Celotna zmogljivost in življenjska doba obdelovalnega stroja sta kot osnovna oprema za doseganje visoko-natančnega odstranjevanja in oblikovanja materiala v veliki meri odvisni od uporabljenih glavnih strukturnih materialov. Materiali ne določajo samo statične in dinamične togosti, toplotne stabilnosti in odpornosti na vibracije obdelovalnega stroja, temveč tudi neposredno vplivajo na vzdrževanje natančnosti obdelave in dolgoročno-zanesljivost. Zato sta izbira in ujemanje zmogljivosti materialov za ključne komponente obdelovalnega stroja pomembna tehnična vprašanja v procesu načrtovanja in izdelave.
Osnovne nosilne-komponente, kot so postelja, steber in prečni nosilec, so običajno izdelane iz-litega železa ali granita visoke trdnosti. Siva litina lahko zaradi svojih odličnih lastnosti dušenja in obdelovalnosti litja učinkovito absorbira vibracije med postopkom rezanja, kar izboljša stabilnost strojne obdelave; njegova notranja luskasta struktura grafita lahko ublaži udarne obremenitve in upočasni širjenje razpok zaradi utrujenosti. Nekateri visoko{4}}natančni modeli uporabljajo lito železo Meehanite ali nodularno lito z nadaljnjimi izboljšavami v trdnosti in odpornosti proti obrabi s sestavo zlitine in optimizacijo toplotne obdelave. Zaradi izjemno nizkega koeficienta toplotnega raztezanja in odlične dimenzijske stabilnosti se granit uporablja v ultra-preciznih obdelovalnih centrih ali koordinatni merilni opremi, ki je zelo občutljiva na temperaturni nihanje, pri čemer ohranja mikronsko -ravni geometrijsko natančnost zunaj okolja s konstantno-temperaturo.
Vodila in drsniki so večinoma izdelani iz visoko{0}}kakovostnega legiranega jekla s površinsko utrjeno obdelavo. Običajno uporabljeni materiali vključujejo karburizirano in kaljeno jeklo ali nitrirano jeklo. Ti materiali združujejo visoko površinsko trdoto z žilavostjo jedra, odpornostjo proti obrabi in plastičnim deformacijam površine vodil ter zagotavljajo ravnost in kontaktno togost gibljivih delov med dolgo-uporabo. Pri modelih z visoko-hitrostjo in lahkimi-obremenitvami se za zmanjšanje gibljive mase uporabljajo tudi aluminijeve zlitine in kompozitni materiali, vendar so potrebna ojačitvena rebra in visoko{7}}trdne podporne strukture za kompenzacijo nezadostne togosti.
Zahteve za materiale v sklopu vretena so še posebej stroge, pri čemer se pogosto uporablja-legirano jeklo visoke trdnosti ali posebne vrste jekla. Jedro vretena je večinoma izdelano iz kromovega-molibdenovega legiranega jekla ali naogljičenega jekla, kaljenega in površinsko visoko-frekvenčno kaljenega, da se doseže visoka odpornost na utrujenost in odpornost proti obrabi. Za prilagoditev centrifugalni sili in toplotni obremenitvi med vrtenjem z visoko-hitrostjo nekatera-vretena vrhunskega razreda uporabljajo visoko{7}}trdno nerjavno jeklo ali titanovo zlitino za zmanjšanje mase in izboljšanje odpornosti proti koroziji. Ležajna ohišja in tulci so izdelani iz cepljene litine ali prednapetih jeklenih tulcev, da se zagotovi natančnost sestavljanja ležajev in togost podpore.
Komponente menjalnika, kot so vodilni vijaki, zobate letve in zobniki, so na splošno izdelani iz jekla iz krom-molibdenove zlitine ali karburiziranega jekla in so podvrženi natančnemu brušenju in površinskemu utrjevanju, da se zagotovita natančnost prenosa in življenjska doba obrabe. Kroglična vretena zaradi svoje potrebe, da prenesejo ponavljajoče se obremenitve in visoko-hitrost gibanja, zahtevajo materiale z dobro dimenzijsko stabilnostjo in odpornostjo na utrujenost, da preprečijo zračnost in povečano povratno zračnost.
S trendom k lahkim in kompozitnim strukturam se kompozitni materiali, ojačani z ogljikovimi vlakni, in sendvič strukture v obliki satja začenjajo uporabljati v ne{0}}obremenitvenih-komponentah, kot so varovala in delovne mize. To lahko znatno zmanjša maso gibljivih delov in izboljša dinamični odziv, vendar je treba obravnavati vprašanja ujemanja toplotnega raztezanja s kovinskim okvirjem in zanesljivost povezave.
Na splošno je izbira glavnih materialov za obdelovalne centre osredotočena na togost, blaženje, odpornost proti obrabi, toplotno stabilnost in prilagodljivost procesa. Različne komponente so različno konfigurirane glede na njihove značilnosti napetosti in delovne pogoje. Znanstveno usklajen materialni sistem ne zagotavlja samo trdne mehanske podlage za obdelovalne stroje, ampak tudi zagotavlja, da lahko nenehno zagotavljajo visoko-natančnost in visoko-zanesljivost obdelovalnih zmogljivosti v zapletenih delovnih pogojih, kar podpira nenehno prizadevanje sodobne proizvodne industrije h kakovosti in učinkovitosti.