數(shù)控系統(tǒng)(Numerical Controller System)是數(shù)控機(jī)床的大腦。

　　對(duì)于一般數(shù)控機(jī)床而言，往往包含人機(jī)控制界面、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床、檢測(cè)裝置等等，操作人員在一些計(jì)算機(jī)輔助制造軟件的幫助下，將加工過(guò)程所需的各種操作(如主軸變速等步驟以及工件的形狀尺寸)用零件程序代碼表示，并通過(guò)人及控制界面輸入到數(shù)控機(jī)床，之后由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)這些信息進(jìn)行處理和運(yùn)算，伺服電機(jī)按零件程序的要求進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成零件的加工。

　　數(shù)控編程步驟(內(nèi)容)：

　　分析加工工件圖-運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)計(jì)算-編制加工程序-制作控制介質(zhì)-運(yùn)行調(diào)試程序

　　數(shù)控機(jī)床對(duì)坐標(biāo)系的規(guī)定：

　　在確定機(jī)床坐標(biāo)軸時(shí)，般先確定Z軸X、Y*后，確定其他軸，Z軸的方向由傳遞切削力的主軸確定。與主軸軸線平行的坐標(biāo)軸為Z軸。如果機(jī)床沒(méi)有主軸，Z軸垂直于工件夾面，工具遠(yuǎn)離工件的方向?yàn)閆軸的正方向。

　　數(shù)控系統(tǒng)完成大量信息的存儲(chǔ)和處理，并以控制信號(hào)的形式將信息處理結(jié)果傳輸?shù)胶罄m(xù)伺服電機(jī)。這些控制信號(hào)的工作效果取決于兩種核心技術(shù)：一種是曲線曲面的插入操作，另一種是機(jī)床多軸的運(yùn)動(dòng)控制。

　　簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)軌跡可以分析表達(dá)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)可以分解為幾個(gè)坐標(biāo)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)。

　　在實(shí)際制造過(guò)程中，許多零件的形狀可以說(shuō)既不圓也不方，甚至不知道它們是什么形狀。例如，汽車(chē)、船舶、飛機(jī)、模具、藝術(shù)品等產(chǎn)品經(jīng)常遇到無(wú)法用分析來(lái)描述的曲線曲面。為了切割這種形狀，工具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也非常復(fù)雜。要完成這種運(yùn)動(dòng)，我們需要依靠插件操作。

　　所謂插補(bǔ)，就是按照一定的方法確定數(shù)控機(jī)床上刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡過(guò)程。根據(jù)給定的速度和軌跡，在軌跡的已知點(diǎn)之間增加一些新的中間點(diǎn)，通過(guò)這些中間點(diǎn)控制工件臺(tái)和刀具，從而完成整個(gè)運(yùn)動(dòng)。

　　這些中間點(diǎn)通過(guò)線段、弧或樣條曲線連接。相當(dāng)于用幾個(gè)小線段和弧來(lái)接近所需的曲線和曲面。

　　流行的插補(bǔ)算法包括逐點(diǎn)比較法、數(shù)字增量法等。Nurbs樣條曲線因其高效、精度好而受到高端數(shù)控機(jī)床的青睞。

　　我們?nèi)S空間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)只包括六個(gè)自由度(三個(gè)平動(dòng)自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度)，五個(gè)坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)是使數(shù)控機(jī)床有空間x、y、z除了三個(gè)方向的平移自由外，還增加了兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由。此外，刀具本身用于切割的旋轉(zhuǎn)自由，使刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有六個(gè)全部自由度，使刀具與工件之間呈現(xiàn)任何相對(duì)位置和相對(duì)位置。

　　步進(jìn)電機(jī)的定義：將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角速的機(jī)電數(shù)模轉(zhuǎn)換器。

　　伺服系統(tǒng)的定義：在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，伺服系統(tǒng)可以以一定的精度跟隨輸入變化。