（2）CNC装置
CNC装置是数控机床的核心，它接受输入装置 送来的数字信息，经过控制软件和逻辑电路进 行译码、运算和逻辑处理后，将各种指令信息 输出给伺服系统，使设备按规定的动作执行。 现在的CNC装置通常由一台通用或专用微型计 算机构成。
（3）伺服系统
伺服系统是数控机床的执行部分，其作用是把来 自CNC装置的脉冲信号转换成机床的运动，使机 床工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对 运动，最后加工出符合图纸要求的零件。伺服系 统一般包括驱动装置和执行机构两大部分，常用 执行机构有步进电机、直流伺服电机、交流伺服 电机等。
3．数控机床的基本结构及工作原理
（1）输入输出装置
在数控机床上加工零件时，首先根据零件图纸上 的零件形状、尺寸和技术条件，确定加工工艺， 然后编制出加工程序，程序通过输入装置，输送 给机床数控系统，机床内存中的零件加工程序可 以通过输出装置传出。输入输出装置是机床与外 部设备的接口，常用输入装置有软盘驱动器、 RS232C串行通信口、MDI方式等。
C
指令脉冲 位置比 较电路
速度控 制电路
（4）机床本体
机床本体是数控机床的机械结构实体，主要包括 主运动部件、进给运动部件（如工作台、刀架）、 支承部件（如床身、立柱等），还有冷却、润滑、 转位部件，如夹紧、换刀机械手等辅助装置。与 普通机床相比，数控机床的整体布局、外观造型、 传动机构、工具系统及操作机构等方面都发生了 很大的变化。
（二） 数控机床的种类与应用
直线控制数控机床可控制 刀具或工作台以适当的进 给速度，沿着平行于坐标 轴的方向进行直线移动和 切削加工，进给速度根据 切削条件可在一定范围内 变化。
（3）轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床能够对两个或
两个以上运动的位移及速度进行连 续相关的控制，使合成的平面或空 间的运动轨迹能满足零件轮廓的要 求。它不仅能控制机床移动部件的 起点与终点坐标，而且能控制整个 加工轮廓每一点的速度和位移，将 工件加工成要求的轮廓形状。
2．按控制运动轨迹分类
（1）点位控制数控机床
点位控制数控机床的特点是机床 移动部件只能实现由一个位置到另 一个位置的精确定位，在移动和定 位过程中不进行任何加工。
这类数控机床主要有数控坐
标镗床、数控钻床、数控冲床、数
控点焊机等。点位控制数控机床的
数控装置称为点位数控装置。
（2）直线控制数控机床
1．按加工工艺用途分类
按工艺用途可分为金属切削类数控机床、金属成型类 数控机床 、数控特种加工机床 、其它类型的数铣、镗、铰、钻、磨、刨等各种切 削工艺的数控机床。包括数控车床、数控钻床、 数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。 加工中心，也称为可自动换刀的数控机床。这 类数控机床都带有一个刀库和自动换刀系统， 刀库可容纳16～100多把刀具。
（2）金属成型类数控机床
指采用挤、冲、压、拉等成型工艺的数 控机床。包括数控折弯机、数控组合冲 床、数控弯管机、数控压力机等。
（3）数控特种加工机床
如数控线切割机床、数控电火花加工机床、数 控火焰切割机床、数控激光切割机床等。
（4）其它类型的数控机床
如数控三坐标测量仪、数控对刀仪、数控绘图 仪等。
第二阶段：计算机数控(CNC)阶段 1970年的第四代——小型计算机数控机床 1974年的第五代——微型计算机数控系统 1990年的第六代——基于PC的数控机床。
2 数控机床的基本概念
（ 1 ） 数 字 控 制 （ Numerical Control ， 简 称 NC ） 是指用数字信息控制机械运动。
学习情境一数控加工工艺与编程基础
任务一 认识数控机床
能力目标 知识目标 相关知识
能力目标
通过本任务的教学，目的是使学生掌握数控机床的 发展过程及现状、数控机床的组成、工作原理与特 点、数控机床的分类、数控机床的典型结构、计算 机数控系统（CNC）原理等。
知识目标
掌握数控机床的组成及种类，熟悉数控机床的加工 特点和加工对象，了解数控机床的产生背景、发展 趋势及先进的制造技术。
相关知识
数控机床的基本组成及工作原理 数控机床的种类与应用 数控机床的发展趋势 数控加工过程与数控加工工艺概述 数控机床加工的特点及应用
（一）数控机床的基本组成及工作原理
1. 数控机床的产生与发展
第一阶段：数控（NC）阶段 1952年的第一代——电子管数控机床 1959年的第二代——晶体管数控机床 1965年的第三代——集成电路数控机床
常用的数控车床、数控铣床、
数控磨床就是典型的轮廓控制数控
机床。
3．按驱动装置的特点（按伺服控制的方式）分类
（1）开环控制系统
控制系统没有位置检测元件，伺服驱动部件通常为反应式步 进电动机或混合式伺服步进电动机。数控系统每发出一个进 给指令，经驱动电路功率放大后，驱动步进电机旋转一个角 度，再经过齿轮减速装置带动丝杠旋转，通过丝杠螺母机构 转换为移动部件的直线位移。移动部件的移动速度与位移量 是由输入脉冲的频率与脉冲数所决定的。此类数控机床的信 息流是单向的，即进给脉冲发出去后，实际移动值不再反馈 回来。
工作台
指令脉冲 步进电动机 驱动线路
步进 电动机
图1-1-5 开环控制数控机床的系统框图
（2）闭环控制数控机床
在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置，直接 对工作台的实际位移进行检测，将测量的实际位移值 反馈到数控装置中，与输入的指令位移值进行比较， 用差值对机床进行控制，使移动部件按照实际需要的 位移量运动，最终实现移动部件的精确运动和定位。
（2）数控机床（Numerically Controlled Machine tool）简称CNC机床。是一种装有程序控制系统（数 控系统）的高效自动化机床。它综合了计算机、自动 控制、精密测量、机床的机构设计与制造等方面的最 新成果。
（3）数控系统 数控设备的数据处理和控制电路以 及伺服机构等统称数控系统。它由程序输入\输出设 备、计算机数字控制装置、可编程控制器、主轴进给 及驱动装置等组成。