任何一个数控系统都是由硬件和软件两部分构成，硬件是组成系统的基础，软件是系统的灵魂。有了硬件和软件和配合才能有效的完成系统的使命。硬件电路的可靠性直接影响到数控系统的性能指标。本设计中要求砂轮架自动横向进给（X）和工作台纵向进给（Y）在两坐标进行控制。对磨床工作过程进行分析：其调整过程有装工件，手动退出，手动快进，对刀，手动快退；自动调整过程有设置磨削量，快进，工进，快退。 该磨床的砂轮架横向进给机构和工作台纵向进给实行数控，主要的使用要求和功能如下： 要有两个步进电机分别驱动砂轮和工作台。1．对液压进行控制。2．对冷却液进行控制。3．砂轮主轴电机控制。 4．头架主轴电机启停控制。5．手动及其方向控制。 6．手动快进和快退。 7．工作方式。 8．键盘与显示。 9．工作台限位。 10．报警。 11．急停。 根据以上要求来确定硬件电路方案。 5.2 确定硬件电路总体方案 机床数控系统的硬件电路概括起来由以下四部分组成，如图5.1所示。 （1）主控制器，即中央处理单元CPU。 （2）总线，包括数据总线（DB），地址总线（AB）和控制总线（CB）。 （3）储存器，包括只读可编程程序储存器（ROM）和随机读写数据储存器（RAM）。
接口，即I/O 输入/输出接口电路。
数控系统硬件框图 1.主控制器CPU的选择在一般二坐标联动的数据控系统中，推荐采用MCS-51系列单片机作为主控制器。MCS-51系列单片机主要有三种型号的产品：8031，8051和8751。该系列产品是集中CPU，I/O端口及部分RAM为一体的功能性很强的控制器。目前，工业控制中应用最多的是8031单片机。本设计中也采用8031单片机。它是一个具有40根引脚的双列直差式器件，其基本特征有：（1）具有8位中央处理单元CPU （2）片内有时钟发生电路 （3）具有128个字节的RAM （4）具有21个特殊功能寄存器 （5）可寻址64K字节的外部数据存储器和64K字节的外部程序存储器 （6）具有4个I/O接口，32根I/O线 （7）具有两个16位定时器/计数器 （8）具有5个中断源，配备两个优先级别 （9）具有一个全双功能串行接口 （10）具有位寻址能力，适用逻辑运算 8031片内没有程序存储器，仅有片内数据存储器。程序存储器扩展 单片机应用系统扩展的芯片大多采用EPROM芯片。（宁波线切割机床）