數控機床機械手一般由輸入輸出裝置、數控裝置、可編程控制器、伺服系統、檢測反饋裝置和主機等組成。
1.輸入輸出裝置的輸入裝置能將不同的處理信息傳送給計算機。在早期的
數控機床機械手，輸入設備是穿孔帶，現在趨于消除。目前，鍵盤、磁盤等的使用，大大方便了信息的輸入工作。輸出是指內部工作參數的輸出（包括機床正常理想工作狀態下的原始參數、故障診斷參數等）。一般來說，這些參數應在機床工作時輸出，以備記錄和保存。經過一段時間的工作，可以將輸出數據與原始數據進行比較，有助于判斷機床是否工作，保持正常。
2.數控裝置是
數控機床機械手的核心和主導部件。完成所有加工數據的處理和計算，最終實現數控機床機械手各項功能的指令。它包括微型計算機、各種接口電路、CRT顯示硬件和相應的軟件。
3,可編程控制器即PLC，它對主軸單元實現控制，將程序中的轉速指令進行處理而控制主軸轉速；管理刀庫，進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數、刀具剩余壽命及刀具刃磨次數等管理；控制主軸正反轉和停止、準停、切削液開關、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作；還對機床外部開關（行程開關、壓力開關、溫控開關等）進行控制；對輸出信號（刀庫、機械手、回轉工作臺等）進行控制。
4.檢測反饋裝置由檢測元件和相應的電路組成。它主要檢測機床的速度和位移，并將信息反饋給數控裝置，實現閉環控制，保證數控機床機械手的精度。
5.數控機床機械手的主體，包括機床床身、主軸、進給傳動機構等機械部件。
