При проектировании СПУ, а также при выборе элементов этих систем необходимо обеспечить:
1. Достаточно высокую точность работы СПУ, что в значительной мере зависит от точности измерительных и отсчетных устройств системы. В дискретных системах ПУ предельная точность измерений и расчетов ограничена разрешающей способностью програмных устройств и датчиков положения.
При точности обработки +-10 мкм разрешающую способность в СПУ целом желательно иметь до 5 мкм, а в отдельных случаях - до 2 мкм. При этом погрешность отсчетных и измерительных устройств будет равна соответственно 2,5 и 1,0 мкм.
Увеличение разрешающей способности СПУ всегда связано с увеличением объема программной информации и усложнением электронной части системы. Поэтому повышение разрешающей способности СПУ должно оправдываться чисто технологическими соображениями, связанными с точностью обработки деталей. Разумеется, что на станках для предварительной обработки одновременно со снижением точности должна подниматься и разрешающая способность СПУ. Однако высокая точность обработки зависит не только от высокой разрешающей способности системы, но и от точности изготовления и конструкции отдельных звеньев кинематических цепей. Поэтому станки высокой точности с ПУ должны конструироваться с учетом ряда особых специфических требований.
2. Заданную производительность. Элементы современной вычислительной техники, кроме релейных и пневматических, позволяют без особых трудностей создать устройства для обработки импульсной информации, следующей с частотой 3000...5000 имп/сек. Если принять для средних станков высокой точности разрешающую способность системы ПУ в 5 мкм, то при частоте следования импульсов программы 5000 имп/сек, линейная скорость рабочих органов будет 1500 мм/мин, а у тяжелых станков пониженной точности обработки и при разрешающей способности 50 мкм 15 м/мин. Значит, производительность металлорежущих станков не ограничивается степенью быстродействия вычислительных устройств СПУ, а определяется из чисто технических соображений.
3. Достаточно высокую надежность, что требует принятия ряда конструктивных мер при разработки и конструировании СПУ и создания соответствующих организационно-технических мероприятий как на предприятиях, изготовляющих СПУ, так и на предприятиях, эксплуатирующих СПУ. В современных СПУ наработка на один отказ составляет 2000-2500 часов при условии правильной эксплуатации.
4. Упрощение конструкции и снижение стоимости СПУ, что достигается за счет агрегатирования, т.е. создания типовых блоков или агрегатов, из которых затем комплектуется система ПУ с требуемыми для данного назначения характеристиками. Например, наиболее существенно различаются СПУ в зависимости от количества одновременно работающих координат станка. Каждая лишняя координата влечет за собой лишний блок управления приводом, усложняет интерполятор, увеличивает объем входной памяти устройства управления. В связи с этим в станках с большим количеством координат (5-6), но с небольшим количеством единовременно работающих координат (многооперационные станки) применяют устройства с минимальным количеством одновременно работающих координат (обычно 2-3). Управление остальными координатами производится путем переключения устройства управления на управление другими приводами подач, которые в отключенном состоянии фиксируются в неподвижном положении. Далее количество и вид необходимой коррекции, количество стандартных циклов, тип индикации и т.д. в более простых станках, как правило, могут быть ограничены. Так, например, стоимость СПУ "Mark-Century 550" американской фирмы "Дженерал - Электрик" снижена примерно в 3 раза за счет возможности одновременного управления только 2-я координатами при общем их количестве до 3-х, ограничением разрешающей способности до 40 импульсов на 1 мм вместо скорости подачи до 1000 мм/мин при наличии быстрого хода до 3000 мм/мин, отсутствием буферной памяти, что приводит к остановке приводов при смене каждого кадра, ограничением мощности приводов подач до 0,25 кВт.
5. Современная СПУ должна иметь возможность: принудительного прерывания процесса обработки, вывода инструмента из зоны обработки и возврата в нее без потери информации по желанию оператора, индикацию фактического абсолютного значения координат, ручного ввода информации с панели управления, перемотки перфоленты в начало и конец заданного кадра по номеру кадра, заданного с панели управления, пропуска кадров отмеченных знаком "del" по желанию оператора, повторение цикла обработки по приказу с перфоленты, контроля вводимой информации и автоматического прекращения обработки при обнаружении ошибки с индикацией ее на панели управления.