機床是其他機器的“母機”。

煉鋼廠出產的鋼鐵并不是我們在生活中見到的各種奇奇怪怪的形狀，而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較規則的材料，這些材料要加工成各種形狀的零件就需要使用機床進行切削；還有一些精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件，就要在機床上用精細繁復的工藝切出來或者磨出來。

和所有的機器一樣，最初的機床包括動力裝置、傳動裝置和執行裝置，靠電機轉動輸入動力，通過傳動裝置帶著被加工的工件或者刀具進行相對運動，至于在哪兒下刀、切多少、多快速度切等等問題，則由人在加工過程中直接進行控制。

由于傳統機床使用的電機的轉速在工作時基本上是不變的，為了實現不同的切削速度，傳統的機床設計了極為復雜的傳動系統。這種復雜度的機械在現今的設計中已經不多見了。

而隨著伺服電機（伺服電機就是可以在一定范圍內精確控制電機的位置和轉速的電機）技術的發展及其在數控機床上的應用，直接控制電機的轉速變得方便快捷效率高，而且基本上是無級變速，傳動系統的結構大大簡化，甚至出現了很多環節電機直接連接到執行機構上，而省略了傳動系統。

這種“直接驅動”的模式是現在機械設計領域的一大趨勢。

結構的簡化還不夠，要實現各種各樣的形狀的零件的加工，還需要讓機床可以高效、準確的控制多臺電機合作完成整個加工過程。

這就要讓機床成為有“腦子”的數控機床了。而這個腦子就是數控系統，數控系統的水平高低決定了數控機床能干多復雜、多精密的活兒，也決定了這臺機床和他的操作者的身價。

（二）數控系統能干嘛？處理信息并控制動力

數控系統（Numerical Controller System）是數控機床的大腦。

對于一般數控機床而言，往往包含人機控制界面、數控系統、伺服驅動裝置、機床、檢測裝置等等，操作人員在一些計算機輔助制造軟件的幫助下，將加工過程所需的各種操作（如主軸變速等步驟以及工件的形狀尺寸）用零件程序代碼表示，并通過人及控制界面輸入到數控機床，之后由數控系統對這些信息進行處理和運算，并按零件程序的要求控制伺服電機，實現刀具與工件的相對運動，以完成零件的加工。

數控系統完成諸多信息的存儲和處理的工作，并將信息的處理結果以控制信號的形式傳給后續的伺服電機，這些控制信號的工作效果依賴于兩大核心技術：一個是曲線曲面的插補運算，一個是機床多軸的運動控制。