數控機床的結構形式是其實現高性能的基礎，不合理的機械結構形式不僅不能提高機床的性能，還有可能拖累機床基本性能的實現。數控機床和普通機床一樣，具有床身、立柱、導軌、工作臺、刀架等部件，但是由于數控機床的控制系統具有高精高速的性能，所以必然要求數控機床的機械結構與其相匹配，所以數控機床的機械結構在很多的地方有了更高的要求。

（1）床身、立柱、橫梁等主要支承件應注意采用合理的截面形狀，并且注意采取相應的變形補償措施，使其具有較高的結構剛度。

（2）數控機床采用高性能的直流或交流無級調速主軸電動機，甚至有些高檔機床開始采用結構緊湊、性能優異的電主軸，這些傳動部件大大簡化了普通機床的機械分級變速傳動鏈，同時具有能實現無級變速、較速高、功率大，速度變換迅速、工作穩定可靠等優點。

（3）主軸部件和支承件均采用了剛度和抗震性較好的新型結構。如采用動靜壓軸承的主軸部件，采用鋼板焊接結構的支承件等。

（4）采用了摩擦因數很低的塑料滑動導軌、滾動導軌和靜壓導軌，以提高機床運動的靈敏性。

（5）在進給傳動中，為了提高傳動精度，普遍采用小間隙的傳動裝置和元件，如滾珠絲杠副、靜壓蠅桿蝸條副、預加栽荷的雙齒條副等。同時采用偏心套、錐度齒輪及斜齒輪墊片錯齒等消隙結構進一步消除間隙。有些數控析進給部件直接使用直線電機雞翅，從而實現了調整、高靈敏度伺服驅動。

（6）采用了多主軸、多刀架的結構，以提高單位時間內的切削功率。具有自動換刀和自動交換工件的裝置。采用自動排屑、自動潤滑裝置等以減少停機時間。