数控机床是采用数控技术对工作台运动和切削加工过程进行控制的机床，是典型的机电一体化产品，是数控技术的较典型应用。
1.数控机床的组成
典型数控机床的组成。数控机床主要由零件加工程序、输入装置、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、检测反馈装置、机床本体等七部分组成，其中数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、检测反馈装置又合称为数控系统。实际上，零件加工程序并非数控机床的物理组成部分，但从逻辑上讲，数控机床加工过程按数控加工程序的规定进行，数控加工程序是数控机床加工的一个重要环节，因此常将数控加工程序作为数控机床的一个组成部分。
机床本体是实现切削加工的主体，对加工过程起支撑作用。数控机床的精度、精度保持性、刚性、抗振性、低速运动平稳性、热稳定性等主要性能均取决于机床本体。数控机床的机械部件包括：主运动部件、进给运动执行部件如工作台、拖板及其传动部件以及床身、立柱等支承部件，此外还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库、刀具交换装置等部件。数控机床的机械部件的组成与普通机床相似，但传动结构要求简单，在精度、刚度、抗振性等方面要求，而且其传动和变速系统要便于实现自动控制。
2.数控机床的工作原理
在数控机床上加工零件时，首先根据零件图样的要求，结合所采用的数控机床的功能、性能和特点，确定合理的加工工艺，编制相应的数控加工程序，并采用适当的方式将程序输入到数控装置。在数控
机床加工过程中，数控装置对数控加工程序进行编译、运算和处理，输出坐标控制指令到伺服驱动系统，顺序逻辑控制指令到PLC，通过伺服驱动系统和PLC驱动机床刀架或工作台按照数控加工程序规定的轨迹和工艺参数运动，从而加工出符合图纸要求的零件。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用的扩大，他对国计民生的一些重要行业(汽车、轻工、等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
效率、质量是制造技术的主体。高速、高精加工技术可地提，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。在轿车工业，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备解决的问题之一；在航空和宇航工业，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料”掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和性提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具较佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。
数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及机械等高的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，不仅零件加工，产品质量稳定，且自动化程度，可减轻工人的体力劳动强度，提高了生产效率，还可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到，能否达到数控机床以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。下面从操作者的角度来谈一下数控机床使用中应注意的事项，以数控机床的优点得以充分发挥。
1.提高操作人员的综合素质
数控机床的使用比使用普通机床的难度要大，因为数控机床是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽，即操作者应具、电、液、气等更宽广的知识，因此对操作人员提出的素质要求是很高的。目前一个不可忽视的现象是数控机床的用户越来越多，但机床的利用率却不高，除了生产任务不饱满外，还有一个关键的因素是操作人员素质不够高，碰到一些问题不知如何处理，特别是新购机床，由于电子元器件的质量问题，以及运输中受到的振动等因素影响，在正式投产3～6个月内数控系统出现一些故障现象，往往在维修手册中是查不到的，也可能以前遇到过，这就要求使用者具有较高的素质，能冷静对待问题，头脑清醒，现场判断，当然还应具有较扎实的数控基础等。一般情况下，新购机床时机床厂家会为用户提供技术培训的机会，时间虽然不长，但他们的针对性，用户应予以重视，所送人员应包括以后的机床操作者。操作人员综合素质的提高不是一时二时的事，而要抓，在日后的使用中应不断积累，还有一个值得一试的办法是走访一些同类机床的老用户，他们有的实践经验，较有发言权，可请求他们的帮助，让他们为操作者进行的培训，这是短时间内提高操作人员综合素质较的办法。
2.遵循正确的操作规
不管什么机床，它都有一套自己的操作规程。它既是操作人员的重要措施之一，也是设备、产品质量等的重要措施。使用者按照操作规程正确操作，如果机床在第 一次使用或长期没有使用时，先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项，这些对初学者尤其应引起足够重视，因为他们缺乏相应的操作培训，往往在这方面容易犯错。
3.创造一个良好的使用环境
一般来说，数控机床的使用环境没有什么苛刻要求，可放置于普通机床一样的生产车间。话虽然这么说，但由于数控机床中含有大量的电子元件，它们较怕阳光直接照射，也怕潮湿和粉尘、振动等，这些均可使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常，这些一般在安装机床时就已经注意了。对于使用者而言，主要是注意周围环境的保护，比如说下雨天，就要注意不要将雨伞带到生产现场，更换鞋子等。
4.尽可能提高机床的开动
如果它的开动率不高，这不但使用户投入的资金不能起到产的作用，还有一个令人担忧的问题是很可能因过保修期，设备发生故障需支付额外的维修费用，因为新购进的设备都有时间的保修期限，从以往的经验来看，CNC设备在使用初期故障率相对来说往往大一些，用户就应在这期间充分利用机床，使其薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内得以解决。平常缺少生产任务，也不能空闲不用，这不是对设备的爱护，反而由于长期不用，可能由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏。使用者要定期通电，每次空运行1小时左右，利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。
5.冷静对待机床故障
机床在使用中不可避免地会出现一些故障，此时操作者要冷静对待，不可盲目处理，以免产生严重的后果，要注意保留现场，待维修人员来后如实说明故障前后的情况，并参与共同分析问题，尽早排除故障。故障若属于操作原因，操作人员要及时吸取经验，避免下次重复犯错。
