在數控機床市場競爭日趨激烈的情況下，為了使數控機床能以足夠多的功能和相對低廉的銷售價格推向市場，設計者為此付出了巨大的努力。通用型數控機床雖然能夠很好地滿足各類用戶的需求，但由于機床的功能過于齊全，使售價提高，用戶不得不為多余的功能承擔額外的費用，成本的上升必然會削弱產品在市場上的競爭力；而專用型數控機床對某具體的零件雖然具有良好的經濟性，但它限制了加工對象的品種變化，使生產柔性下降。 
    模塊化設計思想正是為解決上述矛盾而提出的，它靈活的機床配置使用戶在數控機床的功能、規格方面有更多的選擇余地，做到既能滿足用戶的加工要求，又盡可能不為多余的功能承擔額外的費用。 
    數控機床通常由床身、立柱、主軸箱、工作臺、刀架系統及電氣總成等部件組成。如果把各種部件的基本單元作為基礎，按不同功能、規格和價格設計成多種模塊，用戶可以按需要選擇最合理的功能模塊配置成整機。這不僅能降低數控機床的設計和制造成本，而且能縮短設計和制造周期，最終贏得市場。目前，模塊化的概念已開始從功能模塊向全模塊化方向發展，它已不局限于功能的模塊化，而是擴展到零件和原材料的模塊化。 
    數控機床的機電一體化是對總體設計和結構設計提出的重要要求。它是指在整個數控機床功能的實現以及總體布局方面必須綜合考慮機械和電氣兩方面的有機結合。新型數控機床的各系統已不再是各自不相關聯的獨立系統。最具典型的例子之一是數控機床的主軸系統已不再是單純的齒輪和帶輪的機械傳動，而更多的是由交流伺服電動機為基礎的電主軸。電氣總成也已不再是單純游離于機床之外的獨立部件，而是在布局上和機床結構有機地融為一體。由于抗干擾技術的發展，目前已把電力的強電模塊與微電子的計算機弱電模塊組合成一體，既減小了體積，又提高了系統的可靠性。