一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展
1、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生
    機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，而且改型頻繁，因此對加工機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備提出了三高（高性能、高精度和高自動化）的要求。
2、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展
（1）1948年，美國帕森斯公司受美國空軍的委托與麻省理工學(xué)院伺服研究所合作進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的研制工作，1952年第一臺三坐標(biāo)立式銑床試制成功。
（2）電子管（1952年）、晶體管和印刷電路板（1960年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、前三代數(shù)控系統(tǒng)是屬于采用專用控制計算機(jī)的硬邏輯（硬線）數(shù)控系統(tǒng)，簡稱NC（Numerical Control），目前已被淘汰。
（3）小型計算機(jī)（1970年）、微處理器或微型計算機(jī)（1974年）和基于PC-NC的智能數(shù)控系統(tǒng)（90年代后）。這種數(shù)控系統(tǒng)又稱為軟線數(shù)控，即計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，簡稱CNC（Computer Numerical Control）。
二、數(shù)控機(jī)床的工作原理、組成與特點

2、數(shù)控機(jī)床的組成與功能 
    數(shù)控機(jī)床是數(shù)值控制的工作母機(jī)的總稱。一般由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、輔助裝置和機(jī)床本體組成，見圖1-1。


（1）輸入輸出設(shè)備：完成程序、參數(shù)等信息的輸入；完成打印、CRT顯示等功能。
（2）數(shù)控裝置：是數(shù)控機(jī)床的控制核心，其主要功能如下：多坐標(biāo)控制(多軸聯(lián)動)；插補(bǔ)功能；程序輸入、編輯和修改功能；補(bǔ)償功能；信息轉(zhuǎn)換功能；多種加工方式選擇；輔助功能；顯示功能以及通信和聯(lián)網(wǎng)等功能。
（3）伺服系統(tǒng)：是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動、執(zhí)行和反饋裝置。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信息，并按照指令信息的要求與位置、速度反饋信號相比較后帶動機(jī)床的移動部件或執(zhí)行部件動作，加工出符合圖樣要求的零件。
（4）機(jī)床本體：是數(shù)控機(jī)床的實體，完成實際切削加工的機(jī)械部分，它包括床身、底座、工作臺、床鞍、主軸等。它與普通機(jī)床相比較有所改進(jìn)，具有以下特點： 
    數(shù)控機(jī)床采用了高性能的主軸及伺服系統(tǒng)，機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)簡化，傳動鏈較短。 
    機(jī)械結(jié)構(gòu)具有較高的剛度、阻尼精度及耐磨性，熱變形小。 
    更多的采用高效傳動部件。
（5）輔助裝置：主要包括換刀機(jī)構(gòu)、工件自動交換機(jī)構(gòu)、工件夾緊機(jī)構(gòu)、潤滑裝置、冷卻裝置、照明裝置、排屑裝置、液壓汽動系統(tǒng)、過載保護(hù)與限位保護(hù)裝置等。
3、數(shù)控機(jī)床的特點 
    1）具有高度柔性、適應(yīng)性強(qiáng) 
    2）生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 
    3）工序高度集中 
    4）生產(chǎn)效率和加工精高、質(zhì)量穩(wěn)定 
    5）能完成復(fù)雜型面的加工 
    6）技術(shù)含量高 
    7）減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件 
    8）有利于生產(chǎn)管理
三、數(shù)控機(jī)床的分類
數(shù)控設(shè)備的種類很多，各行業(yè)都有自己的數(shù)控設(shè)備和分類方法。在機(jī)床行業(yè)，數(shù)控機(jī)床通常從以下不同角度進(jìn)行分類。
1．按工藝用途分類 
    按其工藝用途可以劃分為以下四大類： 
    金屬切削類 指采用車、銑、鏜、鉆、鉸、磨、刨等各種切削工藝的數(shù)控機(jī)床。它又可分為兩類：

（2）金屬成形類 指采用擠、壓、沖、拉等成形工藝的數(shù)控機(jī)床，常用的有數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控沖剪機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等。

（3）特種加工類 主要有數(shù)控電火花線切割機(jī)、數(shù)控電火花成形機(jī)、數(shù)控激光與火焰切割機(jī)等。

（4）測量、繪圖類 主要有數(shù)控繪圖機(jī)、數(shù)控坐標(biāo)測量機(jī)、數(shù)控對刀儀等。

2．按控制運(yùn)動的方式分類
（1）點位控制數(shù)控機(jī)床：這類數(shù)控機(jī)床有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)鏜床、數(shù)控沖床等。
（2）點位直線控制數(shù)控機(jī)床：這類機(jī)床有數(shù)控車床和數(shù)控銑床等。
（3）輪廓控制數(shù)控機(jī)床：這類機(jī)床有數(shù)控車床、銑床、磨床和加工中心等。
3．按伺服系統(tǒng)的控制方式分類 

    此外，按所用數(shù)控系統(tǒng)的檔次通常把數(shù)控機(jī)床分為低檔、中檔、高檔三類數(shù)控機(jī)床。中檔、高檔數(shù)控機(jī)床一般稱為全功能數(shù)控或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控。
四、數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)
1、標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系
（1）標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系規(guī)定原則 
    1）伸出右手的大拇指、食指和中指，并互為90°。則大拇指代表X坐標(biāo)，食指代表Y坐標(biāo)，中指代表Z坐標(biāo)。 
    2)大拇指的指向為X坐標(biāo)的正方向，食指的指向為Y坐標(biāo)的正方向，中指的指向為Z坐標(biāo)的正方向。
    3)圍繞X、Y、Z坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)分別用A、B、C表示，根據(jù)右手螺旋定則，大拇指的指向為X、Y、Z坐標(biāo)中任意軸的正向，則其余四指的旋轉(zhuǎn)方向即為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)A、B、C的正向 
（2）刀具相對于靜止工件而運(yùn)動的原則 
    確定坐標(biāo)系時，一律看作工件靜止，刀具產(chǎn)生運(yùn)動。

（3）運(yùn)動方向的確定 
    數(shù)控機(jī)床某一部件運(yùn)動的正方向是增大工件和刀具距離的方向。
（4）機(jī)床坐標(biāo)軸的確定 
    Z軸的確定：一般取產(chǎn)生切削力的軸線（既主軸軸線）為Z軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正Z方向。 
    X軸的確定：車床取橫向滑座方向為X軸，取刀具遠(yuǎn)離工件的方向為正向。 
    立式數(shù)控銑床：面對立柱，取右手方向為+X方向； 
    臥式數(shù)控銑床:從主軸后端往前看，取右手方向為+X方向。 
    Y軸的確定：+Y的運(yùn)動方向，根據(jù)X、Z坐標(biāo)的運(yùn)動方向，按照右手笛卡爾坐標(biāo)系來確定。
2、坐標(biāo)系的類型
（1）機(jī)床坐標(biāo)系：以機(jī)床原點為坐標(biāo)原點建立起來的直角坐標(biāo)系稱為機(jī)床坐標(biāo)系。
（2）工件坐標(biāo)系：也稱為編程坐標(biāo)系，專供編程用。
3、零點與參考點

（1）機(jī)床零點：現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般都有一個基準(zhǔn)位置，稱為機(jī)床零點（也稱機(jī)床原點），是機(jī)床制造商在機(jī)床上設(shè)置的一個物理位置，其作用是使機(jī)床與控制系統(tǒng)同步，建立測量機(jī)床運(yùn)動坐標(biāo)的起始點。
（2）工件零點：也稱為工件編程原點，是工件坐標(biāo)系的原點。工件零點可隨意設(shè)定。
（3）機(jī)床參考點：與機(jī)床原點相對應(yīng)的還有一個機(jī)床參考點，它是機(jī)床制造商在機(jī)床上用行程開關(guān)設(shè)置的一個物理位置，與機(jī)床原點的相對位置是固定的。機(jī)床出廠前由機(jī)床制造商精密測量確定。