数字控制（zhì）机（jī）床用数字代（dài）码形式的（de）信息(程序指令)，控制刀具（jù）按给定的工作程序（xù）、运（yùn）动速度和轨迹进行自动加（jiā）工的（de）机床，简称数控机床（chuáng）。 数控机床具有广泛的适（shì）应性（xìng），加工（gōng）对（duì）象改变（biàn）时（shí）只需要改变（biàn）输入的程（chéng）序指令；加工性能比一般自动机床高，可以加工复杂（zá）型面（miàn），因而适（shì）合于加工中（zhōng）小批量、改（gǎi）型频繁、精度（dù）要求高、形（xíng）状又较复杂的工件，并能（néng）获得良好的经济（jì）效果。 随着数控技术的发展，采用数控系统的机（jī）床品种日益增多，有车床、铣床、镗（táng）床、钻床、磨床、齿轮加（jiā）工机床和电火花加工（gōng）机床等。此外（wài）还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。

年，美（měi）国帕森斯公司接受美国空军委托，研（yán）制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工（gōng）设备。由于样板形状复杂多（duō）样，精度（dù）要（yào）求（qiú）高，一般加工（gōng）设备（bèi）难以（yǐ）适应（yīng），于是（shì）提出（chū）计算机控制机（jī）床的（de）设想。年，该公司（sī）在（zài）美国麻省（shěng）理工学（xué）院伺服机构研（yán）究室的协助下，开始数控机床研究，并于年试制成功首台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标（biāo）数（shù）控铣床（chuáng），不久即开始（shǐ）正式（shì）生产。 当时的数控装置采用（yòng）电（diàn）子管元件，体（tǐ）积（jī）庞大，价格昂（áng）贵，只在航空（kōng）工（gōng）业等（děng）少（shǎo）数有（yǒu）特殊需要的部（bù）门用来加（jiā）工（gōng）复杂型（xíng）面零（líng）件；年，制成了（le）晶（jīng）体（tǐ）管元（yuán）件和印（yìn）刷（shuā）电路板，使数控装置进入了（le）第二代，体（tǐ）积缩小（xiǎo），成（chéng）本有所下降；年以后（hòu），较为简（jiǎn）单和经济的（de）点位控制数控钻床，和（hé）直线（xiàn）控制数控（kòng）铣床（chuáng）得到较（jiào）快发（fā）展，使（shǐ）数控机床在机械制造（zào）业各部（bù）门（mén）逐步获得推广。

出现了第三代的（de）集成电（diàn）路数控（kòng）装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠（kào）性提高，价格进一步下降，促（cù）进了数（shù）控机（jī）床品种（zhǒng）和产量的（de）发展。年代末（mò），先后（hòu）出（chū）现了由一（yī）台计算机直接控制多台机床的（de）直接数控系（xì）统(简（jiǎn）称DNC)，又称群（qún）控系（xì）统；采（cǎi）用小（xiǎo）型计算（suàn）机控制的计算机数（shù）控（kòng）系统(简称（chēng）CNC),使数（shù）控装置（zhì）进（jìn）入了以小型计（jì）算机化为特（tè）征的第四代。 年，研制（zhì）成功使用微处理器和半导体存（cún）贮器（qì）的微型计（jì）算机数控装置(简（jiǎn）称MNC)，是第（dì）五代数控系统。第五代与第三（sān）代（dài）相比，数（shù）控装置的功能扩（kuò）大了一倍，而（ér）体（tǐ）积则缩小（xiǎo）为原来（lái）的/，价格降低了（le）/，可靠性也（yě）得到（dào）极大的（de）提高。 年代初，随着（zhe）计算机软（ruǎn）、硬件技（jì）术（shù）的发展，出现（xiàn）了能进行机对话式自（zì）动编制程（chéng）序的（de）数控装置；数控装置愈趋小（xiǎo）型化，可以直接安装在机床上（shàng）；数控机床（chuáng）的自动化程度进一步（bù）提高，具有自动监控刀（dāo）具（jù）破损（sǔn）和自动检测工件等功能（néng）。

数控机床主要由数控装（zhuāng）置、伺服机（jī）构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记（jì）录在信息（xī）载体上，由程序读入装置接收，或由（yóu）数控装置的键（jiàn）盘直（zhí）接手动（dòng）输入。 数控（kòng）装置（zhì）包括程序读入装置和由电子线（xiàn）路（lù）组成的输（shū）入部分（fèn）、运算（suàn）部分、控制部分和输出（chū）部分等（děng）。数控装置按所能（néng）实现的控制功（gōng）能分（fèn）为点位控制、直线控制、连续（xù）轨迹控制三类。 点位控制是只控制刀具或工作台从一（yī）点移（yí）至另（lìng）一点的准确定位，然（rán）后进行（háng）定点（diǎn）加工，而点与点之间的路径不需控制。采用（yòng）这类控制的有数控钻床、数（shù）控镗床和数控坐标镗床等。 直线（xiàn）控制是（shì）除控制直线轨迹的起（qǐ）点和终点的准确（què）定位外（wài），还要控制在这两点之间以指定的进给速度（dù）进行直（zhí）线切削。采用这类控制的有平（píng）面铣（xǐ）削用的数控铣床，以及阶梯（tī）轴车削和磨削用的数控（kòng）车床（chuáng）和数控（kòng）磨床等。

连续轨迹（jì）控制(或称轮廓控制)能（néng）够连续控制两个（gè）或两（liǎng）个以上坐标（biāo）方向的联合运动（dòng）。为了使刀（dāo）具按规定的轨迹加工工件的曲线轮廓，数控装置具有插补运（yùn）算的功能，使刀具的运动轨迹以（yǐ）小的误差逼近规定的轮廓曲线（xiàn），并协调（diào）各坐标（biāo）方向（xiàng）的（de）运动速度，以便在切削过程（chéng）中一直保（bǎo）持规定的进给（gěi）速度。采（cǎi）用（yòng）这类（lèi）控（kòng）制（zhì）的有（yǒu）能加工曲面用（yòng）的数控铣床、数控车床（chuáng）、数控磨床和加工中心（xīn）等。 伺服（fú）机构分为开环（huán）、半闭（bì）环（huán）和闭环三种类型。开环伺服机（jī）构（gòu）是由步进电机驱（qū）动线（xiàn）路，和步（bù）进电机组成。每一脉冲（chōng）信号使（shǐ）步进电机转动（dòng）一定的角度，通过滚珠丝杠推动工（gōng）作（zuò）台移动（dòng）一定的距离。这种伺服机构比较简（jiǎn）单，工作稳定，容易掌（zhǎng）握使用，但（dàn）精（jīng）度和速度的提高（gāo）受到限制。 半闭（bì）环伺服机构是（shì）由（yóu）比较（jiào）线路、伺服放大线路、伺服马达、速度检测器和位置（zhì）检测器组成。位置（zhì）检测器（qì）装在（zài）丝杠或伺（sì）服马达的端部，利用（yòng）丝杠的回转角度间接测出工作台（tái）的位置。常用（yòng）的伺服（fú）马达有宽调速直流电动机、宽（kuān）调速交流电（diàn）动机和（hé）电液伺服马（mǎ）达。位置检测器（qì）有旋转变压器、光电式脉冲发生器（qì）和圆光栅等。这种（zhǒng）伺服机构（gòu）所（suǒ）能达到的精度、速度和动态特性优于开环（huán）伺服（fú）机构（gòu），为（wéi）大多数中小型数控机（jī）床所采用。

闭环（huán）伺服机（jī）构（gòu）的工作原（yuán）理和组成与半闭环（huán）伺服机构相同，只是位（wèi）置检测器安装在工作台（tái）上，可（kě）直接测出工作（zuò）台的实际位置，故反（fǎn）馈精度高于半闭（bì）环控制，但掌握调（diào）试的难（nán）度较大，常用于高精度和大型数控机床（chuáng）。闭环（huán）伺服机构所用伺服马（mǎ）达（dá）与半（bàn）闭环相同，位置检测（cè）器则用光栅、长感应同步器或（huò）长磁栅。

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