一台控制器除了里面的工控机外还需要一块或者多块输入输出卡来带动伺服电机运动。电机朝哪个方向转动、转动多少步、在哪个时间点开始转动、用多少速度来转动等等都是通过计算机或轴卡事先严密的计算得到并向伺服电机驱动发出指令脉冲来实现。因此轴卡的好坏也直接影响着数控机床的运行。目前市场上的数控控制器有二种主流方式来实现运动控制。

一种方式是控制器生产厂家直接向专门的企业购买轴卡，一般俗称运动卡，然后在计算机上开发用户界面，将切割指令代码直接发送给运动卡，让它来实现指令的插补运算、割缝补偿运算等等，最后通过运动卡计算产生的指令脉冲来控制伺服驱动电机。此类运动控制卡规格齐全，技术成熟，工作也很稳定，适用于除了数控切割机控制外的各类数控机床控制。由于大部分运动卡自带中央处理芯片，因此复杂的插补和补偿运算都可通过运动卡自身来实现，免去了计算机的大量计算工作，减少了工控机的功耗，使控制器更加稳定可靠。

虽然此类运动卡可以很好地实现双轴乃至多轴的连轴运动，例如坡口或旋转，但由于运动卡的局限性，在实现一些比较特殊的运动方式时就显得比较困难了。比如切割机机床在横梁与导轨不完全垂直的情况下，就必须利用横梁校正的方法来避免被切割零件尺寸失真。也就是说要想在这种情况下切割一个长方形，在对与横梁平行的那条边进行插补计算时必须将导轨方向的移动步数插补进去，才能保证长方形相邻的两条边垂直，避免长方形被切割成平行四边行。又比如在切割一块大面积的弓形零件时，为了保证零件卷起来后对称耦合，必须考虑其在加工时的热变形，这就必须对两条半径不同但圆心相同的圆弧同时进行加工，来保证圆弧热变形相同。

要想实现以上这些特殊的运动功能，就必须让计算机来实现插补运算，由计算机产生的指令脉冲再通过输入输出卡来控制伺服驱动电机，这就是另一种实现运动控制的方式。过去的工控机CPU频率不高，计算速度较慢，因此将插补和补偿这部分运算都交给运动卡来完成，自己则处理一些图形计算和文件管理，提高了控制器的稳定性，使得第一种控制方式广泛被市场接受。随着计算机产业的不断进步，如今的高频率CPU已完全能同时处理运动控制计算以及图形界面管理，并且插补和补偿计算完全由开发人员所控制，很容易实现一些特殊的运动方式，开拓了控制器的发展空间。