Les capacitats de mecanitzat automatitzat d'alta-precisió i alta-eficiència dels torns CNC provenen del seu sistema estructural rigorós i col·laboratiu. Tota la màquina consta del cos mecànic, el sistema CNC, la unitat d'accionament, la unitat de detecció i retroalimentació i els sistemes auxiliars. Aquests mòduls tenen funcions clarament definides però treballen estretament junts, formant la base de maquinari per al mecanitzat de precisió modern.
El cos mecànic és el marc bàsic que suporta les tasques de mecanitzat, incloent principalment el llit, la caixa del cargol, el pal d'eines, el contrapunt i el mecanisme d'alimentació. El llit està fet principalment de ferro colat d'alta-resistencia o d'acer soldat, i se sotmet a un tractament d'envelliment per eliminar l'estrès intern, garantint l'estabilitat geomètrica durant un ús-a llarg termini. La caixa del cargol allotja el mecanisme de canvi de cargol i de velocitat. La precisió de rotació de l'eix afecta directament la rodonesa i la qualitat de la superfície de la peça. La seva configuració de coixinets sovint utilitza coixinets de boles de contacte angular d'alta-precisió o coixinets hidrostàtics per suprimir la desviació radial i axial. El lloc de l'eina és crucial per al mecanitzat de diversos-procés; Els tipus comuns inclouen pals d'eines quadrats o torretes motoritzades, impulsades per servomotors per aconseguir canvis ràpids d'eines i indexació precisa, complint els requisits de gir de contorns complexos. El contrapunt suporta l'altre extrem de les peces de treball d'eix llarg{10}. El moviment de la màniga està controlat per un mecanisme hidràulic o servo per garantir una força de subjecció uniforme. El mecanisme d'alimentació, compost per un parell de cargols de boles i guies lineals, tradueix les ordres del sistema CNC en un desplaçament suau del pal de l'eina o del contrapunt. La seva precisió i rigidesa de transmissió determinen la repetibilitat del moviment d'alimentació.
El sistema CNC és el "cervell" del torn, que normalment consisteix en una unitat de control, una interfície humà-màquina (HMI) i un controlador lògic programable (PLC). La unitat de control analitza les ordres del programa de mecanitzat i genera senyals de pols; el PLC coordina les accions auxiliars de la màquina-eina (com ara la refrigeració, la lubricació i l'eliminació d'encenalls) per garantir el funcionament ordenat de tots els components. El sistema d'accionament inclou accionament del cargol i accionament d'alimentació. El primer sovint utilitza control de velocitat de freqüència variable o servomotors per aconseguir una regulació de velocitat continua i una sortida de potència constant; aquest últim, mitjançant un servomotor i un controlador, controla amb precisió la velocitat de moviment i la posició del pal de l'eina o contrapunt.
La unitat de detecció i retroalimentació, composta per codificadors, escales lineals, etc., recull dades com ara la velocitat del cargol i la posició de l'eina en temps real i les retorna al sistema CNC, formant un control de bucle tancat-que millora significativament la precisió del mecanitzat. El sistema auxiliar inclou refrigeració i lubricació, eliminació i protecció d'encenalls i dispositius de subjecció pneumàtics, que ofereixen una garantia mediambiental per a un mecanitzat continu i estable.
El disseny estructural dels torns CNC sempre se centra en el "manteniment de precisió" i la "resposta dinàmica", i la coordinació precisa de cada mòdul el converteix en una eina de mecanitzat indispensable en la fabricació moderna.