数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机械系统等组成，如图2-1所示。

1.控制介质

图2-1　数控机床的组成

控制介质又称信息载体，用于记录零件的数控程序。常用的信息载体有U盘等，它们可通过相应的输入装置将信息输入数控系统中。数控机床也可采用操作面板上的按钮和键盘直接输入数控程序和其他加工信息，或者通过配置的通信接口（串口或网卡）将外部计算机上的数控程序输入数控系统中。

2.数控系统

数控系统是数控机床的控制系统，是数控机床的核心组成部分。它的功能是输入数控加工程序，进行计算和处理后，发出相应的指令，传送给伺服系统，通过伺服系统控制机床的运动和动作。数控系统控制的机床运动和动作主要包括：

（1）机床主轴运动，如主轴的启动、停止、转向等；

（2）机床进给运动，如点位、直线、圆弧进给运动，运动方向和进给速度选择等；

（3）刀具选择、换刀和刀具补偿；

（4）其他辅助运动，如工作台锁紧和松开、工作台的旋转与分度、冷却液的开和关等各种辅助操作。

3.伺服系统

伺服系统（又称随动系统）是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。它是数控系统与机床执行机构的连接环节，是数控机床执行机构的驱动部件。伺服系统的作用是把来自数控系统的位移或位移速度、加速度等信号，经功率放大和处理后，转换成机床执行部件的运动，如工作台的直线运动、主轴的旋转运动等。

根据驱动主轴或进给运动，可以将伺服系统划分为主轴伺服系统和进给伺服系统。伺服系统一般由比较环节、驱动单元、伺服电动机和测量反馈单元四部分组成，如图2-2所示。

图2-2　伺服系统的组成

比较环节的功能是将输入的指令信号与反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。

驱动单元包括位置控制单元和速度控制单元，其主要任务是对比较环节输出的偏差信号进行变换处理，以控制伺服电动机按要求动作。一般情况下，多将位置控制单元与数控系统做在一起，所以通常所说的驱动单元是指速度控制单元。速度控制单元是一个调速系统，由速度调节器、电流调节器、功率驱动放大环节等组成。(www.daowen.com)

伺服电动机的功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度以驱动控制对象。“伺服”即电动机转子服从控制信号的要求即时运转或停止，因此伺服电动机的控制精度非常准确。常用的伺服电动机有直流伺服电动机、交流伺服电动机和数字伺服电动机。一些低端数控机床常采用步进电动机作为驱动部件。

检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置，一般包括传感器和转换电路。

伺服系统的性能将直接影响数控机床部件的运动精度和速度，因此它是影响数控机床加工精度和加工效率的主要因素之一。

4.机械系统

数控机床的机械系统由下列部分组成。

（1）机床基础件：包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等，它是整台机床的基础和框架。机床的其他零部件要么固定在基础件上，要么在基础件的导轨上运动。

（2）主轴部件：包括主轴伺服电动机和主轴传动系统。

（3）进给系统：包括进给伺服电动机和进给传动系统。

（4）实现工件回转、定位的装置和附件。

（5）实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、润滑、防护等装置。

（6）刀库和自动换刀装置。

（7）自动托盘交换装置。

数控机床机械系统的主要特点如下。

（1）大多数数控机床采用高性能的主轴及伺服传动系统，因此，数控机床的机械传动机构得到了简化，传动链较短。

（2）为适应数控机床的连续自动化加工，数控机床具有较高的动态刚度、阻尼及耐磨性，热变形较小。

（3）采用高效、高精度、无间隙传动部件，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨、静压导轨等。

（4）一些数控机床还采用了刀库和自动换刀装置，以提高机床工作效率。