隨著大規(guī)模集成電路技術和表面安裝技術的發(fā)展，CNC系統(tǒng)硬件模塊及安裝方式不斷改進。從CNC系統(tǒng)的總體安裝結構看，有整體式結構和分體式結構兩種。
    所謂整體式結構是把CRT和MDI面板、操作面板以及功能模塊板組成的電路板等安裝在同一機箱內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是結構緊湊，便于安裝，但有時可能造成某些信號連線過長。分體式結構通常把CRT和MDI面板、操作面板等做成一個部件，而把功能模塊組成的電路板安裝在一個機箱內(nèi)，兩者之間用導線或光纖連接。許多CNC機床把操作面板也單獨作為一個部件，這是由于所控制機床的要求不同, 操作面板相應地要改變，做成分體式有利于更換和安裝。
    CNC操作面板在機床上的安裝形式有吊掛式、床頭式、控制柜式、控制臺式等多種。
    從組成CNC系統(tǒng)的電路板的結構特點來看，有兩種常見的結構，即大板式結構和模塊化結構。大板式結構的特點是, 一個系統(tǒng)一般都有一塊大板，稱為主板。主板上裝有主CPU和各軸的位置控制電路等。其他相關的子板（完成一定功能的電路板），如ROM板、零件程序存儲器板和PLC板都直接插在主板上面，組成CNC系統(tǒng)的核心部分。由此可見，大板式結構緊湊，體積小，可靠性高，價格低，有很高的性能／價格比，也便于機床的一體化設計，大板結構雖有上述優(yōu)點，但它的硬件功能不易變動，不利于組織生產(chǎn)。
    另外一種柔性比較高的結構就是總線模塊化的開放系統(tǒng)結構，其特點是將CPU、存儲器、輸入輸出控制分別做成插件板（稱為硬件模塊），甚至將CPU、存儲器、輸入輸出控制組成獨立微型計算機級的硬件模塊，相應的軟件也是模塊結構，固化在硬件模塊中。硬軟件模塊形成一個特定的功能單元，稱為功能模塊。功能模塊間有明確定義的接口，接口是固定的，成為工廠標準或工業(yè)標準，彼此可以進行信息交換。于是可以積木式組成CNC系統(tǒng)，使設計簡單，有良好的適應性和擴展性，試制周期短，調(diào)整維護方便，效率高。
    從CNC系統(tǒng)使用的CPU及結構來分，CNC系統(tǒng)的硬件結構一般分為單CPU和多CPU結構兩大類。初期的CNC系統(tǒng)和現(xiàn)在的一些經(jīng)濟型CNC系統(tǒng)采用單CPU結構，而多CPU結構可以滿足數(shù)控機床高進給速度、高加工精度和許多復雜功能的要求，也適應于并入FMS和CIMS運行的需要，從而得到了迅速的發(fā)展，它反映了當今數(shù)控系統(tǒng)的新水平。