數控機床伺服系統是以機床移動部件的位置和速度為控制量的自動控制系統，又稱隨動系統、拖動系統或伺服機構。在數控機床上，伺服驅動系統接收來自cnc裝置（插補裝置或插補軟件）的進給指令脈沖，經過一定的信號變換及電壓、功率放大，再驅動各加工坐標軸按指令脈沖運動，這些軸有的帶動工作臺，有的帶動刀架，通過幾個坐標軸的綜合聯動，使刀具相對于工件產生各種復雜的機械運動，加工出所要求的復雜形狀工件。
進給伺服系統是數控裝置和機床機械傳動部件間的聯系環(huán)節(jié)，是數控機床的重要組成部分。它包含機械、電子、電機（早期產品還包含液壓）等各種部件，并涉及到強電與弱電控制，是一個比較復雜的控制系統，要使它成為一個既能使各部件互相配合協調工作、又能滿足相當高的技術性能指標的控制系統是一個相當復雜的任務。在現有技術條件下，cnc裝置的性能已相當優(yōu)異，并正在迅速向更高水平發(fā)展，而數控機床的最高運動速度、跟蹤及定位精度、加工表面質量、生產率及工作可靠性等技術指標，往往又主要決定于伺服系統的動態(tài)和靜態(tài)性能，數控機床的故障也主要出現在伺服系統上，可見，提高伺服系統的技術性能和可靠性，對于數控機床具有重大意義，研究與開發(fā)高性能的伺服系統—直是現代數控機床的關鍵技術之一。
數控機床運動中，主軸運動和伺服進給運動是機床的基本成形運動。主軸驅動控制一般只要滿足主軸調速及正、反轉即可，但當要求機床有螺紋加工、準停和恒線加工等功能時，就對主軸提出了相應的位置控制要求。此時，主軸驅動控制系統可稱為主軸伺服系統，只不過控制較為簡單。本章主要討論進給伺服系統。
數控機床對進給伺服系統的要求有：
1．高精度
數控機床伺服系統的精度是指機床工作的實際位置復現插補器指令信號的精確程度。在數控加工過程中，對機床的定位精度和輪廓加工精度要求都比較高，一般定位精度要達到0.01～0.001mm，有的要求達到0.1μm；而輪廓加工與速度控制和聯動坐標的協調控制有關，這種協調控制，對速度調節(jié)系統的抗負載干擾能力和靜動態(tài)性能指標都有較高的要求。
2．穩(wěn)定性好
伺服系統的穩(wěn)定性是指系統在突變的指令信號或外界擾動的作用下，能夠以最大的速度達到新的或恢復到原有的平衡位置的能力。穩(wěn)定性是直接影響數控加工精度和表面粗糙度的重要指示。較強的抗干擾能力是獲得均勻進給速度的重要保證。
3．響應速度快，無超調
快速響應是伺服系統動態(tài)品質的一項重要指標，它反映了系統對插補指令的跟蹤精度。在加工過程中，為了保證輪廓的加工精度，降低表面粗糙度，要求系統跟蹤指令信號的速度要快，過渡時間盡可能短，而且無超調，一般應在200ms以內，甚至幾十毫秒。這兩項指標往往相互矛盾，實際應用時應采取一定的措施，按工藝要求加以選擇。
4．電機調速范圍寬
調速范圍是指數控機床要求電機能提供的最高轉速和最低轉速之比。此最高轉速和最低轉速一般是指額定負載時的轉速，對于少數負載很輕的數控機床，也可以是實際負載時的轉速。
在數控加工過程中，切削速度因加工刀具、被加工材料以及零件加工要求的不同而不同。為保證在任何條件下都能獲得最佳的切削速度，要求進給系統必須提供較大的調速范圍，一般要求調速范圍應達到1:1000，而性能較高的數控系統調速范圍應能達到1:10000，而且是無級調速。
主軸伺服系統主要是速度控制，它要求低速（額定轉速以下）恒轉矩調速具有1:100～1000調速范圍，高速（額定轉速以上）恒功率調速具有1:10以上的調速范圍。
5．低速大轉矩
機床加工的特點是低速時進行重切削，這就要求伺服系統在低速時提供較大的輸出轉矩。
6．可靠性高
對環(huán)境（如溫度、濕度、粉塵、油污、振動、電磁干擾等）的適應性強，性能穩(wěn)定，使用壽命長，平均無故障時間間隔長。
對主軸伺服系統，除上述要求外，還應滿足如下要求：
1．主軸與進給驅動的同步控制
為使數控機床具有螺紋和螺旋槽加工的能力，要求主軸驅動與進給驅動實現同步控制。
2．準?？刂?br>在加工中心上，為了實現自動換刀，要求主軸能進行高精確位置的停止。
3．角度分度控制
角度分度控制有兩種類型：一是固定的等分角度控制；二是連續(xù)的任意角度控制。任意角度控制是帶有角位移反饋的位置伺服系統，這種主軸坐標具有進給坐標的功能，稱為“c”軸控制?！癱”軸控制可以用一般主軸控制與“c”控制切換的方法實現，也可以用大功率的進給伺服系統代替主軸系統。