機床（英文名稱：Machine Tool）是指制造機器的機器，亦稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床，是實現零件切削加工各個階段需求的設備。
在19世紀最初20年里，機床開始采用蒸汽機作為發動機，1818年美國人伊萊·惠特尼制成第一臺臥式銑床。到1900年以后，銑床用途逐漸擴大，加工平面的效率大大超過了刨床。20世紀30年代生產了拉床、剃齒機等，對迅速發展汽車生產起過推動作用。
機床的主要結構件是指承載工件和刀具的基礎件，分為固定不動的床身、立柱、橫梁等和移動的滑座、工作臺、滑枕等。機床一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等，依據工作原理則可分為周期式機床、通過式機床、轉動式機床；工作機構相對于工件或刀具作斷續續移動或周期移動的機床，被稱為周期運動機床。機床的高剛度、高承載能力、高速度、高精度、重量輕、機械結構簡單、標準化程度高和模塊化程度高等突出特點，在各個領域廣泛運用。
機床在現代工業生產中具有重要的作用，不僅能夠提高生產效率、降低生產成本、提高產品質量，而且還具備靈活性和適應性，能夠滿足多種需求。機床在各個行業都有著廣泛的應用，隨著科學技術的不斷發展，機床加工技術也在不斷進步。通過不停地改進和創新，可以為各個行業提供更高效、更精準的機床加工服務，同時帶動各個領域的效率與質量的提升。在當代工業生產中，虛擬軸數控機床被認為是20世紀最具有革命性的機床設計的突破，代表了21世紀機床發展的方向。
發展歷程
起源
人類在由原始社會至封建社會的漫長歲月里，開始能夠使用工具，有意識、有目的地進行生產勞動與保護自身的生存。最初的簡單工具，主要是石器，兼有貝殼、骨、木棒等類工具，這些工具是用手工方式制成的。以后生產工具進一步發展，從石器向陶器及銅器發展，手工業開始產生，有了農業和手工業的分工。在黃河中、上游地區仰韶文化遺址（約公元前4000-前2000年）出土的灰陶和彩陶器上，已有慢輪修飾的痕跡，這種旋盤的傳動原理和車床一樣，可以說是中國最早的車床維型。
18世紀
十八世紀末葉，產業革命在歐洲開始時，機床發生了本質性的變化，由工人手持刀具而且用人力兼任發動機職能轉到由機器來推動機床運轉。這時，刀具系統與工件系統都形成了可以代替人手操作的機構，同時，工件的材料也主要是金屬了。這就產生了最初形式的金屬切削機床。這個時期的重大事件有：1765年英國人瓦特發明蒸汽機，和為制造蒸汽機零件而生產的一些機床；1797年亨利·莫茲利（H·Maudsley，或譯成毛德斯勒）發明的刀架（或稱滑臺）和車床。這兩個事件相互之間有著極密切的聯系，充分說明了由于機床上刀具系統與工件系統之間矛盾的發展，推動了機床本身的發展。
19世紀
在19世紀最初20年里，機床開始采用蒸汽機作為發動機，因而機床主軸的旋轉速度比過去用人工操作要快得多，由于刀架的出現，有可能采用更大的進給量與切削深度，加工質量進一步提高，各類機床陸續得到發展。為了解決平面加工問題，1818年美國人伊萊·惠特尼制成第一臺臥式銑床。到1855年，布朗創制了第一臺萬能銑床，這種銑床具有萬能分度頭，可以用來制造成型刀具，如用來銑麻花鉆溝槽，還可以銑正齒輪。接著還完成了刀具磨床，進一步推動了成型刀具的生產，對機械加工技術的發展有相當大的影響。到1900年以后，銑床用途逐漸擴大，加工平面的效率大大超過了刨床。
在19世紀末的各類機床中，工作機構有了飛躍發展，為機床提供動力來源的發動機部分已由人力、畜力、水力傳動發展到使用蒸汽機為主。這時候，三相異步電動機也已出現。傳動機構中采用了天軸、皮帶輪傳動，機床操作實現了機械化。但一般用一臺蒸汽機帶動許多臺機床，使用操作不方便，而且動力消耗極不經濟，刀具較為落后，機床的生產率遠遠不能滿足大機器工業的迅速發展。
20世紀
1927年，德國的施萊辛格提出了機床檢驗的規則，以《機床的檢驗》名稱公布。其中系統地提出了機床出廠前及維修時的驗收規則，包括機床的空運轉試驗、負荷試驗、各類機床的幾何精度檢驗、加工精度檢驗、機床功率與效率的評定，以及各種檢驗所使用的測量工具，測量基準與檢驗方法等等。
1928年美國自動機床公司生產了一臺使用金剛石工具的金剛石鋰床，主軸最高轉數達4000轉/分。1934年諾登公司開始生產金剛石砂輪并用于磨削加工，這些都是工具材料進展的標志。1920年，發展了汽缸超精加工用的玩磨機床。其余如凸輪軸磨床、使用電磁夾頭的活塞環磨床等，在20世紀初也陸續生產出來，而到三十年代則生產了拉床、剃齒機等，這些機床對迅速發展汽車生產是起過推動作用的。
1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農業、工業社會中創造的那些只是增強體力勞動的工具相比，發生了質的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。6年后，即在1952年，計算機技術應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數控機床。從此，傳統機床產生了質的變化。近半個世紀以來，數控系統經歷了數控(NC)和計算機數控(CNC)兩個階段的發展。
21世紀
并聯運動機床即虛擬軸機床普遍采用Stewart平臺及其變形機構，它是現代機器人技術和現代機床技術的完美結合。并聯機床使將近兩個世紀以來，以笛卡爾坐標直線位移為基礎的機床結構和運動學原理發生了根本性的變革，拋棄固定導軌的刀具導向方式，采用多桿并聯機構驅動，完全打破了傳統機床結構的概念。由于采用Stewart平臺結構，大大提高了機床的剛度，促使加工速度和加工質量顯著提高。機床具有高剛度、高承載能力、高速度、高精度、重量輕、機械結構簡單、標準化程度高和模塊化程度高等優點，在要求精密加工的航空航天、兵器、船舶、電子等領域得到了成功的應用。虛擬軸數控機床被認為是20世紀最具有革命性的機床設計的突破，代表了21世紀機床發展的方向。
工作原理
普通機床原理
依據被加工工件的運動特性和機床工作機構，機床的工作原理具體可分為如下幾種：
周期式機床原理 機床工作機構相對于工件或刀具作斷續續移動（周期移動）的機床叫周期運動機床，又分為，工位式：工位式加工即被加工工件加工時停止在工位上。周期——通過式：在周期——通過式機床上，運動之一（如進給運動）和通過式機床相一致。但是在工件加工完畢以后，工件必須向反方句作空程運動。此時，加工工序的方向與通過式機床運動方向相反。周期——工位式：在周期——工位式機床上，工件(或刀具）的進給運動影響工件通過機床的動速度。工件在加工時停留在刀具的旁邊，或是工件垂直于通過機床的方向運動。定基準、緊固和放松工件也是工件停在工位上時進行。因此，在周期——工位式機床上，主要的和輔助的工藝工序是以平均速度進行，使工件通過機床的運動速度間斷，使機床生產率下降。
通過式機床原理 在直線通過式機床上，工件在加工過程中，在靠近切削刀具處不停止運動，即在加工過程中作連續運動。此時工件的工藝進給運動和通過機床的運動是同一個運動。因此通過式機床的生產效率與工藝進給速度有關。
轉動式機床原理 轉動式機床為幾個相對具有固定用途的工序的組合，這些工作機構位于轉子的連續輸送運動線上，并完成必要的工藝運動。
數控機床原理
在當代工業中，數控機床已經逐步替代手工操作，成為集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品，是機械制造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優點的工作母機，一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發展，數控機床是普通機床的升級形式，除控制部分外，其工作原理大同小異。
使用數控機床首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規定的代碼和格式編寫成加工程序，然后將加工程序輸入到數控裝置，按照程序的要求，經過數控系統信息處理、分配，使各坐標移動若干個最小位移量，實現刀具與工件的相對運動，完成零件的加工。控制介質 控制介質以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數和刀具運動等，將這些信息輸入到數控裝置，控制數控機床對零件切削加工。數控裝置 數控裝置是數控機床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經過數控裝置的系統軟件和邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理，向伺服系統發出相應的脈沖并通過伺服系統控制機床運動部件按加工程序指令運動。伺服系統 伺服系統由伺服電機和伺服驅動裝置組成，通常所說數控系統是指數控裝置與伺服系統的集成，因此說伺服系統是數控系統的執行系統。機床本體 數控機床的本體與普通機床基本類似，不同之處是數控機床結構簡單、剛性好，傳動系統采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調速和伺服控制。
數控機床是現代加工車間最重要的裝備，現代的CAD/CAM/FMS/CIMS、敏捷制造和智能制造技術，都是建立在數控技術之上的。掌握現代數控技術知識是現代機電類專業學生必不可少的。在數控加工中，從零件的設計圖紙到零件成品合格交付，不僅要考慮到數控程序的編制，還要考慮到諸如零件加工工藝路線的安排、加工機床的選擇、切削刀具的選擇、零件加工的定位裝夾等一系列因素的影響。
主要結構
機床的主要結構件是指承載工件和刀具的基礎件，可以分為兩大類：固定不動的床身、立柱、橫梁等和移動的滑座、工作臺、滑枕等。結構件的優化目標是在保證機床靜態和動態性能的前提下使移動部件輕量化。傳統的設計觀念是機床剛度越大越好，現代的設計觀念是機床移動部件越輕越好。移動部件質量輕，不僅可以提高機床的動態性能，更重要的是減少驅動功率，實現節能省材，達到環境友好可持續發展的目的。
機床的結構特點是在床身、立柱或框架等基礎結構件上配置運動部件，在程序的控制下使工件與刀具產生相對運動而實現加工過程。現今，數控機床的許多功能部件，如電主軸、數控系統、滾珠絲杠、線性導軌等大多已不再由機床制造企業自行設計和生產，而是向零部件供應商采購。只有機床的運動組合、總體配置和結構件設計仍然是機床制造企業產品開發部門的核心工作。機床結構的總體配置決定了機床的用途和性能，是機床新產品特征的集中體現和創新關鍵。
機床結構配置和設計的主要目標和功能是：其一、支撐完成加工過程的運動部件；其二、承受加工過程的切削力或成形力；其三、承受部件運動所產生的慣性力；其四、承擔加工過程和運動副摩擦所產生熱量的影響。
機床結構設計面臨的挑戰就是如何保證機床結構在各種力載荷和熱的作用下變形最小，同時又使材料和能源的消耗也最少。但是這兩個目標往往是相互矛盾的，機床結構設計的任務就是在滿足機床性能要求的前提下求得兩者之間的平衡。
基本分類
一般機械制造廠的主要技術裝備中，按臺數計算，機床占60-80%，括金屬切削機床、木工機床、鍛壓機械和特種加工機床等。金屬切削機床是利用刀具對金屬工件進行切削加工的機器，因為它是制造機器的機器，又稱為“工作母機”或“工具機”，人們習慣上稱為機床。在現代機械制造工業中，切削加工仍然是將金屬毛壞加工成規定的幾何形狀、尺寸和表面質量的主要加工方法。所以金屬切削機床是加工機器零件的主要設備，它所擔負的工作量，在一般生產中占制造機器總工作量的40~60%。
主要分類
數控機床 是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件的控制單元，數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成，它是數控機床的大腦。
曲軸機床 曲軸高效專用機床也有它的加工局限性，只有合理應用合適的加工機床，才能發揮出曲軸加工機床的高效專用性，從而提高工序的加工效率。機床行業定義及分類分析，當曲軸軸頸有沉割槽時，數控內銑機床不能加工；如果曲軸軸頸軸向有沉割槽時，數控高速外銑機床和數控內銑機床均不能加工，但數控車-車拉機床能很方便地加工。
鍛壓機床 鍛壓機床是金屬和機械冷加工用的設備，他只改變金屬的外形狀。鍛壓機床包括卷板機，剪板機，沖床，壓力機，液壓機，油壓機，折彎機等。
其他分類
按萬能性程度分 有萬能機床，即通用機床，加工范圍較廣，萬能性大，但結構比較復雜適用單件小批量生產，如普通車床、萬能升降臺銑床等；專門化機床，專門加工一定尺寸范圍的一類或幾類零件某一道或幾道工序，適合于成批生產，如曲軸車床、凸輪軸車床、銑端面打中心孔機床等；專用機床，用于某一種零件某一道特定的工序，適合于大批大量生產，如組合機床。
按工作精度分 按機床的工作精度可分為：普通精度機床、精密機床、高精度機床。
按自動化程度分 按機床的自動化程度可分為：手動機床、機動機床、機床、自動機床。
按機床體量分 按機床的體量大小可分為：小型機床、中型機床、大型機床和重型機床。
性能指標
精度要求
通用機床可以根據等級（普通精密級、精密級和高精密級）和參照相關的精度標準規定的檢驗項目來確定。如普通車床的主軸錐孔軸線的徑向跳動：近軸端為0.01mm，距離主軸端300mm處為0.02mm；精車外圓的圓度為0.01mm，圓柱度為0.01/100mm，表面粗糙度Ra≤1.6μm等。精密機械設備的主要特點是高精度甚至超高精度，例如，設計高精度外圓磨床時，以加工出圓度為2.0μm，圓柱度為3.0μm，表面粗糙度Ra≤0.4-0.8μm的外圓柱形工件等為依據，確定出頭架主軸軸線的徑向跳動、軸向審動，頭架和尾座導向面對工作臺移動的平行度等技術指標，這些技術指標分別為：3.0μm、2.0μm、15.0μm/1000mm。
工作精度好
機床的工作精度是指加工零件的尺寸精度、形狀精度和表面光潔度。根據機床的用途和使用場合，各種機床的精度標準都有相應的規定，盡管各種機床的精度標準不同，評價一臺機床的質量都是以機床工作精度作為最基本的要求。機床的工作精度不僅取決于機床的幾何精度與傳動精度，還受機床彈性變形、熱變形、振動、磨損、以及使用條件等許多因素的影響。這些因素涉及機床的設計、制造和使用等方面的問題。對機床的工作精度不但要求具有良好的初始精度，而且要求具有良好的精度持久性，就是要求機床的零部件具有較高的可靠性和耐磨性，使機床有較長的使用期限。
噪聲小
機床噪聲是危害人們身心健康、影響正常工作的一種環境污染，機床傳動機構的運轉、某些結構的不合理以及切削過程都將產生噪聲，尤其是速度高、功率大和自動化的機床更為嚴重。所以，現代機床噪聲的控制應予以十分重視。機床的傳動效率反映了輸人功率的利用程度，也反映了空轉功率的消耗和機構運轉的摩擦損失。摩擦功變為熱而引起熱變形，對機床工作精度很不利。高速運轉的零件和機構越多，空轉功率也越大，同時產生噪聲也越大。為了節省能源、保證機床工作精度和降低機床噪聲，應當設法提高機床的傳動效率。
操作便捷
機床操作應當方便省力和安全可靠，操縱機床的動作應符合習慣不易發生誤操作，以減輕工人緊張程度，保證安全。
維修方便
在滿足使用方面要求的前提下，應力求機床結構簡單，零部件數量少，結構的工藝性好，便于制造和維修、機床結構的復雜程度和工藝性決定了機床的制造成本，在保證機床工作精度和生產率的要求下，應設法降低成本提高經濟效益。此外，還應力求機床的造型新穎，外形與色彩美觀大方。
應用領域
汽車行業 汽車制造是機床行業的重要領域之一。機床可以用于制造各種汽車零部件，如發動機、底盤、驅動系統、剎車系統等。隨著汽車產業的發展，機床應用也不斷創新，如采用高速加工技術，可以大大提高汽車零部件的生產效率和精度。
航空航天行業 航空航天行業需要制造高精度零部件，應用范圍非常廣泛，用于制造各種需要高精度加工的部件，如渦輪機、導向器、裝配件等。采用機床加工可以大幅度提高零部件的精度和質量，確保航空裝備的安全和可靠性。
船舶行業 船舶行業需要制造各種船舶零部件和設備，如船舶發動機、液壓裝置、船舶螺旋槳等。采用機床進行加工可以大大提高這些設備的生產效率和精度。
醫療行業 醫療行業需要制造各種醫療設備和零部件，如醫用儀器、假肢、人造器官等。機床可以用于各種醫療器械的加工制造，如高精度零部件的加工、表面處理等。
電子行業 電子行業需要制造各種電子元器件，如板卡、芯片、LED燈等。機床在這個領域的應用也非常廣泛，如采用電化學加工技術，可以制造高精度的電極，用于電子元器件的制造。
機床在現代工業生產中具有重要的作用，不僅能夠提高生產效率、降低生產成本、提高產品質量，而且還具備靈活性和適應性，能夠滿足多種需求。機床在各個行業都有著廣泛的應用，隨著科學技術的不斷發展，機床加工技術也在不斷進步。通過不停地改進和創新，可以為各個行業提供更高效、更精準的機床加工服務，同時帶動各個領域的效率與質量的提升。
發展趨勢
機床作為制造業的工業基礎，綠色機床即是綠色制造的重要基石。綠色機床的概念脫胎于機床制造的綠色化，即生產出綠色產品（機床）。發展至今，綠色機床的含義更豐富也更全面，綠色形式也不局限在制造過程的環境友好性。根據綠色制造的原則和指導，綠色機床是綜合考慮環境影響和資源能源效率的產品，其綠色特征貫穿于整個機床的生命周期內。然而，目前綠色機床還未有明確統一的規范性定義。
對于綠色機床，歐盟于2010年“下一代生產系統”（NEXTgenerationproductionsystem）研究計劃中提出的高效能綠色機床內涵：原材料 機床主要零部件由再生材料制造。設計 機床的重量和體積減小50%以上。使用（節能）通過減輕移動部件質量、降低空運轉功率等措施使功率消耗減少30%~40%。使用（減排）使用過程產生的各種廢棄物減少50%~60%，保證基本沒有污染的工作環境。回收 機床報廢后的材料100%可回收。
機床本身的綠色化和機床使用過程的綠色化，僅涵蓋了機床的原材料、設計、使用和回收流程，這也是現今國內外機床企業應用綠色機床技術的主要方面。綠色機床的多維度特征要素應從機床產品全鏈條全流程中得以體現，實現綠色機床還包括機床設計、機床的包裝運輸、廢舊機床的回收處理等過程的綠色化。
一個國家機床工業的技術水平標志著自身裝備國民經濟的能力，體現著一個國家的生產實力，反映著機械工業發展的水平。因此機床工業部門必須首先為各機械制造廠提供先進的、現代化的機床裝備，實現國民經濟現代化才具備條件。顯然，金屬切削機床在經濟建設中起著重大的作用。
參考資料 >
瀕臨破產的沈陽機床，等來18億央企救助金.m.toutiao.com.2022-05-17
機床行業應用領域解析.中國材料網.2023-11-27
機床行業定義及分類.今日頭條.2023-11-25