借助NC程序控制的加工方式，如今已成為生產現場不可或缺的技術。NC加工有助于提升生產效率與產品質量，并且數控機床的種類與性能也在持續不斷地進化。
什么是數控加工
數控加工（NC加工），是指通過計算機控制機床來進行切削加工的方法，能夠實現數控加工的機床稱為數控機床。NC是Numerical Control的縮寫，在中文里意為數字控制。數控加工所使用的程序稱為數控加工程序，通過程序來指定機床的運動方式與切削參數，從而完成工件加工。由于數控加工是基于程序運行，因此即使是形狀、結構復雜的零部件，也能穩定、高精度地完成加工，這是它最大的優勢。
此外，數控機床是采用計算機控制進行加工的機床總稱，主要可分為數控車床、數控銑床、加工中心等多種類型。
什么是數控機床
可進行數控加工的數控機床也有多種類型。下面介紹數控機床的種類及其特點。
CNC與數控機床的區別
結論先行：CNC機床（Computer Numerical Control）基本可以看作與數控機床同義。雖然原本指的是不同機床，但隨著機床技術發展，如今已被視為同一概念。
早期的數控機床，是通過讀取記錄在紙帶上的程序來控制機床。但隨著技術進步，改用計算機而非紙帶控制，這種內置計算機的機床就被稱為CNC機床。CNC技術的出現，讓高精度、高柔性的加工成為可能，并CNC機床在此基礎上持續進化，發展成如今仍廣泛普及的加工中心和復合加工機。
在計算機控制已成為常態的今天，數控機床與CNC機床均采用計算機數字控制，在行業實際應用中，二者通常可視為同一概念，一般無需刻意區分。
與加工中心（MC）加工的區別
加工中心（MC）屬于數控機床中的一種高端加工設備。加工中心的特點是搭載了ATC功能。ATC是Automatic Tool Changer的縮寫，即自動換刀裝置。加工中心內部裝有多把刀具，可由機床自動更換切削刀具，連續完成多道加工工序。
加工中心是由銑床發展而來，通過讓旋轉的刀具接觸工件來實現切削。由計算機控制的銑床稱為數控銑床，它與加工中心的區別，就在于是否具備前面所說的 ATC 功能。
有關加工中心的詳細內容，請參考以下文章。
數控加工中心的基礎知識與比較（數控加工中心的基礎知識 | SPEEDIO方案領航 | 兄弟機床）
數控機床的種類
數控機床是指采用數字控制技術運行的機床的總稱。借助這項技術，可以穩定地加工出形狀復雜、精度要求高的零部件。下面介紹主要的數控機床種類及其特點。
數控車床
車床是將裝夾在機床上的工件高速旋轉，并用刀具接觸工件進行車削加工的設備。過去普遍使用的是由操作人員手動轉動手柄進行加工的普通車床，而在此基礎上搭載了數控加工功能的設備，就是數控車床。
數控銑床
與車床不同，銑床是使刀具自身高速旋轉，通過旋轉的刀具接觸工件來完成切削加工的設備。和數控車床一樣，在普通銑床的基礎上搭載了數控加工功能的設備，就稱為數控銑床。數控車床采用工件旋轉的結構，因此適合加工如旋轉臺成型般的圓柱形、圓形類工件。而數控銑床是刀具旋轉，因此可以像雕刻一樣，將刀具對準需要切削的部位，加工出任意形狀的工件。
加工中心
加工中心是在數控銑床基礎上搭載了ATC（自動換刀裝置）的數控機床。與數控銑床相比，它實現了多功能化，能夠有效縮短工件裝夾與調試時間。此外，還有可實現刀具主軸與工作臺旋轉、回轉的五軸加工的加工中心。
車削中心
車削中心是以車削加工為基礎，同時還能在一臺機床上完成銑削加工、鉆孔加工等多種加工工藝的設備。一般來說，車削中心可以理解為“數控車床”與“加工中心”的結合體，也被稱作復合加工機。由于可在一臺設備上連續完成多道加工工序，因此能夠提升生產效率與加工精度，并且可以靈活對應多品種、小批量生產。
關于復合加工機的具體介紹，請參考以下文章
復合加工中心的優勢介紹 | SPEEDIO方案領航 | 兄弟機床
數控磨床
數控磨床是通過數字控制運行的磨削設備，主要用于磨削加工。雖然前面介紹的機床也能進行磨削，但數控磨床特別適合對高精度精加工有要求的零部件加工。它利用砂輪對工件表面進行切削，實現精密表面處理與高精度尺寸加工。根據用途不同，還分為“平面磨床”、“外圓磨床”、“內圓磨床”等多種類型。
購置數控機床的優勢
數控機床已在眾多工廠中得到廣泛應用。下面詳細說明購置數控機床的優勢。
可實現高精度加工
數控機床最大的優勢之一，就是極高的加工精度。特別是在需要加工復雜形狀、曲面、細小部位時，手動操作的普通機床必然會存在精度極限。而數控機床通過計算機控制刀具的坐標與轉速來完成加工，因此即便是高難度加工，也能以高精度實現。
作業高效化、提升生產效率
使用數控機床時，只要編好程序，之后就能自動完成加工。像加工中心、車削中心這類搭載了自動換刀裝置（ATC）的數控機床，還能縮短工件與刀具的準備時間。此外，近年還出現了配備托盤交換裝置（自動托盤交換系統）、可自動裝卸工件的數控機床。工件的拆裝與更換時間也能大幅縮短，從而實現不間斷加工。
品質穩定
數控機床按照程序運行，一旦設定好加工流程，每次都會以相同動作、相同精度進行加工。這樣一來，批次間的產品偏差與人為失誤都會減少，能夠以穩定的品質進行生產。
減少危險作業、提升安全性
在傳統的手動加工中，操作人員必須在機床附近作業，這通常伴隨著事故風險。而數控機床只需事先設置好程序，操作人員無需在機床旁值守。這樣一來，因接觸機床而造成受傷、事故的風險得以降低，有助于實現安全的作業環境。
購置數控機床是否存在缺點？
購置數控機床雖然具有眾多優勢，但同時也存在需要考慮的課題與注意事項。下面為您介紹購置時需要探討的要點。
購置成本
如果要說數控機床的缺點，那就是初期投資成本較高。尤其是高性能機型或大型設備，設備投資通常會達到數百萬元的水平。不過，盡管初始成本較高，但可以通過作業自動化實現人工費削減，如果選用節能型設備，還能實現電費的降低。因此，在購置設備時，需要對經營戰略與預算進行綜合考量，并從長期視角制定成本回收計劃。
作業流程的變化
購置數控機床后，需要采用與以往手動操作不同的作業流程和思路。特別是需要進行數控程序的編制與機床調試，若是復雜程序，還需使用CAD、CAM等軟件。因此，企業必須通過開展培訓、學習會等方式，努力創造條件讓員工能夠深入學習數控機床。
哪些場景更適合普通機床？
數控機床一般更適合有一定批量、形狀復雜的產品加工。反之，數控機床并不適用需要邊試邊改的樣品制作。另外，在成品的細小修改或單件加工等場景中，使用普通機床往往效率更高。在考慮購置數控機床時，需要結合使用用途與生產量做出合適選擇。
數控機床的選型要點
前文已經介紹了購置數控機床的優勢與注意事項，但單單購置數控機床并不一定能實現充分的導入效果。下面為您講解購置時必須考慮的要點。
考慮購置成本與運行成本
購置數控機床，本質上屬于設備投資。企業在進行設備投資時，前提是要判斷能否獲得與投資相匹配的收益。需要使用投資收益法、投資回收期法等計算方式，預估購置后可能產生的成本。此時不能只計算購置費用，還要包含運行成本，并與購置數控機床后預計的利潤額、利潤率進行對比。
同時也要把節能帶來的電費降低、自動化帶來的人工費削減等因素考慮在內，綜合判斷性價比。
選擇符合加工目的的機床
無論數控機床性能多么出色，都不存在能適用于所有加工場景的萬能設備。每種機床都有其針對特定加工的專用功能與性能。在考慮引進新設備時，根據加工目的選擇最合適的機床，是提升生產效率、保證產品高品質的關鍵。
例如，以大批量生產為目的時，應選擇高速、可連續加工的設備；若要生產復雜形狀的零件，則適合選用擅長精密加工的設備或五軸加工機。
兄弟機床擁有豐富多樣的機床產品，建議您確認哪一款機型符合您的需求。
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員工培訓的開展方式
引進數控機床時，員工培訓必不可少。操作與編程都需要專業知識和技能，對員工開展系統培訓，有助于更充分地發揮設備的性能。企業不僅可以在內部開展學習會與研修，利用機床廠商提供的培訓課程也十分有效。
例如，兄弟機床會定期開設編程、維護保養等講座，內容覆蓋從基礎到高階技術要點。根據員工的技能與經驗，選擇合適的培訓課程，可實現安全且高效的作業。
機床技術的未來與發展方向
數控機床已成為制造業的主流趨勢，其技術日新月異，也將成為應對今后日益嚴峻的技術傳承和勞動力人口減少等問題的重要解決方案。最后，讓我們來展望數控機床未來的發展方向。
技術的飛躍發展
近年來，可實現一次裝夾、多部位加工的數控機床正逐步普及。這不僅縮短了加工流程、提升了生產效率，連以往需要人工完成的工件拆裝等作業也實現了自動化。
此外，機床與工業機器人的聯動應用也在不斷推進。通過融入物聯網（IoT）、人工智能（AI）、5G通訊等前沿技術，未來有望實現多臺設備協同作業、幾乎無需人工干預的生產模式。以自動化、省人化、無人化為理念的工廠被稱為智能工廠（smart factory），盡管其目前仍處于實證試驗階段，但這類生產模式必將成為未來的主流。
加工輔助軟件將持續進化
在機床與工廠硬件不斷升級的同時，加工輔助軟件也在飛速發展。能夠同時控制多軸進行加工的五軸聯動加工，就是其中的典型代表。隨著3D建模與仿真技術的進步，現在已經可以實現在實際加工前于虛擬環境中完成加工驗證。
此外，也正在開發獲取刀具路徑、刀具磨損程度等各類信息，并將其反映到加工程序中的系統。未來還可能出現搭載機器學習功能，利用過往產品與生產流程的大數據，自動優化程序的加工軟件。
企業自身技術可實現數據化與傳承
擁有多年經驗與核心技術的老員工退休后，相關經驗容易出現流失，這會給企業帶來較大損失。但借助上文提到的智能工廠與加工輔助軟件，原本依賴個人經驗的技術與訣竅可以數據化，并作為數據庫保存下來。
這樣不僅能提高生產效率，還能基于這些數據對新員工開展培訓。以數控加工為代表的各類技術，將成為企業把寶貴經驗傳承給下一代的關鍵。
如果您的公司正在考慮購置設備，或是困擾于當前的生產狀況，歡迎隨時咨詢。
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