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일반적으로 수치정보에 의해, 기계의 동작을 제어하는 방식. 통상은 보다 좁게 공작기계를 대상으로 하는 경우가 많다. 1952년에, 파손즈(Parsons, J.)의 고안에 따라 MIT에서 만들어진 3차원 연속절삭 연삭기가 최초의 수치제어 공작기계이다 라고 말하고 있다. 공구의 위치 정하기와 윤곽제어, 주축 모터와 그 밖의 보조기구의 제어 등이 주된 제어항목이다.

제어정보는, 종이 테이프나 플로피디스크에 의해, 또는 최근에는 네트워크를 개재시켜 직접적으로 수치제어장치로 송치되어, 공작기계의 동작기구를 제어하는 서보 기구로의 동작지령이 생성된다. 수치제어장치는 현재로는 일종의 컴퓨터이며, 그 기능은 해마다 고도화하여, 가공의 작업자가 그 장에서 제어정보를 입력할 수 있도록 되어 있는 것도 많아지고 있다. 이전에는 APT로 대표되도록 수치제어자동 프로그래밍 시스템에 의해, 제어정보를 생성하는 것이 일반적이었으나, 최근에는 통합적인 컴퓨터 원용생산(CAD/CAM) 시스템 (CAM 참고)으로 치환되어 가고 있다.