數(shù)控機(jī)床由輸入輸出設(shè)備、數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、機(jī)床本體等組成。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都采用模塊化結(jié)構(gòu)，伺服系統(tǒng)中的伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，輸入輸出裝置也為數(shù)控系統(tǒng)中的一個(gè)功能模塊，所以現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為數(shù)控機(jī)床主要由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本體組成。
　　
　　如圖所示，數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)主要有：
　　
　　1、程序載體
　　
　　數(shù)控機(jī)床是按照編程人員編制的工件加工程序運(yùn)行的。在工件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助動(dòng)作等信息。通常編程人員將工件加工程序以一定的格式和代碼存儲(chǔ)在一種載體上，如穿孔紙帶、錄音磁帶、軟磁盤或硬盤等，通過數(shù)控機(jī)床的輸入裝置將程序信息輸入到數(shù)控裝置內(nèi)。
　　
　　2、輸入裝置
　　
　　輸入裝置的作用是將程序載體內(nèi)有關(guān)加工的信息讀入數(shù)控裝置。根據(jù)程序載體的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、錄音機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。
　　
　　數(shù)控機(jī)床還可以不用任何程序載體，通過數(shù)控機(jī)床操作面板上的鍵盤，用手工方法將工件加工程序輸入數(shù)控裝置；或者將存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)硬盤上的工件加工程序傳送到數(shù)控裝置。
　　
　　3、數(shù)控裝置
　　
　　數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。它根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)，完成數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷、輸入輸出控制等。數(shù)控裝置一般由（或通用）計(jì)算機(jī)、輸入輸出接口板及可編程序控制器等組成。可編程序控制器主要用于對數(shù)控機(jī)床輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能和刀具功能的控制。
　　
　　4、伺服系統(tǒng)
　　
　　伺服系統(tǒng)包括伺服控制線路、功率放大線路、伺服電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行裝置，它接受數(shù)控裝置發(fā)來的各種動(dòng)作命令，驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)是影響數(shù)控機(jī)床的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。
　　
　　5、位置反饋系統(tǒng)
　　
　　位置反饋系統(tǒng)的作用是通過位置傳感器將伺服電動(dòng)機(jī)的角位移或數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸送給數(shù)控裝置，使之與指令信號(hào)進(jìn)行比較，并由數(shù)控裝置發(fā)出指令，糾正所產(chǎn)生的誤差，使數(shù)控機(jī)床按工件加工程序要求的進(jìn)給位置和速度完成加工。
　　
　　6、機(jī)床本體
　　
　　機(jī)床本體包括：主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)以及輔助裝置等。對于數(shù)控加工中心，還有存放刀具的刀庫、自動(dòng)換刀裝置（ATC）和自動(dòng)托盤交換裝置等。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和抗振性、傳動(dòng)系統(tǒng)和刀具系統(tǒng)的部件結(jié)構(gòu)、操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化，其目的是為了滿足數(shù)控加工的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效能。