車削中心等機床設備上都曾發生過，而且出現頻率較高，應引起重視。

建議在CNC機床較集中的車間配置具有自動補償調節功能的交流穩壓供電系統;單臺CNC機床可單獨配置交流穩壓器來解決。

2、建議把機械電氣設備連接到單一電源上。如果需要用其他電源供電給電氣設備的某些部分(如電子電路、電磁離合器)，這些電源宜盡可能取自組成為機械電氣設備一部分的器件(如變壓器、換能器等)。對大型復雜機械包括許多以協同方式一起工作的且占用較大空間的機械，可能需要一個以上的引人電源，這要由場地電源的配置來定。

除非機械電氣設備采用插頭/插座直接連接電源處，否則建議電源線直接連到電源切斷開關的電源端子上。如果這樣做不到，則應為電源線設置獨立的接線座。

電源切斷開關的手柄應容易接近，應安裝在易于操作位置以上0.6M~1.9M間。上限值建議為1.7M。這樣可以在發生緊急情況下迅速斷電，減少損失和人員傷亡。

3、數控設備對于壓縮空氣供給系統的要求數控機床一般都使用了不少氣動元件，所以廠房內應接人清潔的、干燥的壓縮空氣供給系統網絡。其流量和壓力應符合要求。壓縮空氣機要安裝在遠離數控機床的地方。根據廠房內的布置情況、用氣量大小，應考慮給壓縮空氣供給系統網絡安裝冷凍空氣于煤機、空氣過濾器、儲氣罐、安全閥等設備。

4、數控設備對于工作環境的要求精密數控設備一般有恒溫環境的要求，只有在恒溫條件下，才能確保機床精度和加工度。一般普通型數控機床對室溫沒有具體要求，但大量實踐表明，當室溫過高時數控系統的故障率大大增加。

潮濕的環境會降低數控機床的可靠性，尤其在酸氣較大的潮濕環境下，會使印制線路板和接插件銹蝕，機床電氣故障也會增加。因此中國南方的一些用戶，在夏季和雨季時應對數控機床環境有去濕的措施。

1)工作環境溫度應在0~35℃之間，避免陽光對數控機床直接照射，室內應配有良好的燈光照明設備。

2)為了提高加工零件的精度，減小機床的熱變形，如有條件，可將數控機床安裝在相對密閉的、加裝空調設備的廠房內。

3)工作環境相對濕度應小于75%。數控機床應安裝在遠離液體飛濺的場所，并防止廠房滴漏。

4)遠離過多粉塵和有腐蝕性氣體的環境。