對於數控機床來說，數控係統就像大腦一樣負責處理信息並控製機床的動力。當要加工（gōng）的零件形狀不規則時，插補運算可以解決（jué）；而當零件的形狀特殊，機床的刀具無法（fǎ）進行切削時，五坐標聯動技術就派上了用場。
一提到工業，最基礎的就是製造。
而所謂製造就是（shì）把各種各樣的東西從原材料變成零件再裝配成產（chǎn）品（pǐn）。在傳（chuán）統的金屬加工領域，零件（jiàn）的製造就是（shì）火星四濺（jiàn）的（de）鑄鍛焊以及硬碰硬的車銑刨磨鉗（qián），我們生活中見到的任何一個稍微有些形狀的金屬，在我們見到之前，都已經在工廠經曆了多次鐵與火的淬（cuì）煉。既然金（jīn）屬零件是機（jī）器製造的，那麽機器又是如何製（zhì）造的呢？原來，它是（shì）通過機（jī）床完成的。
（一）從機（jī）床到數（shù）控機床，機（jī）器不再無腦幹活
機床（chuáng）是其他機器的（de）“母機”。
煉鋼廠出產的鋼鐵並不是我們（men）在生活中見到的各（gè）種奇奇怪怪的（de）形狀，而是板材、管材、鑄錠等等形狀比較規則的材料，這（zhè）些（xiē）材料要加工成各種形（xíng）狀的零件就（jiù）需要使用機床進行切（qiē）削；還有一些精（jīng）度要求較高和表麵粗糙度要（yào）求較細的零件，就（jiù）要在機床上用精細繁複的工藝切出來或者磨出來。
和所有的機器一（yī）樣，最（zuì）初的機床包括動（dòng）力裝置、傳動裝置（zhì）和（hé）執行裝（zhuāng）置，靠電機轉動輸入（rù）動力，通（tōng）過傳（chuán）動裝置帶著被加工的工件或者刀具進（jìn）行相對運動，至於在哪兒下刀、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（háng）控製。
由於傳統機床使用的電機的（de）轉速（sù）在工作時基本上是不變的，為（wéi）了（le）實現不同的切（qiē）削速度，傳統（tǒng）的機床設計（jì）了極為複雜（zá）的傳動係統。這種複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（yǐ）在一定範（fàn）圍內精確控製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，直接控製電機的轉速（sù）變得方便快捷（jié）效率高，而且基本上是無級變速，傳動係統的結構大大簡化，甚至出現了很多環節電機直接連接到執行機構上，而省（shěng）略了傳動係統。
這種“直（zhí）接驅動”的模式是（shì）現在機械設（shè）計領（lǐng）域的一大趨勢。
結構的簡（jiǎn）化還不夠，要實現各種各（gè）樣的形狀的零（líng）件（jiàn）的加工，還需要讓機床可以（yǐ）高效、準確的控製多台電機合（hé）作完成整個（gè）加工過程。
這就要讓機床成為有“腦子（zǐ）”的數控機床了（le）。而這（zhè）個腦子就是數控係統，數控（kòng）係統的水平高低決定了（le）數控（kòng）機床能（néng）幹多複雜、多精密（mì）的活兒，也決定了這（zhè）台機床和他的操作者的（de）身價。
（二）數控係統能幹嘛？處理（lǐ）信息（xī）並控製動力
數（shù）控係統（Numerical Controller System）是數控機（jī）床的大腦。
對於一般數控機床而言，往往包含人機控製界（jiè）麵、數控係統、伺服驅動裝置、機床、檢測（cè）裝置（zhì）等等，操（cāo）作人員在一些計算機輔助製造軟件的幫助下，將加工過程所需的各種操作（如（rú）主軸變速等步驟以及工件的形狀尺寸）用零（líng）件程序代碼表（biǎo）示，並通過（guò）人及控製界麵輸入到數控機床，之（zhī）後由數控係統對這些信（xìn）息（xī）進行處理和運算，並按零件程序的要求控製伺服電機（jī），實現刀具與工（gōng）件的相對運動，以完成零件的加工。
數控係統完成諸多信息的存儲和處理（lǐ）的工作，並將信息的處理結果（guǒ）以控製信號的形式傳給後續的伺服電機，這些控製信號的工作效果依（yī）賴於兩大核（hé）心技（jì）術：一個是曲線（xiàn）曲麵的插補運算，一個是機床多軸的運動控製。
（三）零件形狀（zhuàng）太“自由”？靠插補運算搞定
如果運動軌跡（jì）可以用解析式表達，則整個運動就可以分解為幾個坐標的獨立（lì）運動的合成運動，就可以直接控製電機生成了。
但是製造過（guò）程中很多零件的形狀可（kě）以（yǐ）說（shuō）是十分“自由”的，既不圓、也不方，甚至都不知道是什（shí）麽形狀，例如汽車、輪船、飛機（jī）、模具、藝術品等產品常遇到不能用解析式描述的曲線曲麵，這類曲（qǔ）線曲麵稱為自由曲線（Free Form Curves）或自由曲麵。
要切出來這些“自由”的形狀，刀具和工件之間的相對運動也相應的（de）十（shí）分（fèn）複雜。具體到操作中，就是要控製工件台、刀具都（dōu）按照設計好的（de）位置-時（shí）間曲線進行運動，控製這二者在規定的時間以指定的姿態（tài）到（dào）達指定的位（wèi）置。
機床可以在工件和刀具之間很好地完成直線段、圓弧或其他的有解析式的樣條曲線的相對運（yùn）動，而這種（zhǒng）複雜的“自（zì）由”運動又該怎麽完成呢？答案是依（yī）靠插補運算。
所謂插補，就是（shì）按照一定方法確（què）定數控機床上刀具的運動軌跡的過程。根據給定的速度和軌跡，在軌跡的已知點之間，增加一些新的中間點，並控製（zhì）工件台和（hé）刀（dāo）具通過這些中間點，進（jìn）而就（jiù）能完成整個運（yùn）動。
而這些中間點之間，則通過線段、圓弧或者樣條曲線等來連接。相當於用數段微小（xiǎo）的線段和圓弧去逼近要求的曲線和曲麵，這就是插補的（de）本質。
流行的插補算法包（bāo）括逐點比（bǐ）較（jiào）法、數字增量法等，而利（lì）用Nurbs樣條（tiáo）曲線進（jìn）行插補因為其效率高（gāo）、精度好而（ér）得到了高（gāo）端數控機（jī）床的青睞（lài）。
（四）刀的姿態不對無法加工？五坐標聯動分分鍾搞定
加工複雜曲麵不光（guāng）要理論（lùn）上可以加（jiā）工，還（hái）需要考（kǎo）慮刀具和被加工（gōng）的表麵之間的相對位置關係。
一方（fāng）麵如果刀具的姿（zī）態不合適會導致（zhì）加工的表麵質量低下；另一方麵刀具還會和加工好的零件結（jié）構互相（xiàng）幹涉，不（bú）調整刀具的相對（duì）姿態根本沒（méi）有辦法加工。這（zhè）就需要賦予數控機床更多的（de）運動自由度（dù），使之更為靈巧。
由於我們所處的三維空間的相對運動隻（zhī）包（bāo）含（hán）六個自由度（3個平動自由度（dù）以及3個轉動自由度（dù）），五坐標聯動就是使數（shù）控機床在具有空（kōng）間上（shàng）x、y、z三個方向的平動自由（yóu）度外，又增加了兩（liǎng）個方向的轉動的（de）自由度（dù），再加上刀具本身的用於切削的轉動自由度，這樣刀具和工件之間的相對運動就有了全部的六個自由度，使得刀具和工（gōng）件之間可以呈（chéng）現任意的相對位置和相對姿態。
（五）國產數控係統：逐漸邁向高端市場
中（zhōng）國是當今世界機床製（zhì）造大國，數控係統在性能、功能（néng）和成套化應用方麵均取得了長（zhǎng）足進（jìn）步。
其中，低檔數控係（xì）統幾（jǐ）乎完（wán）全取代了進（jìn）口，中檔（dàng）數控係統在係列化、商品化和產業化方（fāng）麵成（chéng）效顯著。高檔數控係統已突破實（shí）現了（le）五軸聯（lián）動（dòng）功能，並在六軸數控砂帶磨床、五軸葉片銑床和車銑複合機床等設備（bèi）上得到了示範（fàn）應用。
此外，中（zhōng）國企業針對零（líng）件（如手機殼（ké））的大批量、表麵（miàn）光潔度高等特點，各自（zì）開（kāi）發了多（duō）款專用係統和小型高速加工中心，大大降（jiàng）低了生產成（chéng）本（běn），該市場現已（yǐ）基本被國產（chǎn）係統和主機占領。
不過，還是應該（gāi）看到（dào），國際上的數控（kòng）係統已經有很多成熟的高端產（chǎn）品，與世界機床強國相比，中國的機（jī）床產品在全球機床市（shì）場的競爭力差距依然很大
客服1