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1. 开环控制系统
开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统，由步进电机驱动线路和步进电机组成，如图4所示。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动工作台移动一定的距离。
图4 开环控制
这种伺服机构比较简单，工作稳定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。
2. 半闭环控制系统
半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。
半闭环控制
这种伺服机构所能达到的精度、速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多数中小型数控机床所采用。
3. 闭环控制系统
所示，闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定位的控制系统。
闭环控制
闭环控制系统的定位精度高于半闭环控制，但结构比较复杂，调试维修的难度较大，常用于高精度和大型数控机床。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。随着电子技术的发展，液压传动和电—液联合控制技术的深入广泛应用，根据大批量生产多样化、中小批量多品种生产化的要求，以及产品更新加速的特点，上世纪70年代以来发展了新型组合机床——柔性组合机床。近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。不断提高劳动生产率和自动化程度是机床发展的`方向。
当然，能体现技术水平的非超高精度大型机床莫属。一个超高精度机床，加工精度能够达到0.01-0.001μm，也就是能够达到或接近纳米级，小到肉眼根本无法分辨出来。与普通数控机床精度相比，超高精度机床要高出1000倍，即时与精密加工相比也要高出一个数量级。也正因如此，世界各国都在不遗余力地研发和制造超高精度机床，其技术也一项走在前沿，人们试图通过超高精度机床推动制造业的发展。在激烈的竞争中，更多的国家并没有能够在超高精度机床的研发中取得优势，德国、美国、日本等国依然是超高精度机床的领先国家。这些国家严格控制超高精度机床的输出，因为它是现代精密制造业的核心技术，同时也是加工和制造某些现代军工高性能超大型部件，例如噪声的潜艇螺旋桨等设备的必备设施，谨防这种技术被他国掌握。当然，超高精度机床的应用远远不止军工领域，而是几乎涵盖高端机械制造的领域。
同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要，又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。随着电子技术的发展，美国于1952年研制成台数字控制机床。1958年研制成能自动更换刀具以进行多工序加工的加工中心。电子技术和计算机技术的发展和应用，使机床在驱动方式、控制系统和结构功能等方面都发生显著的变革。机床的主要发展趋势是:①进一步应用电子计算机技术、新型伺服驱动元件、光栅和光导纤维等新技术，简化机械结构，提高和扩大自动化工作的功能，使机床适应于纳入柔性制造系统工作；②提高功率、主运动和进给运动的速度，相应提高结构的动、静刚度以适应采用新型刀具的需要，提高切削效率；③提高加工精度并发展超精密加工机床，以适应电子机械、航天等新兴工业的需要；④发展特种加工机床，以适应难加工金属材料和其他新型工业材料的加工。