הדיוק של מרכז עיבוד שבבי הוא אחד ממדדי הביצועים המרכזיים, המשפיעים ישירות על הגודל, הצורה והדיוק המיקום של חלקים מעובדים. מנקודת מבט טכנית, הדיוק נקבע בעיקר על ידי התכנון המבני של הכלי, מערכת ההנעה (כגון ברגים כדוריים ומובילים ליניאריים), ביצועי הציר ויכולות הבקרה של מערכת ה-CNC. מרכזי עיבוד-בדיוק גבוה מפעילים בדרך כלל מערכות בקרה סגורות-בלולאה או-סגורה-למחצה, תוך שימוש בקנה מידה או מקודד כדי לספק-משוב מיקום בזמן אמת, מה שמבטיח שגיאת מיקום בטווח של ±0.005 מ"מ וחזרה עד ±0.003 מ"מ. גורמים המשפיעים על הדיוק יכולים להיות מסווגים כמכניים, חשמליים וסביבתיים. מבחינה מכנית, ישרות המסלול ויציאה רדיאלית של הציר (בדרך כלל פחות או שווה ל-0.002 מ"מ) ומשחק צירי (פחות או שווה ל-0.001 מ"מ) הם המפתח. מבחינה חשמלית, מהירות התגובה של כונן הסרוו ואלגוריתם האינטרפולציה של מערכת ה-CNC משפיעים ישירות על הדיוק הדינמי. מבחינה סביבתית, יש לשלוט בקפדנות על תנודות טמפרטורה (מומלץ בתוך ±2 מעלות), לחות (40%-60%) ורטט הרצפה (פחות או שווה ל-5μm). תקני התעשייה קובעים שדיוק מיקום הקואורדינטות הליניאריות של מרכזי עיבוד-גבוהים חייב לעמוד בתקן ISO 230-2 ו-VDI/DGQ 3441. לדוגמה, עבור מכונה עם שטח עיבוד של 1400×1350 מ"מ במיקום אופייני של ציר X/Y/Z שווה ל-X/Y/Z. 0.01 מ"מ/מ', והחזרה היא פחות או שווה ל-0.005 מ"מ/מ'. ביישומי תעופה וחלל, חלקי תעופה וחלל (כגון להבים ומארזים) דורשים דיוק ברמת מיקרון-, בעוד שעיבוד עובש שם דגש גדול יותר על חספוס פני השטח (Ra פחות מ-0.8 מיקרומטר או שווה ל-0.8מיקרון) ודיוק קווי מתאר. האמצעים לשיפור הדיוק כוללים כיול קבוע של קנה המידה (מומלץ כל שישה חודשים), שימוש במתקנים בעלי דיוק גבוה (כגון מערכות מיקום נקודת אפס), פרמטרי חיתוך אופטימליים (כגון מהירויות ציר של 8000-12000 סל"ד וקצב הזנה של 1000-3000 מ"מ לדקה ופיזור הטמפרטורה לדקה).
