數控機床按其控制運動軌跡可分為點位控制數控機床、直線控制數控機床、輪廓控制數控機床三大類。
1．點位控制數控機床
點位控制數控機床的特點是只控制運動部件從一個位置到另一個位置的準確定位，不管中間的移動軌跡如何，在移動的過程中不進行切削加工，對兩點之間的移動速度及運動軌跡沒有嚴格要求。但通常為了提高加T效率，一般先快速移動，再慢速接近終點。
點位控制的數控機床主要用于平面內的孔系，主要有數控鉆床、數控坐標鏜床、數控沖床等。隨著數控技術的發展和數控系統價格的降低，單純用于點位控制的數控系統已不多見。
2.直線控制數控機床
直線控制數控機床除了具有控制點與點之間的準確定位功能，還要保證兩點之間按直線運動進行切削加工，刀具相對于工件移動的軌跡是平行于機床各坐標軸的直線或兩軸同時移動構成45°的斜線。
直線控制的數控機床主要有簡易的數控車床、數控銑床、加工中心和數控磨床等。這種機床的數控系統也稱為直線控制數控系統。同樣，單純用于直線控制的數控機床也不多見。
3．輪廓控制數控機床
輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上的坐標軸進行連續相關的控制，不僅要控制機床移動部件的起點和終點坐標，而且還要控制整個加工過程中每一點的速度和位移，也即控制刀具移動的軌跡，以加工出任意斜線、圓弧、拋物線及其他函數關系的曲線或曲面。這類數控機床主要有數控車床、數控銑床、數控電火花線切割機床和加工中心等。其相應的數控裝置稱為輪廓控制數控系統，根據它所控制的聯動坐標軸數不同，又可以分為下面幾種形式；
①二軸聯動：主要用于數控車床加工回轉曲面或數控銑床加工曲線柱面。
②二軸半聯動：主要用于三軸以上機床的控制，其中兩根軸可以聯動，而另外一根軸可以做周期性的點位或直線控制。從而實現三個坐標軸X、y、Z內的二維控制。
③三軸聯動：一般分為兩類，一類就是同時控制X、Y、z三個直線坐標軸聯動，比較多的用于數控銑床、如工中心等，用球頭銑刀銑切三維空間曲面。另一類是除了同時控制x、Y、z中兩個直線坐標外，還同時控制圍繞其中某一直線坐標軸旋轉的旋轉坐標軸。如車削加T中心，它除了縱向（z軸）、橫向(x軸)兩個直線坐標軸聯動外，還需同時控制圍繞z軸旋轉的主軸(C軸)聯動。④四軸聯動：是指同時控制X、y、Z三個直線坐標軸與某一旋轉坐標軸聯動。
⑤五軸聯動：是指除同時控制x、y、zj個直線坐標軸聯動外，還同時控制圍繞著這些直線坐標軸旋轉的A、B、c坐標軸中的兩個坐標軸，形成同時控制五個軸聯動。這時刀具可以給定在空間的任意方向。比如控制刀具同時繞x軸和y軸兩個方向擺動t使得刀具在其切削點上始終保持與被加工的輪廓曲面成法線方向'以保證被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加_T效率，減小被加工表面的粗糙度，它特別適合加工透明葉片、機翼等更為復雜的空間曲面。
數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也采用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然后進行相應的速度與位移控制。
現在計算機數控裝置的控制功能均由軟件實現，增加數控機床輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。
