高性能数控系统、电主轴、纳米精度光栅等功能部件及整机设计制造的核心技术，是发展高端数控机床最关键的因素。
数控系统相当于数控机床的大脑，在整个机器的价值中占到五分之一。它的作用，是将用户设定的加工目标，换算成具体的加工步骤，指挥机床。目前我国制造数控机床的厂家，很多是购买国外的数控系统，与自家的机床集成。
据介绍，近几年来，国产的低端数控系统基本把国外竞争对手挤出了中国市场;而高端市场则正好相反，国产只占不到十分之一。高端数控系统市场基本上在法那科和西门子等厂家的掌握中。
国外高档数控系统，在高速和高精度表现上，以及在五轴加工和智能化方面比国内产品表现都好，而且其平均无故障时间是国内产品的4倍。
数控系统的体系结构、软硬配件、高速高精算法都需要长时间的研究和改善。国内电子基础产业落后，决定了我国高档数控系统的弱势表现。
除了数控系统水平的差距，关键零部件领域的薄弱也限制了国产机床的高度。在一些机床展会上，也能看到应用法那科或西门子数控系统的国产高端机床，与国外装配同样“大脑”的机床相比，转速只有国外的三分之一，误差范围是别人的5倍。