数控机床开环控制系统通常以反应式步进电动机或混合式步进电动机作为伺服驱动装置。数控装置根据输入的指令，经过运算后发出脉冲指令，经驱动电路功率放大后，驱动电动机工作，带动丝杠旋转，并转换为移动部件的直线位移。数控机床开环控制系统通常由数控装置、步进电动机及其驱动线路组成（见图）。

开环控制系统在进给脉冲发出后，移动部件的实际位移值并不反馈回来参与控制。即该类系统具有单向信息流，对移动部件的位移量不进行监测，也不进行误差校正。由于无位置反馈装置，机床加工精度主要取决于伺服驱动电动机和机械传动机构的性能和精度。步进电动机步距误差以及传动链的传动误差等，都会影响机床工作台的运动精度，从而影响零件的加工精度。

开环控制系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单及价格低廉等特点。主要适用于负载较轻且变化不大的场合，常用于加工精度要求不高的中小型数控机床和简易经济型数控机床。