从总体上看，数控车床没有脱离卧式车床的结构形式，其结构上仍然是由主轴箱、刀架、进给系统、床身以及液压、冷却、润滑系统等部分组成，只是数控车床的进给系统与卧式车床的进给系统在结构上存在着本质的差别。卧式车床的进给运动是经过交换齿轮架、进给箱、溜板箱传到刀架实现纵向和横向进给运动的。而数控车床是采用伺服电动机经滚珠丝杠传到滑板和刀架。刀架由纵向（Z向）和横向（X向）滑板组成，横向滑板安装在纵向滑板上，沿纵向滑板上的导轨实现横向（X向）运动。刀架安装在横向滑板上，其结构较卧式车床大为简化。由于数控车床刀架的两个方向运动分别由两台伺服电动机驱动，所以他的传动链短，不必使用交换齿轮、光杆等传动部件。伺服电动机可以直挂，与丝杠链接带动刀架运动，也可以用同步齿形带链接。多功能数控车床一般采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴。控制指令作无极变速，所以数控车床主轴箱内的结构也比卧式车床简单。
在数控车床上增加刀库和C轴控制，可使它除了能车削、镗削外，还能进行端面和圆周面上任意部位的钻、铣、攻螺纹，而且在具有插补功能的清苦下，还能铣削曲面。这样就构成了车削中心。
综上述，数控车床机械结构特点如下;
1.采用高性能的主轴部件，具有传递功率大、刚度高、抗震性好即热变形小等优点。
2.进给伺服传动一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等高性能传动件，具有传动链短、结构简单、传递精度高等特点。
3.高档数控车床有较完善的刀具自动交换和管理系统。工件在车床上一次安装后，能自动地完成工件多道加工工序
