CNC 系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。
1．正常工作前的準(zhǔn)備工作
在接通電源后，CNC 裝置將對(duì)數(shù)控系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查和診斷，并設(shè)置初態(tài)。
對(duì)第一次使用的數(shù)控裝置，還需要進(jìn)行機(jī)床參數(shù)設(shè)置。如指定系統(tǒng)控制的坐標(biāo)軸；指定坐標(biāo)計(jì)量單位和分辨率；指定系統(tǒng)中配置可編程控制器的狀態(tài)；指定系統(tǒng)中檢測(cè)器件的配置；工作臺(tái)各軸行程正負(fù)向極限的設(shè)置等。通過(guò)機(jī)床參數(shù)的設(shè)置，使 CNC 裝置適應(yīng)具體數(shù)控機(jī)床的硬件構(gòu)成環(huán)境。
2．零件加工控制信息的輸入
CNC 系統(tǒng)具備了正常工作條件后，開(kāi)始進(jìn)行零件加工程序的輸入。
根據(jù)管理形式不同，編程工作可以在專(zhuān)門(mén)的編程場(chǎng)所進(jìn)行，也可在機(jī)床前進(jìn)行。對(duì)前一種情況，可采用手工編程或者自動(dòng)編程，產(chǎn)生的零件加工程序可采用信息載體（如紙帶、磁盤(pán)），再通過(guò)輸入裝置輸入到 CNC 裝置或者采用通信方式直接傳到 CNC 裝置。對(duì)后一種情況，操作員直接用 CNC 裝置本身的編輯器進(jìn)行零件加工程序的編寫(xiě)和修改。
值得注意的是：加工前還要輸入實(shí)際使用刀具的刀具參數(shù)、工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值。

3．?dāng)?shù)控加工程序的譯碼和預(yù)處理
加工控制信息輸入后，啟動(dòng)加工運(yùn)行。此時(shí) CNC 裝置在系統(tǒng)控制程序的作用下，對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，即進(jìn)行譯碼和預(yù)計(jì)算（如刀補(bǔ)計(jì)算、坐標(biāo)變換等）。
進(jìn)行譯碼時(shí)，將其區(qū)分成幾何的、工藝的數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)功能。幾何數(shù)據(jù)是刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)路徑數(shù)據(jù)，如有關(guān) G 功能和坐標(biāo)字等，利用這些數(shù)據(jù)可加工出要求的工件幾何形狀。工藝數(shù)據(jù)是主軸轉(zhuǎn)速（S 功能）和進(jìn)給速度（F 功能）等功能參考。開(kāi)關(guān)功能是對(duì)機(jī)床電器的開(kāi)關(guān)命令（輔助 M 功能和刀具選擇 T 功能），例如主軸啟／停、刀具選擇和交換、冷卻液的啟／停等。
當(dāng)編程時(shí)，一般不考慮刀具的實(shí)際幾何數(shù)據(jù)，CNC 裝置根據(jù)工件的幾何數(shù)據(jù)和在加工前輸入的實(shí)際刀具參數(shù)，進(jìn)行刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算，簡(jiǎn)稱(chēng)刀補(bǔ)計(jì)算。為方便編程，CNC 系統(tǒng)中存在著多種坐標(biāo)系，故 CNC 裝置還要進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)變換計(jì)算。
4．插補(bǔ)計(jì)算
一個(gè)程序段的加工控制信息預(yù)處理完畢后，才能運(yùn)行該數(shù)控加工程序進(jìn)行插補(bǔ)處理。根據(jù)該程序段已知的幾何數(shù)據(jù)、相應(yīng)工藝數(shù)據(jù)中的速度信息，計(jì)算出該曲線段起、終點(diǎn)之間的一系列中間點(diǎn)，分別向各個(gè)坐標(biāo)軸發(fā)大小和速度都確定的、協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)序列命令。一般按照插補(bǔ)結(jié)果，插補(bǔ)算法被分為脈沖增量插補(bǔ)法和數(shù)字增量插補(bǔ)法。前者的插補(bǔ)結(jié)果是分配給各個(gè)軸的進(jìn)給脈沖序列，后者的插補(bǔ)結(jié)果是分配給各個(gè)軸的插補(bǔ)數(shù)據(jù)序列。
5．位置控制
各個(gè)軸的伺服系統(tǒng)將插補(bǔ)結(jié)果作為各個(gè)軸位置調(diào)節(jié)器的指令值，機(jī)床上位置檢測(cè)元件測(cè)得的位移作為實(shí)際位置值。位置調(diào)節(jié)器將兩者進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的位置和速度控制信號(hào)，控制各軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)。通過(guò)各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的合成，產(chǎn)生數(shù)控加工程序所要求的工件輪廓和尺寸。
CNC 裝置發(fā)出的開(kāi)關(guān)命令送給 PLC，在系統(tǒng)程序的控制下，在各加工程序段插補(bǔ)處理開(kāi)始前或完成后，開(kāi)關(guān)命令和由機(jī)床反饋的回答信號(hào)一起被處理和轉(zhuǎn)換為機(jī)床開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制命令，實(shí)現(xiàn)程序段所規(guī)定的 T 功能、M 功能和 S 功能。
CNC 系統(tǒng)在進(jìn)行一個(gè)程序段的插補(bǔ)計(jì)算和位置控制的同時(shí)，又對(duì)下一程序段作譯碼和預(yù)處理，為逐段運(yùn)行數(shù)控加工程序作準(zhǔn)備。一個(gè)程序段加工完后，再進(jìn)行下一程序段的插補(bǔ)計(jì)算和位置控制……直至整個(gè)零件加工程序執(zhí)行完畢。操作人員取出加工好的工件．再裝上一個(gè)工件毛坯，啟動(dòng)機(jī)床繼續(xù)加工。
另外，在機(jī)床的自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，CNC 系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，通過(guò)顯示系統(tǒng)及時(shí)向操作者提供系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障情況。數(shù)控系統(tǒng)還要對(duì)機(jī)床操作面板進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)處理有關(guān)信號(hào)。