數控機床伺服系統又稱為位置隨動系統，是把數控信息轉化為機床進給運動的執行機構。該系統由進給伺服系統和主軸伺服系統組成。進給系統用于控制機床各坐標軸的切削進給運動，主要由以下幾個部分組成：伺服驅動電路、伺服驅動裝置（電機）、位置檢測裝置、機械傳動機構以及執行部件。主軸伺服系統用于控制機床主軸的旋轉運動和切削過程中的轉矩和功率，通常以速度控制為主。

數控機床對伺服系統的功能主要有以下幾個方面的需求：1）高精度。2）穩定性好。3）快速響應。4）低速大轉矩。5）調速范圍寬。6）具有可逆行的能力。

數控機床的伺服電機具備以下性能：1）調速范圍寬，且具有良好的穩定性，在低速運轉時速度平穩。2）具有大且長時間的過載能力。3）反應速度快，伺服電機必須具有較小的轉動慣量，較大的轉矩，盡可能小的機電時間常數，以及很大的加速度。4）能夠承受頻繁的啟停和正反轉。5）精度高。

伺服系統需滿足的部分指標如下：在1～2400mm/min范圍內，均勻、穩定、無爬行；在1mm/min以下時具有一定的瞬時速度，但要求平均速度很低；在零速度時，定位的誤差不超過允許范圍；承受的額定距變化時靜態速降要求小于5%，動態速降小于10%；電動機速度由零到最大，或由最大到零，時間應在200MS以下，且速度變化時不應有超調；位置伺服系統的定位精度通常應該達到1pm，甚至0.1pm。