從總體上看，數控車床沒有脫離臥式車床的結構形式，其結構上仍然是由主軸箱、刀架、進給系統、床身以及液壓、冷卻、潤滑系統等部分組成，只是數控車床的進給系統與臥式車床的進給系統在結構上存在著本質的差別。臥式車床的進給運動是經過交換齒輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架實現縱向和橫向進給運動的。而數控車床是采用伺服電動機經滾珠絲杠傳到滑板和刀架。刀架由縱向（Z向）和橫向（X向）滑板組成，橫向滑板安裝在縱向滑板上，沿縱向滑板上的導軌實現橫向（X向）運動。刀架安裝在橫向滑板上，其結構較臥式車床大為簡化。由于數控車床刀架的兩個方向運動分別由兩臺伺服電動機驅動，所以他的傳動鏈短，不必使用交換齒輪、光桿等傳動部件。伺服電動機可以直掛，與絲杠鏈接帶動刀架運動，也可以用同步齒形帶鏈接。多功能數控車床一般采用直流或交流主軸控制單元來驅動主軸。控制指令作無極變速，所以數控車床主軸箱內的結構也比臥式車床簡單。

在數控車床上增加刀庫和C軸控制，可使它除了能車削、鏜削外，還能進行端面和圓周面上任意部位的鉆、銑、攻螺紋，而且在具有插補功能的清苦下，還能銑削曲面。這樣就構成了車削中心。

綜上述，數控車床機械結構特點如下;

1.采用高性能的主軸部件，具有傳遞功率大、剛度高、抗震性好即熱變形小等優點。

2.進給伺服傳動一般采用滾珠絲杠副、直線滾動導軌副等高性能傳動件，具有傳動鏈短、結構簡單、傳遞精度高等特點。

3.高檔數控車床有較完善的刀具自動交換和管理系統。工件在車床上一次安裝后，能自動地完成工件多道加工工序