CNC фрезата е типичен тип CNC машинен инструмент и основната му конфигурация следва общите структурни принципи на такива машини. Ключовите функционални компоненти включват CNC контролен блок, шпиндел, работна маса, легло/колона на машината и направляващи. Механично една типична CNC фреза се състои от няколко основни части: основни компоненти, главна задвижваща система, захранваща задвижваща система, въртяща се работна маса и други механични принадлежности.
Има два основни структурни дизайна за леглото на машината: портален тип и конфигурация на вертикален обработващ център. И двете се отличават с рационално оформление и висока твърдост; основата е оборудвана с регулиращи болтове за улесняване на нивелирането. Възелът на фрезовата глава се състои от двигател и шпиндел; задвижването на шпиндела обикновено използва безчетков двигател, серво мотор или високо{2}}скоростен вграден-мотор на шпиндела. Шпинделът се поддържа от високо-прецизни лагери, за да се осигури точност на въртене и твърдост и е оборудван с механизъм-за бърза смяна на инструмента. Освен това модулът на фрезовата глава е част от задвижващата система за вертикално подаване.
Работната маса и седлото се поддържат от хоризонталните направляващи на повдигащата се платформа. Надлъжното подаване на работната маса се задвижва от серво мотор, монтиран в десния край, постигайки линейно движение чрез сферичен винт; високо{1}}прецизните линейни направляващи се използват за надлъжните и напречните направляващи повърхности на седлото. Повдигащата се платформа задвижва седлото за напречно движение на подаване, като използва принцип на предаване, идентичен с този на надлъжното подаване на работната маса.
CNC системата служи като основен контролен блок на машината. Често срещаните марки включват FANUC (Япония), Heidenhain (Германия), Syntec и Baoyuan (Тайван), както и GSK и KND (континентален Китай). Охладителната система-състояща се от помпа за охлаждаща течност, захранващи и връщащи тръби, превключватели и дюзи-охлажда зоната на рязане. Системата за смазване използва автоматична маслена помпа за подаване на смазка към втулката на шпиндела, направляващите и сферичните винтове чрез разпределител на масло.
Въртящите се цилиндрични много-фрези, използвани при CNC фрезоване, обикновено са известни като челни фрези; способни да се движат по различни оси, те се използват за обработка на елементи като тесни кухини, слотове и външни контури. Машинните инструменти, използвани за фрезови операции, са известни като фрезови машини; CNC фрезовите машини обикновено се отнасят до CNC обработващи центрове. Операциите по фрезоване,-които включват както ръчно, така и CNC фрезоване-се извършват в машинни цехове.
CNC фрезовите машини притежават всички възможности за обработка на конвенционалните фрезови машини, но могат също така да обработват сложни елементи като равнинни кухини, външни контури и пространствени извити повърхности.
Процесът на фрезоване с ЦПУ обикновено се разделя на етапи като груба обработка, полу{0}}обработка и окончателна обработка.

