數控系統是機床實現自動加工的核心，是整個數控機床的靈魂所在。主要由輸人裝置、監視器、主控制系統、可編程控制器、各類輸人／輸出接口等組成。
主控制系統主要由 CPU 、存儲器、控制器等組成。數控系統的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量．其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內的擂補模塊就是根據所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理後，進行相應的刀具軌跡插補運算，並通過與各坐標伺服系統的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機床各坐標軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器 PI 尤來完成，它根據機床加工過程中各個動作要求進行協調，按各檢測信號進行邏輯判別，從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。