数控系统是一种程序控制系统，它能逻辑地处理输入到系统中的数控加工程序，控制数控机床运动并加工出零件。

图1所示为数控系统的基本组成。它由输入输出装置、计算机数控（Computer Numerical Control，CNC）装置、可编程控制器（Programmable Logic Control, PLC）、主轴伺服驱动装置和进给伺服驱动装置以及检测装置等组成。

　

　

　

图1 数控系统组成

1．CNC装置

CNC装置是数控系统的核心。在一般的数控加工过程中，首先启动CNC装置，在CNC内部控制软件的作用下，通过输入装置或输入接口读入零件的数控加工程序，并存放到CNC装置的程序存储器内。开始加工时，在控制软件作用下，将数控加工程序从存储器中读出，按程序段进行处理，先进行译码处理，将零件数控加工程序转换成计算机能处理的内部形式，将程序段的内容分成位置数据和控制指令，并存放到相应的存储区域，最后根据数据和指令的性质进行各种流程处理，完成数控加工的各项功能。

CNC装置通过编译和执行内存中的数控加工程序来实现多种功能。CNC装置一般具有以下基本功能：坐标控制（XYZAB代码）功能、主轴转速（S代码）功能、准备功能（G代码）、辅助功能（M代码）、刀具（T代码）功能、进给（F代码）功能，以及插补功能、自诊断功能等。有些功能可以根据机床的特点和用途进行选择，如固定循环功能、刀具半径补偿功能、通信功能、特殊的准备功能（G代码）、人机对话编程功能、图形显示功能等。不同类型、不同档次的数控机床，其CNC装置的功能有很大的不同。CNC系统制造厂商或供应商会向用户提供详细的CNC功能和各功能的具体说明书。

2．伺服驱动装置
　　伺服驱动装置又称伺服系统，它是CNC装置和机床本体的联系环节，它把来自CNC装置的微弱指令信号通过调解、转换、放大后驱动伺服电机，通过执行部件驱动机床运动，使工作台精确定位或使刀具与工件按规定的轨迹作相对运动，最后加工出符合图纸要求的零件。数控机床的伺服驱动装置分为主轴驱动单元（主要是转速控制）、进给驱动单元（包括位移和速度控制）、回转工作台和刀库伺服控制装置以及它们相应的伺服电机等。伺服系统分为步进电机伺服系统、直流伺服系统、交流伺服系统、直线伺服系统。步进电机伺服系统比较简单，价格又低廉，所以在经济型数控车床、数控铣床、数控线切割中仍有使用；直流伺服系统从20世纪70年代到80年代中期，在数控机床上获得了广泛的应用。但由于直流伺服系统使用机械（电刷、换向器）换向，维护工作量大。20世纪80年代后，由于交流伺服电机的材料、结构、控制理论和方法均有突破性的进展，电力电子器件的发展又为控制方法的实现创造了条件，使得交流伺服电机驱动装置发展很快，目前正在取代直流伺服系统。该系统的最大优点是电机结构简单、不需要维护、适合于在恶劣环境下工作。此外，交流伺服电机还具有动态响应好、转速高和容量大等优点。当今，在交流伺服系统中，除了驱动级外，电流环、速度环和位置环可以全部采用数字化控制。伺服系统的控制模型、数控功能、静动态补偿、前馈控制、最优控制、自学习功能等均由微处理器及其控制软件高速实时地实现，使得其性能更加优越，已达到和超过直流伺服系统。直线伺服系统是一种新型高速、高精度的伺服机构，已开始在数控机床中使用。
   3．测量反馈装置
　　测量反馈装置主要用于闭环和半闭环系统。检测装置检测出实际的位移量，反馈给CNC装置中的比较器，与CNC装置发出的指令信号比较，如果有差值，就发出运动控制信号，控制数控机床移动部件向消除该差值的方向移动。不断比较指令信号与反馈信号，然后进行控制，直到差值为0，运动停止。
常用检测装置有旋转变压器、编码器、感应同步器、光栅、磁栅、霍尔检测元件等。
　

4．可编程控制器

在数控系统中除了进行轮廓轨迹控制和点位控制外，还应控制一些开关量，如主轴的启动与停止、冷却液的开与关、刀具的更换、工作台的夹紧与松开等，主要由可编程控制器来完成。

图2 数控系统各组成部分的关系