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数控机床的品种规格很多，分类方法也各不相同。一般可根据功能和结构，按下面 4 种原则进行分类
一、按机床运动的控制轨迹分类
⑴ 点位控制的数控机床
点位控制只要求控制机床的移动部件从一点移动到另一点的准确定位，对于点与点之间的运动轨迹的要求并不严格，在移动过程中不进行加工，各坐标轴之间的运动是不相关的。为了实现既快又精确的定位，两点间位移的移动一般先快速移动，然后慢速趋近定位点，以保证定位精度，如下图 所示，为点位控制的运动轨迹。
具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控铣床、数控冲床等。随着数控技术的发展和数控系统价格的降低，单纯用于点位控制的数控系统已不多见。
⑵ 直线控制数控机床
直线控制数控机床也称为平行控制数控机床，其特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要控制两相关点之间的移动速度和路线（轨迹），但其运动路线只是与机床坐标轴平行移动，也就是说同时控制的坐标轴只有一个（即数控系统内不必有插补运算功能），在移位的过程中刀具能以指定的进给速度进行切削，一般只能加工矩形、台阶形零件。
其有直线控制功能的机床主要有比较简单的数控车床、数控铣床、数控磨床等。这种机床的数控系统也称为直线控制数控系统。同样，单纯用于直线控制的数控机床也不多见
6.车床依用途和功能区分为多种类型。普通车床的加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修配车间。转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。
当然，能体现技术水平的非超高精度大型机床莫属。一个超高精度机床，加工精度能够达到0.01-0.001μm，也就是能够达到或接近纳米级，小到肉眼根本无法分辨出来。与普通数控机床精度相比，超高精度机床要高出1000倍，即时与精密加工相比也要高出一个数量级。也正因如此，世界各国都在不遗余力地研发和制造超高精度机床，其技术也一项走在前沿，人们试图通过超高精度机床推动制造业的发展。在激烈的竞争中，更多的国家并没有能够在超高精度机床的研发中取得优势，德国、美国、日本等国依然是超高精度机床的领先国家。这些国家严格控制超高精度机床的输出，因为它是现代精密制造业的核心技术，同时也是加工和制造某些现代军工高性能超大型部件，例如噪声的潜艇螺旋桨等设备的必备设施，谨防这种技术被他国掌握。当然，超高精度机床的应用远远不止军工领域，而是几乎涵盖高端机械制造的领域。
2. 按照运动方式分类数控机床按照刀具的运动方式分类可以分为三类:点位控制数控机床，点位直线控制数控机床，轮廓控制数控机床。刀具的运动方式也有相应的三种，种只看起点和终点，不规定过程；第二种，规划路径和速度，通过某一个方向控制过程，但是只能按照既定路线运动；第三种，按照加工要求，通过两个及以上的方向控制刀具的运动路线，实时修正路径和进给速度。也就是说，点位控制只控制刀具或工作台从一点移至另一点的定位，点位直线控制在点位控制的基础上再通过控制一个坐标轴来按照确定的速度和轨迹控制刀具的运动，轮廓控制能够连续控制两个或者两个以上运动坐标的位移和速度。