CNC控制系统是一种特殊的实时多任务计算机系统。其控制软件集成了当今计算机软件技术中的许多先进技术，下文将介绍这些技术。
1.曲线曲面的非均匀有理B样条（NURBS）插值该技术采用沿曲线而不是一系列短直线的插值方法来拟合曲线。这项技术的应用相当普遍。目前在许多模具行业中使用的cam软件提供了以NURBS插值格式生成零件程序的选项。同时，强大的CNC还提供五轴插补功能及相关特性。这些特性提高了表面精加工质量，改善了电机运行的平稳性，提高了切割速度，并使零件加工程序更小。
2.较小的指令单元大多数CNC系统以不小于1微米的单位向机床主轴发送运动和定位指令。在充分利用提高CPU处理能力的优势后，一些数控系统的很小指令单元甚至可以达到1nm（0.000001 mm）。指令单元减少1000倍后，可获得更高的加工精度，电机运行更平稳。电机的平稳运行使一些机床能够以更高的加速度运行，而不会增加床身的振动。
3.钟形曲线加速/减速也称为S形曲线加速/减速或蠕变控制。与直线加速度法相比，该方法能使机床获得更好的加速效果。与其他加速方法（包括线性模式和指数模式）相比，钟形曲线模式可以获得更小的定位误差。
4.弹道监测技术得到了广泛的应用。该技术存在许多性能差异，这使得其在低级控制系统中的工作模式不同于控制系统中的工作模式。一般来说，CNC通过加工路径监控来实现程序的预处理，以保证更好的加减速控制。根据不同CNC的性能，加工轨迹监控所需的程序块数量从2个到数百个不等，主要取决于零件程序的很短加工时间和加减速时间常数。一般来说，为了满足加工要求，至少需要15个待加工轨迹监控程序块。
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