數控系統（Numerical Controller System）是數控機床的大腦。
對於一般數控機床而言，往往包含人機控制界面、數控系統、伺服驅動裝置、機床、檢測裝置等等，操作人員在一些計算機輔助製造軟件的幫助下，將加工過程所需的各種操作（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，並通過人及控制界面輸入到數控機床，之後由數控系統對這些信息進行處理和運算，並按零件程序的要求控制伺服電機，實現刀具與工件的相對運動，以完成零件的加工。
數控編程步驟(內容):
分析加工工件圖-運動軌跡座標計算-編寫加工程序單-製作控制介質-運行調試程序
數控機床對於座標系的規定：
在確定機床座標軸時，一般先確定Z軸在確定X、Y軸、最後確定其它軸，Z軸的方向是由傳遞切削力的主軸確定的，與主軸軸線平行的座標軸即為Z軸，如果機床沒有主軸則Z軸垂直於工件裝夾面，同時規定刀具遠離工件的方向為Z軸的正方向。
數控系統完成諸多信息的存儲和處理的工作，並將信息的處理結果以控制信號的形式傳給後續的伺服電機，這些控制信號的工作效果依賴於兩大核心技術：一個是曲線曲面的插補運算，一個是機床多軸的運動控制。
簡單的運動軌跡可以用解析式表達，則整個運動就可以分解為幾個座標的獨立運動的合成運動。
在實際製造過程中很多零件的形狀可以說既不圓、也不方，甚至都不知道是什麼形狀，例如汽車、輪船、飛機、模具、藝術品等產品常遇到不能用解析式描述的曲線曲面，要切出這類的形狀，刀具和工件之間的相對運動也相應地十分複雜。要完成這類的運動，就需要依靠插補運算。
所謂插補，就是按照一定方法確定數控機床上刀具的運動軌跡的過程。根據給定的速度和軌跡，在軌跡的已知點之間，增加一些新的中間點，並控制工件臺和刀具通過這些中間點，進而就能完成整個運動。
而這些中間點之間，則通過線段、圓弧或者樣條曲線等來連接。相當於用數段微小的線段和圓弧去逼近要求的曲線和曲面。
流行的插補算法包括逐點比較法、數字增量法等，而利用Nurbs樣條曲線進行插補因為其效率高、精度好而得到了高端數控機床的青睞。
我們所處的三維空間的相對運動只包含六個自由度（3個平動自由度以及3個轉動自由度），五座標聯動就是使數控機床在具有空間上x、y、z三個方向的平動自由度外，又增加了兩個方向的轉動的自由度，再加上刀具本身的用於切削的轉動自由度，這樣刀具和工件之間的相對運動就有了全部的六個自由度，使得刀具和工件之間可以呈現任意的相對位置和相對姿態。
步進電機的定義：將電脈衝信號轉換成角速度的一種機電式數模轉化器。
伺服系統的定義：在機電一體化控制系統中，把輸出量能夠以一定準確度跟隨輸入量變化的系統成為伺服系統。
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