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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。
数控机床的发展水平不仅体现了一个国家现代制造业的发展水平，更是衡量一个国家发展水平的重要之一。清楚了世界数控机床与中国数控机床的发展过程以及它的意义所在。虽然我国发展迅速，但在数控床领域，我国同工业国家之间差距想象，更是目前一时半会达到的，与此同时我们正在努力缩小差距。小到一枚螺丝钉、机械零件，大到汽车、船舶、飞机、铁路，都离不开工厂里轰鸣的机床。机床是制造工件的机器，是一个国家装备制造业的根本。机床行业技术水平和产品质量是衡量一个国家装备制造业发展水平的重要标志。而数控机床作为高端机床，是“大国重器”零部件的生产机器，更是智能装备发展的基础。数控机床的重要性可见一斑。
18世纪的工业推动了机床的发展。1774年，英国人J.威尔金森发明较精密的炮筒镗床，为了镗制更大的汽缸，又于1776年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。从此，机床开始用蒸汽机通过天轴驱动。1797年英国人H.莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一大变革。19世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和生产的推动，各种基本类型的机床相继出现。1817年，英国人R.罗伯茨创制龙门刨床。1818年美国人E.惠特尼制成卧式铣床。1876年，美国制成万能外圆磨床。1835和1897年先后发明滚齿机和插齿机。随着电动机的发明，机床开始先采用电动机集中驱动，后又广泛使用单独电动机驱动。20世纪初，为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具，相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。
点位控制通常用于执行孔加工和直线铣削操作的数控机床上，具有点位控制功能的机床主要有数控钻床、数控铣床、数控冲床、数控镗床等。点位直线控制数控机床在移动的过程中刀具能以指定的进给速度进行切割，一般只能加工矩形、台阶形零件。目前，仅使用点位控制或点位直线控制的数控机床已不多见，除少数控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。轮廓控制类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机床、加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓控制数控系统。现在计算机数控装置的控制功能均由软件实现，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。