數控機床是一種高度自動化的機床，在加工工藝與加工表面形成方法上，與普通機床是基本相同的，兩者最根本的不同點在于實現自動化控制的原理與方法上。
數控機床是用數字化的信息來實現自動控制的，將與加工零件有關的信息—工件與刀具相對運動軌跡的尺寸參數（如進給量）、切削加工的工藝參數（如主運動和進給運動的速度、背吃刀量等）及各種輔助操作（主運動變速、刀具更換、切削液開停及工件的夾緊與松開等）等，用規定的文字、數字和符號組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，再將加工程序輸入到數控裝置中，由數控裝置經過分析處理后，發出各種與程序相對應的信號和指令控制機床進行自動加工。該數字控制的原理與過程通過上述數控機床的各個組成部分來完成。
數控機床是按照被加工零件的數控程序進行自動加工的。當改變加工零件時，只要改變數控程序，不必更換凸輪、靠模、樣板或鉆模等專用工藝裝備。因此，它的生產準備周期短，有利于機械產品的更新換代。
數控機床可以采用較大的切削用量，有效地節省了機動工時。自動變速、自動換刀和其他輔助操作自動化等功能使輔助時間大為縮短，而且不需工序間的檢驗與測量，所以比普通機床的生產率高3~4倍，甚至更高。同時，由于數控機床本身的精度較高，因此還可以利用軟件進行精度校正和補償；且數控機床是根據數控程序自動進行零件加工的，可以避免人為的誤差，不但加工精度高，而且質量穩定。
數控機床，特別是自動換刀的數控機床，在一次裝夾的情況下，幾乎可以完成零件的全部加工，這樣既可以減少裝夾誤差，節約工序之間的運輸、測量和裝夾等輔助時間，還可節省機床的占地面積，帶來較高的經濟效益。一臺數控機床可以代替數臺普通機床。
數控機床是一種高技術含量的設備，導致數控機床的價格較高，而且要求具有較高技術水平的人員來操作和維修。盡管如此，使用數控機床的經濟效益還是很高的。
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