数控机床的分类
金属切削加工机床：车床、铣床、磨床、齿轮加工机等板材成型加工机床：冲床、压力机、剪板机、折弯机等特种加工机床：注塑机、电火花机、激光加工等数控机床包括
机床本体床身、立柱、主轴、进给机构（丝杆、导轨）等
CNC装置控制单元、显示器、机床操作面板、数据输入装置
驱动装置进给和主轴驱动装置、伺服和主轴电机
辅助装置液压、气动、排削装置、交换工作台等
光机是数控机床的初步产品，由机床床身、床鞍、工作台、立柱、导轨、床头箱等主体部分和基础部件构成机床主机，即机床“骨架”，但尚不包括液压传动部件、气动部件、电动机和电气部件，以及数控系统等部件。
光机生产企业需按国际、国内有关标准装配、检验、油漆完工后，提供给机床整机生产企业总成。
CNC与光机，是一组寄生关系，谁也离不开谁，CNC离开了光机，无法发挥其作用与性能；光机没有数控系统，就好比人类丢失了大脑。CNC与数控机床的关系则相对简单，为包含关系：CNC是数控机床的组成一部分。
立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。
立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。
立式加工中心最少是三抽二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。
立式加工中心立柱高度是有限的，对箱体类工件加工范围要减少，这是立式加工中心的缺点。
但立式加工中心工件装夹、定位方便；刃具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便，可及时发现问题，进行停机处理或修改；冷却条件易建立，切削液能直接到达刀具和加工表面；三个坐标轴与笛卡尔坐标系吻合，感觉直观与图样视角一致，切屑易排除和掉落，避免划伤加工过的表面。且与相应的卧式加工中心相比，结构简单，占地面积较小，价格较低。
优点总结：
高品质铸件。床身采用铸铁材质，吸振能力较强，有利于加工精度。
床身结构。采用箱型床身设计，增加了大量强筋设计，强化了床身刚性。
主轴箱结构。主轴箱采用轻量化设计思路，加工表面形状精度得到提升。
工作台结构。在工作台设计上加入了大量加强筋设计，保证了工作台的定位精度，并且保证了超高的平面度。
VMC850是一款十字滑台式结构的三轴立式加工中心，X/Y/Z轴均采用滚珠直线导轨，刀库采用圆盘机械手式刀库，换刀速度快。整机具有较高的精度和稳定性，产品适用范围较广。
使用行业：
主要用于加工板类、盘类件、壳体件、模具等精度高、工序多、形状复杂的零件，可在一次装夹中连续完成铣、钻、扩、铰、镗、攻丝及二维三维曲面，斜面的加工；选配第四轴可对回转体零件进行加工。适用于航空航天、汽车、铁路、IT、模具等各个行业的机械零件加工。
P523~P526
典型结构：
十字滑台：通过一组直线滑台固定在另一组的滑台的滑块上。
床身：机床的床身是整个机床的基础支承件，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件
作用：固定支撑、连接部件、精度起源
立柱：支撑主轴箱，满足Z向运动
主轴箱：支撑主轴，稳定传动
滑座：运动连接，简单稳定
工作台：精度保证，安装夹具
防护板：防止冷却液的渗入，防止切屑及其它尖锐东西的进入
刀库
为了满足数控机床高速度、高精度、高生产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通机床相比，数控机床应有更高的静、动刚度，更好的抗振性。数控机床床身主要在以下几个方面提出了更高的要求：
精度和精度保持性具有足够的静、动刚度较好的热稳定性可顺利排屑、安全吊运，且有利于加工与装配床身采用铸铁材质，其吸振能力数倍于钢制床身，可以有效地吸收机床加工中的振动，有利于保证机床加工精度：
-采用强度和韧性都优于传统铸铁的孕育铸铁，铸件各部分有更好的组织一致性，赋予床身更强的抗拉强度和出色的吸振能力。
-相比于传统铸铁，聚合物混凝土材质床身具备更优的吸振性，且具有的低热膨胀系数和低热传导系数等特点能抵御外界环境温度的变化，更好的保证床身的集合精度，其良好的耐腐蚀性可抵制恶劣的工作环境，延长机床使用寿命。
孕育铸铁-孕育铸铁是一种优质的灰铸铁，浇注前再铁水中加入孕育剂，通过孕育作用使铸铁具有更细小而均匀分布的石墨，其力学性能要比一般灰铸铁好
-孕育铸铁的强度和韧性都要优于普通灰铸铁，而且孕育处理使得不同壁厚的铸件组织比较均匀，性能基本一致，故孕育铸铁常被用来制造力学性能要求较高而截面尺寸变化较大的铸件。
聚合物混凝土-聚合物混凝土具有高于铸铁的吸振性，特别是对于大幅度的振动，矿物铸件具有极强的吸振能力。使用矿物铸件做机床的床身，在加工过程中产生的震动对机床几何形状的影响都较低，从而保证了加工精度。
-相比于铸铁，该材料对温度变化不敏感，导热性比金属要低很多，更容易将机床因热变形而导致的几何误差控制在较小范围内，适合高精度加工。此外，矿物铸件对切削液、冷却液等液体具有很强的耐腐蚀性。能够保证机床的结构强度，延长使用寿命。
滚珠丝杠的作用就是将电机的旋转运动转换为直线运动
滚珠丝杆螺距：丝杆转一圈私母的移动量
柔性齿轮比：电机和滚珠丝杠螺距之间的换算关系
电机旋转，联轴器带动丝杠，丝杠传动，将旋转运动变换为直线运动，带动工作台的直线运动。
滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。在机床上使用的滚珠丝杠就是将伺服电机的旋转运动转换为各轴的直线运动。
滚珠丝杠品牌梯队：日本THK,日本NSK
第二梯队：中国台湾HIWIN
第三梯队：南京艺工AZI
滚珠丝杠与机床传动联轴器是指联接两轴或轴与回转件，并且传递动力和扭矩
在立式加工中心中伺服电机和丝杠就是通过联轴器进行连接的。
联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器
刚性联轴器的结构简单且传递扭矩大
弹性联轴器缓冲性好，能补偿部分轴线位移
螺距误差是指由于螺距积累误差引起的常值系统性定位误差。在半闭环系统中，定位精度很大程度上受滚珠丝杠精度的影响。尽管滚珠丝杠的精度很高，但总存在着制造误差。要得到超过滚珠丝杠精度的运动精度，必须采用螺距误差补偿功能，利用数控系统对误差进行补偿与修正。
采用该功能的另一个原因是数控机床经长时间使用后，由于磨损滚珠丝杠精度可能下降。采用该功能进行定期测量与补偿，可在保持精度的前提下延长机床的使用寿命。
滚珠丝杠反向间隙因为丝杠和丝母之间肯定存在一定的间隙，所以电机在正转后变换成反转的时候，在一定的角度内，尽管丝杠转动，但是丝母还要等间隙消除以后才能带动工作台的运动，这个间隙就是反向间隙。
目前看来，无论精度多高的滚珠丝杠，反向间隙都是无法消除的，必须要通过系统进行补偿。
导轨为机床功能的实现（X,Y,Z伺服运动）奠定了可靠的基础。（安装在工作台之上，为工作台提供滑动轨道。）
机床设计者根据机床的类型和用途选用各种不同形式的导轨系统，用的较为广泛的有下列三种：线性导轨、硬性导轨和磁悬浮导轨（直线电机拖动）
尽管导轨系统的形式是多种多样的，但工作性质都是相同的，机床工作部件在指定导轨系统上移动，如火车沿着铁轨在指定方向上行驶。主要体现如下两种基本功能：
1.为承载体的运动导向，并且为承载体提供光滑的运动表面
2.把机床的切削所产生的力传到地基或床身上，减少产生的冲击对被动加工零件的影响
导轨的分类线性导轨（滚珠+滚柱）线轨全称为线性导轨，一般指的是滚动导轨。常见结构有滚珠导轨和滚柱导轨两种，其区别是滚珠导轨为点接触型，滚柱导轨为线接触型，其原理都是一致的，同样都是在导轨上滚动来带动滑动。且线轨所承受的切削力比较小。
硬性导轨硬轨指的是导轨和床身是一体的铸造件，然后在铸件的基础上加工出导轨，是一种硬性导轨。即床身上铸造出导轨的形状，再通过淬火、磨削后加工成的导轨，（也有床身和导轨不一定一体的，比如镶钢导轨就是加工后钉接在床身上的）。硬轨加工中心的导轨部分经高频或超音频淬火处理后，硬度一般在HRC50℃以上，使其具备优越的耐磨性能，其材质排号一般不低于HT250，机体布氏硬度在HB180-HB240之间。
线/硬导轨的差别项目线性导轨硬性导轨材料直线导轨材料很多都用铬轴承钢，也可以考虑渗碳轴承钢。铸铁或者钢类加工工艺/要求常用的方法是刨铣加工，得到加工件，再进行打孔，整体热处理（淬火），精磨硬轨的导轨和床身是一体的铸造件，然后在那基础上加工出导轨，再通过淬火，磨削后加工成的导轨（部分硬轨最终工艺可能涉及到刮研）装配方式螺丝固定装配（较简便）（利于进行光机组装）1.床轨一体，铸件完成后需对后续加工进行调整2.床轨不一体（镶钢导轨），加工后钉接在床身上的。优点线轨加工中心是采用滚动摩擦的，摩擦阻力相对较小，无爬行现象，运行速度快，所以多应用在高速加工和快速走刀的工件加工上硬轨道滑动接触面较大，使得机床钢性强，稳定性高，吸震的性能也比较强，这样能较好地提供加工效率和确保较高的精准度，硬轨加工中心比较适合重型切削。同时在硬轨面有磨损（精度下降时）可以重新加工其表面，调整其平面度缺点由于接触面较小，线轨加工中心在使用较长的一段时间后精准度就会下降，只能通过更换导轨来实现，而且在负重较大的适合，自身刚性也要低于硬轨道硬轨加工中心在加工工件的时候，由于轨道是利用滑动摩擦的，这种摩擦方式会带来较大的摩擦力，所以在加工工件的时候需要较大的切削力，不利于快速切削，同时噪声较大主配机型高速机；钻攻机；中小型立加重切削机；大型龙门；卧加以及立加主轴，这是特指机床主轴，它是机床上带动工件或刀具旋转执行机床的切削运行的部件。
注意：
-机械主轴和主轴电机是两个独立的单元
-数控车床的特点：工件旋转，刀具移动；X/Z两轴
-数控铣床的特点：刀具旋转，工件移动；X/Y/Z三轴
-跟据传动比的不同，主轴和主轴电机的连接分为：
1：1传动比
联轴器之间连接；
同步齿形带连接（带轮半径相同）
内装主轴（主轴和主轴电机合二为一）
1：n
带连接（带轮半径不同，传动比基本不可调）
齿轮连接（换挡装置，传动比可变，即可调速）
主轴的类型从机械结构上看，主轴分为机械主轴和内装主轴（电主轴）两大类
机械主轴和主轴电机之间又有多种不同的传动方式，比如直连（联轴器刚性连接），同步带、皮带（单一减速比不能换挡）和齿轮（可变减速比换挡，加工范围宽了）传动带等
直联同步齿形带皮带齿轮传动环节联轴器同步带同步带/V带齿轮传动比1：11：11：n(n恒定)1：n(n可变)特点同轴度要求高，难度大；需要较长的安装距离相比于直连，仅仅需要保证电机轴和主轴轴线的平行度即可除非改变带轮，传动比基本不变；V带打滑不可避免结构紧凑、传动比平稳，传动比恒定；可调速，应用广泛齿轮传动/带传动机械主轴
从结构上看，机械主轴和主轴电机是两个独立的单元，主轴电机通过皮带，齿轮等方式将运动和扭矩传递给机械主轴，具体有齿轮传动机械主轴和带传动机械主轴。
内装主轴
内装主轴，俗称”电主轴“(Electric Spindle, Motor Spindle)
主轴的主流品牌机械主轴：机械主轴一般由客户自行铸造、加工、选购
内装主轴：FANUC只提供内装主轴电机（主要有同步内装主轴电机BiS和异步内装主轴电机BiI两种）和外置编码器，而电主轴单元需要客户自行封装。
除了FANUC内装主轴电机外，国内的品牌有超同步、昊志等。
主轴总结主轴单元看电机和主轴是否一体，如果是一体，那么是内装主轴，根据电机类型，可以分为同步内装主轴BiS和异步内装主轴BiI;如果不是一体，那么是机械主轴，根据传动方式分为联轴器直连、1：1同步齿形带、1：nV带传动和齿轮传动。
刀库种类很多，最常见的为机械手刀库。加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。换刀方式主要分为两大类随机换刀和固定换刀。不同种类特点不同，比如说链式刀库容量大；机械手稳定性高，刀架成本低。
转塔式刀库转塔式刀库称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、24等，即为刀号地址。
特点为操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该到位内，控制动作方式位PMC程序。
特点：
制造成本低：主要部件是刀库体及分度盘，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单；换刀时间：固定地址换刀刀库换到时间比较长，国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）；刀具数量：圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多。机械手刀库机械手刀库换刀是随机地址换刀。每个刀套上无编号。机械手刀库和斗笠式刀库的更大区别就说带有机械手臂，所以换刀更为方便，存储器数据支持提前预选刀功能所以更为迅捷、可靠。
特点：
制造成本高：刀库由一个个刀套链式组合起来，机械手换到的动作由凸轮机构控制，零件的加工比较复。凸轮箱要定期更换起润滑，冷却作用的齿轮油换刀时间：一般4秒内（从一次切削刀另一次切削）刀具数量：一般比转塔刀库多，常规有18，20，30，40，60等圆盘刀库存刀量少则6~8把，多则50~60把，主要分为三种形式：刀具为伞状布置、刀具径向布置、刀具轴向布置。
直线刀库刀具在刀库中直线排列，结构简单，存放刀具数量有限（8~12把），较多应用于排刀车。
链式刀库链式刀库较常使用的形式为单排链式刀库和加长链条的链式刀库。特点为刀库容量大。