Načelo delovanja stroja za vrtanje in narezovanje navojev temelji na treh mehanizmih: zaporedni povezavi, koordinaciji navora in nadzorovanem hodu. Najprej v fazi vrtanja vreteno poganja sveder, da se vrti z visoko hitrostjo in podaja aksialno vzdolž nastavljene hitrosti podajanja. Material se odstrani z rezalnim delovanjem rezalnega roba svedra, pri čemer se oblikuje valjasta skoznja ali slepa luknja. Ko globina vrtanja doseže prednastavljeno vrednost, krmilni sistem samodejno sproži spremembo orodja ali preklop načina-nekateri modeli uporabljajo strukturo dvojnega-vretena, pri čemer vrtalno vreteno in narezno vreteno delujeta neodvisno; pogostejši modeli uporabljajo notranji mehanizem sklopke ali servo vzvratno napravo za preklop vretena iz stanja visoke-hitrosti, nizkega-navora v stanje nizke-hitrosti, visokega-navora, s hkratnim spreminjanjem ali preklopom na pipo.
V fazi navoja navoja se vreteno vrti in premika osno sinhrono s hitrostjo, ki je natančno usklajena z naklonom in hitrostjo podajanja, zaradi česar navojni navoj zareže standardni notranji navoj vzdolž vijačne poti znotraj izvrtine.
Med celotnim procesom so kot vrtenja vretena, pomik podajanja in povratna informacija navora strogo povezani, da se zagotovi popoln profil navoja, natančen korak in gladka površina.
