數控車床主軸部件的精度、剛度和熱變形對加工質量有直接影響。由于加工過程中不對數控車床進行人工調整，因而這些影響就更為嚴重。目前數控車床的主軸結構主要有三種形式。
前支撐選用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支撐選用成對向心推力球軸承。此裝備方式使主軸的歸納剛度大幅度進步，可以滿足強力切屑的要求，因而遍及應用于小數控車床廠家的各類數控車床。前軸承選用高精度的雙列角接觸球軸承，后軸承選用單列（或雙列）角接觸球軸承。這種裝備具有良好的高速功用，但承載才能小，因而適用于高速、輕載和精細的數控車床主軸。前后軸承選用雙列和單列圓錐軸承。這種裝備約束了主軸的高轉速和精度，因而適用于中等精度，低速與重載的數控車床主軸。
選用步進電動機和單片機對普通車床的進給體系進行改造后形成的簡易型數控車床，本錢較低，但主動化程度和功用都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的反轉類零件的車削加工。依據車削加工要求在結構進步行專門規劃并配備通用數控體系而形成的數控車床，數控體系功用強，主動化程度和加工精度也比較高，適用于一般反轉類零件的車削加工。這種數控車床可一起控制兩個坐標軸，即X軸和Z軸。
