数控系统（Numerical Controller System）是数控机床的大脑。

对于一般数控机床而言，往往包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、机床、检测装置等等，操作人员在一些计算机辅助制造软件的帮助下，将加工过程所需的各种操作（如主轴变速等步骤以及工件的形状尺寸）用零件程序代码表示，并通过人及控制界面输入到数控机床，之后由数控系统对这些信息进行处理和运算，并按零件程序的要求控制伺服电机，实现刀具与工件的相对运动，以完成零件的加工。

数控编程步骤(内容):

分析加工工件图-运动轨迹坐标计算-编写加工程序单-制作控制介质-运行调试程序

数控机床对于坐标系的规定：

在确定机床坐标轴时，一般先确定Z轴在确定X、Y轴、最后确定其它轴，Z轴的方向是由传递切削力的主轴确定的，与主轴轴线平行的坐标轴即为Z轴，如果机床没有主轴则Z轴垂直于工件装夹面，同时规定刀具远离工件的方向为Z轴的正方向。

数控系统完成诸多信息的存储和处理的工作，并将信息的处理结果以控制信号的形式传给后续的伺服电机，这些控制信号的工作效果依赖于两大核心技术：一个是曲线曲面的插补运算，一个是机床多轴的运动控制。

简单的运动轨迹可以用解析式表达，则整个运动就可以分解为几个坐标的独立运动的合成运动。

在实际制造过程中很多零件的形状可以说既不圆、也不方，甚至都不知道是什么形状，例如汽车、轮船、飞机、模具、艺术品等产品常遇到不能用解析式描述的曲线曲面，要切出这类的形状，刀具和工件之间的相对运动也相应地十分复杂。要完成这类的运动，就需要依靠插补运算。

所谓插补，就是按照一定方法确定数控机床上刀具的运动轨迹的过程。根据给定的速度和轨迹，在轨迹的已知点之间，增加一些新的中间点，并控制工件台和刀具通过这些中间点，进而就能完成整个运动。

而这些中间点之间，则通过线段、圆弧或者样条曲线等来连接。相当于用数段微小的线段和圆弧去逼近要求的曲线和曲面。

流行的插补算法包括逐点比较法、数字增量法等，而利用Nurbs样条曲线进行插补因为其效率高、精度好而得到了数控机床的青睐。

我们所处的三维空间的相对运动只包含六个自由度（3个平动自由度以及3个转动自由度），五坐标联动就是使数控机床在具有空间上x、y、z三个方向的平动自由度外，又增加了两个方向的转动的自由度，再加上刀具本身的用于切削的转动自由度，这样刀具和工件之间的相对运动就有了全部的六个自由度，使得刀具和工件之间可以呈现任意的相对位置和相对姿态。

步进电机的定义：将电脉冲信号转换成角速度的一种机电式数模转化器。

伺服系统的定义：在机电一体化控制系统中，把输出量能够以一定准确度跟随输入量变化的系统成为伺服系统。