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是机床主轴带动工件的回转运动，用于回转体零件的加工切削，这样的机床就至少需要两个基本运动，即径向和轴向运动。所以需要两个基本的运动轴X/Z。同理，运动铣镗钻类机床因为是通过主轴带动刀具旋转和零件的空间运动来实现金属加工的。所以这样的机床就至少需要三个运动轴，即X/Y/Z轴。为此，数控生产厂家就将数控系统分为了两大系列，即M系列的CNC 至少具有3轴，用于铣镗钻类的控制。而T系列的CNC就至少具有2轴，用于车削类控制。
随着科学技术的不断提高，人们对数控技术也提出了更高的要求，如复合车铣加工、FMC等先进技术也得到普及。数控机床的优势和给生产带来的方便将越来越突出。
1.1.3 数控机床的电气控制系统
数控机床的基本构成和构成原理如下图。
伺服 数 伺服装置 电机
工作台 主轴箱 换刀装置 控 装 置 操作盘 主轴控制 强 电 柜 和 P M C 主轴 电机 刀库 液压系统 冷却系统 润滑系统 气动系统 其他
图1-1 数控机床电气控制系统的组成
1.2 数控机床的发展趋势
在社会在不断发展中，人们在机械加工中，发现了数控机床任然存在的一些问题，所以对数控机床提出了更高的要求。以下是数控机床未来的发展趋势。 1．更高精度、更高速度
数控机床的精度和速度是决定其加工能达到的精度和加工效率的两个重要因素，所以许多的数控机床生产和研发企业都在精度和速度上下功夫。现在的一般数控机床的精度已经可以达到5μm,在一些超精密加工中精度已经可以达到纳米级了。
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为了提高加工速度，现在已经开始使用电主轴和直线电机了，这样的电机，大大提高了其加工效率和加工速度。尤其是直线电机，可以直接将电能转化为驱动导轨等作直线运动，而克服了传统的旋转电机，必须通过齿轮减速器，驱动丝杆等作旋转运动，在由丝杆螺母副带动导轨作直线运动。传统的方式，在减速器和丝杆螺母副等处会产生机械能的损耗以及传动误差。当然速度也就达不到很高。而电主轴和直线电机可以更加直接地传递能量和速度，所以这样的电机大大提高了数控机床的机械效率和加工速度。
图1-2 高精度加工
2．实时智能化
今后的数控机床将具有实时监测一些参数的功能，并对这些参数的变化进行最快速的监测，从而作出及时反映，人工智能地分析引起这些参数变化的机床内部原因和外界环境的变化。从而向CNC发出相应的信号，及时调节相应参数变化到能使加工环境和加工工程处于最优的状态。而数控机床的实时智能化，是依托于智能控制理论的不断发展，尤其是近几年的快速发展。在神经控制、模糊控制、前馈控制等控制领域的发展推进了数控技术智能化的实现。 3．高柔性化和多主轴加工
数控机床柔性化的目的是提高加工工艺和机床使用效率。最终将达到在人为设置好程序后，可以长时间无需人看管，而稳定、安全、可靠地加工生产零件。它可以实现自动装卸零件，自动换刀，可以在一次装夹过程中实现多个工序的加工。相比较传统的加工方式，极大地减轻人的劳动强度，实现了机械设备更大的自动化。而且以往，在装卸过程、人为换刀等过程中，机床要么空转，要么停止，而现在的柔性加工可以节省这其中的时间，加大了数控机床的使用效率，也提高了生产效率，更加经济高效。
多主轴加工，解决了传统的单主轴的许多问题。传统的但主轴加工，只能在
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工件的一个方向上切削或者磨铣等。所以对于复杂零件，需要较多加工工序的就只有反复装卸，在人工方面，需要多次地装夹又拆卸。而如果这个零件的每个面的加工量很小，即工序很简单，那么工人就要不停地装卸零件，使其加工面处于主轴刀具可以加工的地方。为了解决这样的问题，多主轴的数控机床应运而生，它可以实现工件在一次装夹后可以完成多道工序，还有个好处是，这几个主轴在不相互干扰的情况下可以同时完成各自的加工工序，这样就极大地提高了生产效率和减少了人的劳动强度。这样的机床还有个好处是——因为是一次装夹实现多道工序，所以如果对刀和参考点选择无误的话，就可以提高加工精度，而传统的多次装夹必然会存在许多对刀和参考原点的误差。总而言之，多主轴机床的诞生，为机械加工的速度、精度、加工效率和经济性等方面的提高都起到很大的促进作用。
图1-3 多主轴机床
4．多轴并联驱动
在机械结构学中，可以将机械结构分为串联结构和并联结构。而传统的机械设备多是使用串联机构，因为串联机构的机械设备比较好生产和控制，编程也较
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为方便，对那些机械关节也可以很好的控制。比如我们生活中常见的吊车、机械手臂、挖掘机以及一些日常使用的小刀等都是采用的串联机构。然而这样的机构却存在它的一些弊端，比如运动控制不够精确，采用串联机构的加工中心在加工零件时容易发生抖动，即精度差。所以不得不将床身做得非常笨重，增加其材料等。而并联机构的结构大大简化了，顾名思义，并联机构就是有许多并联的机械关节组成的机构，它的机械结构非常简单，但是运动的控制却非常复杂。它不像串联机构只需控制各个分离的结构关节，就可以达到我们需要的运动轨迹。并联机构必须同时控制相并联的多个机械关节，共同完成相应的运动，刀具才能在走出我们需要的运动轨迹，才能加工零件，完成各种复杂形体零件的加工要求。所以并联机构的数控机床必然依托于复杂的数学运算。相比较于串联机构的数控机床，并联机构的数控机床具有许多优点，比如精度提高了，刚度提高了，加工速度提高了，最重要的是它可以很灵活地加工零件。因此，在新的机械加工发展环境下，这样的机床必将慢慢地取代传统的串联机构式数控机床。
图1-4 多轴并联驱动机床
5．网络化
21世纪已经进入了信息化时代，运用计算机控制和操作机床也已经实现。为了使数控机床更加自动化的生产加工，数控机床正在向网络化方向发展。网络化的实现将标志着，机床可以更加柔性化地生产，并可以远程监控，远程诊断和维
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