數控機床的分類方式有很多種。
1.按機床數控運動軌跡劃分，可分為以下幾種：
點控數控機床：是指在刀具運動時，只控制刀具相對于工件位移的準確性，不考慮兩點間的路徑，如數控鉆床。
點直線控制數控機床:在點控制的基礎上，保證運動軌跡是直線，工具在運動中進行切削加工。
輪廓控制數控機床:可控制兩個以上的坐標運動(多軸聯動)，工具運動軌跡是空間曲線。
2.根據伺服系統的控制方式，可分為以下幾類:
開環控制數控機床:機床位移無檢測和補償，價格低廉，精度和穩定性差。
半閉環控制數控機床：檢測和補償伺服電機或傳動絲杠位置，精密度和穩定性高，價格適中，應用最普及。
閉環控制數控機床：檢測和補償機床運動部件的位置，精度高，穩定性難以控制，價格高。
3、按聯動坐標軸數劃分，可分為以下幾種：
2.5軸數控機床：只能完成X、Y軸的聯動，完成平面輪廓加工。z軸運動可實現分層加工。
3軸數控機床：通過X、Y、Z軸的聯動可完成復雜型面的加工，數控銑床中以3軸數控銑床最為常見，目前在機械制造行業得到廣泛應用。
4軸聯動數控機床:在x、y、z軸聯動中加上繞其中一軸的旋轉。
5軸聯動數控機床:x、y、z軸的聯動.加上繞其中二軸的旋轉，可以實現各種復雜曲面的加工。
4.按主軸與工作臺的相對位置關系劃分，可分為以下幾:
立式數控機床：立式數控機床主軸相對于工作臺垂直放置，可完成銑、鏜、鉆、攻螺等工序。立式加工中心多為三軸聯動，可實現三維曲面銑削加工
高檔加工中心還可實現4軸、5軸控制。立式加工中心適用于加工高度尺寸小的零件。
臥式數控機床：臥式數控機床主軸相對于工作臺水平放置。通常配置旋轉坐標軸(旋轉工作臺)。臥式數控機床特別適合加工箱體類零件，可以一次性完成一系列的面加工和孔加工。
加工中心在數控銑床上配置了刀庫，其中保管了數量不同的工具和檢查工具，加工中程序控制ATC自動選擇和更換，將銑削、鏜削、鉆削、攻擊螺紋等功能集中在一臺設備上完成，具有多種工藝手段。
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