数字控制机床用数字代码（mǎ）形（xíng）式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的（de）工作（zuò）程序、运动速度和轨迹进行自动加（jiā）工的机床，简称数控机床。 数控机床具（jù）有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性（xìng）能比一般自动机床高，可以加工复杂型面，因（yīn）而适合于加（jiā）工（gōng）中（zhōng）小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能（néng）获（huò）得良好的（de）经（jīng）济效果。 随着数（shù）控技术的发展，采用（yòng）数控系（xì）统的机床（chuáng）品种日益（yì）增多（duō），有车床、铣床、镗床、钻床、磨（mó）床、齿轮加（jiā）工机床和电火（huǒ）花加工机（jī）床等。此外还有能自动换刀（dāo）、一次装卡（kǎ）进行多（duō）工序加工的加工中心（xīn）、车削中心等。

年，美国帕森（sēn）斯（sī）公司（sī）接（jiē）受美国空（kōng）军委（wěi）托，研制飞（fēi）机螺旋桨叶片轮廓样板（bǎn）的加工设备（bèi）。由于样（yàng）板形状复杂多样，精（jīng）度要求（qiú）高，一般加工设备难以适（shì）应，于是提出计算机控（kòng）制（zhì）机（jī）床的设想。年，该公司在美国麻（má）省理工学院伺服机（jī）构研究室的协助（zhù）下，开（kāi）始数控机床研究，并于年试制成功首台由大型立式仿（fǎng）形铣（xǐ）床改装而成的三坐（zuò）标数控铣床，不久即开始正（zhèng）式生产。 当时的数控装置采用电子管元件，体积庞大，价（jià）格昂（áng）贵，只在航空（kōng）工业等少数有特殊需要的部门用来（lái）加工复杂型（xíng）面（miàn）零（líng）件；年，制成了晶体管元件和（hé）印（yìn）刷电路板，使数控装置进入了第二代，体积缩小，成本有所下降；年以后，较为（wéi）简单和经济的点位控（kòng）制数控钻床，和直（zhí）线控制数控铣床得到较快（kuài）发展，使数（shù）控机床在机械（xiè）制造（zào）业各部门逐步获得推广（guǎng）。

出（chū）现了（le）第（dì）三代的（de）集（jí）成电路数控装置，不（bú）仅体积小，功率（lǜ）消（xiāo）耗少，且可靠性提高，价（jià）格进一步下降，促（cù）进了数控机床品种和产量的发展。年代末，先后出现了由一台（tái）计算机直接控制多（duō）台机床的直（zhí）接（jiē）数控系统(简称DNC)，又称（chēng）群控系统；采（cǎi）用小型计算（suàn）机控制的计算机数控系统(简称CNC),使数控装置进入了以（yǐ）小型计算机化（huà）为特征的第四代。 年，研制成功使用微处理器（qì）和（hé）半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称MNC)，是第（dì）五代数控系（xì）统。第五代与第三代相比，数控（kòng）装置的功能扩大了一倍，而体积（jī）则缩小为原来的/，价格降（jiàng）低了/，可靠性也得到极（jí）大的提高。 年代初，随着计算机（jī）软、硬（yìng）件（jiàn）技术的发展（zhǎn），出现了能（néng）进行机对（duì）话式自动编制程序的（de）数控装（zhuāng）置；数控装（zhuāng）置愈趋小型（xíng）化，可以直接（jiē）安（ān）装（zhuāng）在机床（chuáng）上；数控（kòng）机床的自动化程度进（jìn）一（yī）步提高，具有自（zì）动监控刀具破（pò）损和自动检测工件等功能（néng）。

数控机（jī）床（chuáng）主要由数控（kòng）装（zhuāng）置、伺服机（jī）构和机床主体（tǐ）组成。输（shū）入数控装置的程序指（zhǐ）令记录在信息载体（tǐ）上，由程序读（dú）入装置接收，或由数控装置的键（jiàn）盘直（zhí）接手动输入。 数控装置包（bāo）括程序（xù）读入（rù）装（zhuāng）置（zhì）和（hé）由电子线路组成（chéng）的输入部分、运算部分、控（kòng）制部（bù）分和输出部分等。数（shù）控装置（zhì）按所能实现（xiàn）的控制（zhì）功能分为点位控制、直线控制、连续轨迹控制（zhì）三类。 点位（wèi）控（kòng）制（zhì）是（shì）只控制（zhì）刀具或工作台从一点移（yí）至（zhì）另一点的准确定位，然后进行（háng）定点加（jiā）工，而（ér）点与点之间的路（lù）径不需控制。采用这类控制的（de）有数控钻床、数控镗床和数控坐标镗（táng）床（chuáng）等。 直线控制是除控制直线轨迹的起点和终点的准（zhǔn）确定位（wèi）外，还要控制在这两（liǎng）点之间以指定的（de）进给速度进行直线切削。采（cǎi）用这类控制的（de）有平面铣削（xuē）用（yòng）的（de）数（shù）控（kòng）铣床（chuáng），以及阶（jiē）梯（tī）轴车削和磨（mó）削用的数控车床和数（shù）控磨床等。

连续轨迹控制(或称轮（lún）廓控制（zhì）)能（néng）够连续控制（zhì）两（liǎng）个或（huò）两个以上坐标方向的（de）联合运动。为（wéi）了使刀具按规定的轨迹加工工件的曲线轮（lún）廓，数控装（zhuāng）置具有插补运算的功能，使刀具的运（yùn）动轨迹以小的（de）误差逼近规定的轮廓曲线，并协调各坐标方向的运动速度，以便在切削过程（chéng）中一直保持（chí）规定（dìng）的进给速度。采（cǎi）用（yòng）这类（lèi）控制的有（yǒu）能加工（gōng）曲面用的数控铣床（chuáng）、数控车床、数控（kòng）磨床和加工中（zhōng）心等。 伺服机（jī）构（gòu）分为开环（huán）、半闭环和闭环（huán）三种类型。开环伺服机（jī）构是由步进电机驱动线路，和步进电机组成。每（měi）一脉冲（chōng）信号使步进电（diàn）机转动（dòng）一定的（de）角度（dù），通（tōng）过滚珠丝杠（gàng）推动工作台移动一定（dìng）的（de）距离。这种伺（sì）服机构比（bǐ）较（jiào）简单，工作（zuò）稳定（dìng），容易掌握（wò）使用（yòng），但精度和（hé）速（sù）度的提高受到限制。 半闭环伺（sì）服机构是由比较线路、伺服放大线路、伺服马达、速度（dù）检测器和（hé）位置（zhì）检测器（qì）组成。位置检（jiǎn）测器（qì）装在丝杠或（huò）伺（sì）服（fú）马达的端（duān）部，利用丝杠的回转角度间接测出工（gōng）作台的位（wèi）置。常用的伺服马达有宽调（diào）速直流电（diàn）动机、宽（kuān）调速交流（liú）电动（dòng）机（jī）和电（diàn）液伺服马（mǎ）达（dá）。位（wèi）置检测器（qì）有（yǒu）旋转变压器、光电式脉冲发生器（qì）和圆光（guāng）栅等（děng）。这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特（tè）性优于开环伺服机构，为大多数中小型数（shù）控（kòng）机（jī）床所采（cǎi）用。

闭环伺服机构的工作原理和组成与（yǔ）半闭环伺服（fú）机（jī）构相同，只是位置检测器安装在工（gōng）作台上（shàng），可（kě）直接测出工（gōng）作台的实（shí）际位置，故（gù）反馈精（jīng）度（dù）高（gāo）于半闭环控制，但掌握调（diào）试的难度较大，常用于高精度和大型数控（kòng）机（jī）床。闭环伺服（fú）机构所用伺服马达与半闭环相同，位置检测器则（zé）用光栅、长（zhǎng）感应同步器或长磁栅。

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