CNC数控装置由硬件支持，控制过程由软件完成。下面从输入、译码处理、数据处理、插补运算、位置控制、输入/输出处理、显示、诊断八个环节描述CNC数控装置的工作过程。

1、输入

零件程序、控制参数和补偿数据输入到CNC数控装置。常用的输入方式有键盘手动输入（MDI）、内存卡输入、磁盘输入、串行通信接口RS-232输入、 DNC输入连接上一级计算机以及网络通信方式输入。

2、译码处理

译码处理程序以程序段为单位进行处理零件加工程序。每个程序段由几个代码组成。这些代码由计算机通过译码程序识别，并按照一定的规则翻译成CNC数控设备可以识别的数据形式(如事先约定的二进制形式)，存储在已建立的存储器(译码结果缓冲区)中。

3、数据处理

数据处理程序的任务是将预处理后存储在指定的存储区的数据进行处理。数据处理一般包括刀具位置补偿、刀具长度补偿、刀具半径补偿、刀尖圆弧半径补偿、进给速度处理和辅助功能处理。

4、插补运算

插补运算和位置控制是CNC数控系统的实时控制，一般在相应的中断服务程序中进行。

5、位置控制

位置控制的任务是在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置与工作台的实际反馈位置进行比较，并根据差值控制进给电机，从而驱动工作台或刀具运动，加工出所需的零件。

6、输入/输出处理

输入/输出处理主要处理CNC数控装置操作面板开关信号、机床电信号(如换刀、移位、冷却等)的输入输出控制。CNC数控设备和机床强电需要通过光电隔离电路进行隔离，以保证数控设备不受强电信号的影响。

7、显示

CNC数控设备显示主要是为操作人员提供方便。显示包括零件程序显示、参数显示、机床状态显示、加工轨迹的动态显示、报警诊断显示等。

8、诊断

CNC数控装置采用内部自诊断程序进行故障诊断，主要包括启动诊断和在线诊断。