數(shù)字控制機床（ Nuinerically Controllcd Maclline Tool ）簡稱數(shù)控機床，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床采用了計算機數(shù)控（ Computerized Nuinerically Control ）系統(tǒng)，因此也稱為計算機數(shù)控機床或 CNC 機床。
1.1 數(shù)控機床的系統(tǒng)組成及其功能
1.1.1 數(shù)控加工的過程
    利用數(shù)控機床完成零件數(shù)控加工的過程如圖 l-1 所示．主要內(nèi)容包括如下 
    ① 根據(jù)零件加工圖樣進行工藝分析，確定加 l 方案、工藝參數(shù)和位移數(shù)據(jù)， 
    ② 用規(guī)定的程序代碼和格式編寫零件加上程序單：或用自動編程軟件，進行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。 
    ③ 程序的輸人或傳輸。由手工編寫的程序，可以通過數(shù)控機床的操作，面板輸入；由編程軟件生成的程序，通過計算機的串行通信接口直接傳輸?shù)綌?shù)控機床的數(shù)控單兒（MCU）。 
    ④ 將輸人／傳輸?shù)綌?shù)控單元的加 1 程序，進行試運行、刀具路徑模擬等． 
    ⑤ 通過對機床的正確操作，運行程序，完成零件的加工。
1.1.2 數(shù)控機床的組成及其功能 
    數(shù)控機床一般由數(shù)控系統(tǒng)、包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統(tǒng)、強電控制柜、機床本體和各類輔助裝置組成，如圖1-2 所示。 
    ⑴ 控制介質(zhì) 
    控制介質(zhì)又稱信息載體，是人與數(shù)控機床之間聯(lián)系的中間媒介物質(zhì)，反映了數(shù)控加工中全部信息。 
    ⑵ 數(shù)控系統(tǒng) 
    數(shù)控系統(tǒng)是機床實現(xiàn)自動加工的核心，是整個數(shù)控機床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸人／輸出接口等組成。主控制系統(tǒng)主要由 CPU 、存儲器、控制器等組成。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量．其控制方式又可分為數(shù)據(jù)運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內(nèi)的擂補模塊就是根據(jù)所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理后，進行相應(yīng)的刀具軌跡插補運算，并通過與各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機床各坐標(biāo)軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器 PI 尤來完成，它根據(jù)機床加工過程中各個動作要求進行協(xié)調(diào)，按各檢測信號進行邏輯判別，從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。 
    ⑶ 伺服系統(tǒng) 
    伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯(lián)系環(huán)節(jié)．主要由伺服電動機、驅(qū)動控制系統(tǒng)和位置檢測與反饋裝置等組成．伺服電動機是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅(qū)動控制系統(tǒng)則是伺服電動機的動力源．?dāng)?shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令，再經(jīng)過驅(qū)動系統(tǒng)的功率放大后，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，通過機械傳動裝置帶動工作臺或刀架運動。 
    ⑷ 強電控制柜 
    強電控制柜主要用來安裝機床強電控制的各種電氣元器件，除了提供數(shù)控、伺服等一類弱電控制系統(tǒng)的輸入電源，以及各種短路、過載、欠壓等電氣保護外，主要在 PLC 的輸出接口與機床各類輔助裝置的電氣執(zhí)行元件之間起橋梁連接作用，控制機床輔助裝置的各種交流電動機、液壓系統(tǒng)電磁閥或電磁離合器等。此外．它也與機床操作臺有關(guān)手動按鈕連接。強電控制柜由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關(guān)、接線端子和各類電氣保護元器件等構(gòu)成．它與一般普通機床的電氣類似，但為了提高對弱電控制系統(tǒng)的抗干擾性，要求各類頻繁啟動或切換的電動機、接觸器等電磁感應(yīng)器件中均必須并接 RC 阻容吸收器；對各種檢測信號的輸人均要求用屏蔽電纜連接。 
    ⑸ 輔助裝置 
    輔助裝置主要包括自動換刀裝置 ATC ( Automatlc Tool Changer ）、自動交換工作臺機構(gòu) APc ( Automatic Pallet changer ）、工件夾緊放松機構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺、液壓控制系統(tǒng)、潤滑裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載和保護裝置等。 
    ⑹ 機床本體 
    數(shù)控機床的本體指其機械結(jié)構(gòu)實體．它與傳統(tǒng)的普通機床相比較，同樣由主傳動系統(tǒng)、進給傳動機構(gòu)、工作臺、床身以及立柱等部分組成，但數(shù)控機床的整休布局、外觀造型、傳動機構(gòu)、工具系統(tǒng)及操作機構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機床的特點，歸納起來包括以下幾個方面的變化。 
    ①采用高性能主傳動及主軸部件。其有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點。 
    ②進給傳動采用高效傳動件。具有傳動鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度高等特點，一般采用滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副等。 
    ③具有完善的刀具自動交換和管理系統(tǒng)。 
    ④在加工中心上一般具有工件自動交換、工件夾緊和放松機構(gòu)． 
    ⑤機床本身具有很高的動、靜剛度。 
    ⑥采用全封閉罩殼。由于數(shù)控機床是自動完成加工，為了操作安全等，一般采用移動門結(jié)構(gòu)的全封閉罩殼，對機床的加工部件進行全封閉。