Razlog, zakaj se obdelovalni centri lahko lotijo učinkovite in natančne obdelave kompleksnih delov v sodobni proizvodnji, je v njihovi visoko integrirani in modularni notranji strukturi. Celotno strukturo sestavljajo telo stroja, CNC sistem, pogonska in prenosna enota, avtomatski menjalnik orodij, pomožni sistemi ter naprave za zaznavanje in povratne informacije. Ti deli delujejo skupaj, da dosežejo visoko-hitrost, visoko-natančnost in več-procesno avtomatizirano obdelavo.
Telo obdelovalnega stroja je osnovni okvir, ki podpira in pozicionira proces obdelave. Običajno je sestavljen iz visoko{1}}trdne postelje, stebra, drsnika, delovne mize in sklopa vodila. Postelja je večinoma izdelana iz visoko{3}}kakovostnega litega železa ali varjenega jekla in je obdelana s staranjem za odpravo notranjih napetosti, kar zagotavlja dimenzijsko stabilnost med dolgotrajno-uporabo. Steber in drsnik tvorita navpični in vodoravni podporni sistem, medtem ko vodilne tirnice uporabljajo kotalne ali drsne vrste, dopolnjene s pred-strukturami za zategovanje in mazanje, da zagotovijo nizko trenje in visoko togost gibljivih delov. Delovna miza se lahko razdeli na fiksne in zamenljive pladnje, odvisno od konstrukcijske oblike, da zadosti potrebam neprekinjene obdelave več obdelovancev. Običajne CNC postavitve vključujejo navpične, vodoravne in portalne vrste. Navpične postavitve so kompaktne in primerne za obdelavo majhnih do srednje velikih-delov, vodoravne postavitve olajšajo več{11}}stransko obdelavo, portalne postavitve pa so s svojim velikim hodom in visoko togostjo primerne za velike komponente.
CNC sistem je komandni center obdelovalnega centra, sestavljen iz strojne in programske opreme krmilnika. Tolmači navodila obdelovalnega programa in generira trajektorije gibanja za vsako koordinatno os in ukaze za nadzor hitrosti vretena. Sodobni sistemi CNC pogosto vključujejo več-osno povezavo, visoko-interpolacijo,-nadzor vnaprej in zmožnosti grafične simulacije, kar jim omogoča obvladovanje-računalniških zahtev v realnem času za kompleksne površine in visoko-hitrost obdelave. Njegova integracija z vmesnikom človek-stroj (HMI) operaterjem omogoča enostavno urejanje programov, nastavitev parametrov in spremljanje stanja.
Pogonska in prenosna enota vključuje servo pogone in mehanizme za prenos dovoda. Servo pogon prejema ukaze iz sistema CNC in prek nadzora-zanke toka, hitrosti in položaja poganja servo motor za doseganje visoko-natančnega premika in hitrostnega odziva. Pogonski pogoni so običajno v dveh oblikah: pari krogličnih vijakov in linearni motorji. Kroglični vijaki pretvarjajo rotacijsko gibanje v linearno in so znani po svoji zanesljivosti in zrelosti. Linearni motorji odpravljajo vmesne prenosne povezave, zagotavljajo višjo hitrost in zmogljivost pospeševanja, zaradi česar so primerni za obdelavo z visoko-hitrostjo. Pogonska enota vretena krmili glavni motor za doseganje brezstopenjske regulacije hitrosti in konstantne izhodne moči, kar ustreza potrebam različnih materialov in pogojev rezanja.
Avtomatski menjalnik orodij (ATC) je ključna komponenta v obdelovalnih centrih za doseganje koncentracije procesa. Sestavljen je iz zalogovnika orodja in mehanizma za menjavo orodja. Zalogovnike orodij je mogoče razvrstiti po prostornini in obliki, vključno s tipom-klobuka, tipom-plošča, tipom-verige in tipom-matrike, z zmogljivostmi od ducata do več sto orodij. Mehanizem za menjavo orodja, ki ga poganja robotska roka ali odmikač, hitro in natančno izmenjuje orodja med vretenom in zalogovnikom orodij v skladu s programiranimi navodili med obdelavo, kar bistveno skrajša čas brez rezanja in izboljša izkoriščenost opreme. Standardizirana zasnova držala orodja in ojnice zagotavlja zanesljivost in združljivost menjave orodja.
Pomožni sistemi zajemajo podsisteme, kot so hlajenje in mazanje, odstranjevanje ostružkov, hidravlika in pnevmatika. Sistem za hlajenje in mazanje zmanjša temperaturo orodja in obdelovanca z rezalno tekočino ali mikro-mazanjem, odplakne ostružke in izboljša kakovost površine. Naprava za odstranjevanje ostružkov nemudoma prenese ostružke, ki nastanejo med strojno obdelavo, v zbiralno območje, s čimer ohranja obdelovalno območje čisto in preprečuje sekundarne praske. Hidravlični in pnevmatski sistem zagotavljata električno podporo za vpenjalno napravo, menjalnik orodja in zaščitna vrata, kar zagotavlja hitro in natančno delovanje.
Naprave za zaznavanje in povratne informacije vključujejo elemente za zaznavanje položaja in senzorje za spremljanje stanja. Visoko{1}}natančne naprave za zaznavanje položaja, kot so linearne tehtnice, kodirniki in rotacijski transformatorji, tvorijo povratni sistem s popolnoma zaprto-zanko ali pol-zaprto-zanko, kar zagotavlja natančnost pozicioniranja in ponovljivost koordinatnih osi. Senzorji temperature, senzorji vibracij in naprave za zaznavanje obremenitve lahko spremljajo stanje delovanja vretena in podajalnega sistema v realnem času, kar zagotavlja osnovo za preventivno vzdrževanje in inteligentno diagnostiko.
Če povzamemo, cilj strukturne zasnove obdelovalnega centra je visoka togost, visoka natančnost in visoka avtomatizacija. Različni funkcionalni moduli tvorijo organsko celoto v smislu nosilnosti-mehanskih obremenitev, nadzora gibanja, upravljanja orodij in zagotavljanja procesa. Ta integrirana struktura ne podpira samo dokončanja zapletenih procesov v eni sami nastavitvi, ampak zagotavlja tudi trdno fizično in tehnično podlago za visoko-hitrost, visoko-natančnost in inteligentno obdelavo, zaradi česar so obdelovalni centri nepogrešljiva osnovna oprema v sodobni proizvodnji.