從自動(dòng)控制的角度來(lái)看，數(shù)控系統(tǒng)是一種軌跡控制系統(tǒng)，即其本質(zhì)上是以多執(zhí)行部件(各運(yùn)動(dòng)軸)的位移量為控制對(duì)象并使其協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是一種配有專用操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
把計(jì)算機(jī)應(yīng)用于機(jī)床nc系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，這是因?yàn)樗C合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器及測(cè)量技術(shù)，機(jī)械制造技術(shù)等領(lǐng)域的最新成就，使機(jī)械加工技術(shù)達(dá)到了一個(gè)嶄新的水平。計(jì)算機(jī)數(shù)控(cnc)與傳統(tǒng)的硬線數(shù)控（nc）相比有很多的優(yōu)點(diǎn)，其中最根本的一點(diǎn)就是，cnc的許多數(shù)控功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的，因而較硬線數(shù)控具有更大的柔性，即它很容易通過(guò)軟件的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能的更改或擴(kuò)展。今天，硬線數(shù)控已被計(jì)算機(jī)數(shù)控所取代。由上述討論可知，從外部特征來(lái)看，cnc系統(tǒng)是由硬件（通用硬件和專用硬件）和軟件（專用）兩大部分組成的。
1. cnc系統(tǒng)的硬件一般性結(jié)構(gòu)
圖1為結(jié)構(gòu)圖：由計(jì)算機(jī)基本系統(tǒng)、設(shè)備支持層、設(shè)備層三部分組成。它是cnc系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
從本質(zhì)特征來(lái)看，cnc系統(tǒng)軟件是具有實(shí)時(shí)性和多任務(wù)性的專用操作系統(tǒng)，從功能特征來(lái)看，該操作系統(tǒng)由cnc管理軟件和cnc控制軟件兩部分組成。它是cnc系統(tǒng)活的靈魂。其結(jié)構(gòu)框圖如圖3-2所示。
圖2 cnc軟件系統(tǒng)功能框圖
2.cnc硬件軟件的作用和相互關(guān)系
cnc裝置的系統(tǒng)軟件在系統(tǒng)硬件的支持下，合理地組織、管理整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工作，實(shí)現(xiàn)各種數(shù)控功能，使數(shù)控機(jī)床按照操作者的要求，有條不紊地進(jìn)行加工。簡(jiǎn)言之：硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂！cnc系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)成了cnc系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)，如圖3所示。該平臺(tái)有以下兩方面的含義：
該平臺(tái)提供cnc系統(tǒng)基本配置的必備功能；
在該平臺(tái)上可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行功能控制和開發(fā)。
cnc裝置系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)筑方式就是cnc系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和建造提供框架。在下一節(jié)里將分別按硬件和軟件兩方面對(duì)cnc系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論。