O princípio de funcionamento de uma máquina de perfuração e rosqueamento é baseado em três mecanismos: ligação sequencial, coordenação de torque e curso controlável. Primeiro, no estágio de perfuração, o fuso aciona a broca para girar em alta velocidade e alimentar axialmente ao longo de uma taxa de avanço definida. O material é removido pela ação de corte da ponta da broca, formando um furo passante cilíndrico ou furo cego. Quando a profundidade de perfuração atinge o valor predefinido, o sistema de controle aciona automaticamente uma mudança de ferramenta ou uma ação de mudança de modo.-alguns modelos usam uma estrutura-de fuso duplo, com o fuso de perfuração e o fuso de rosqueamento operando de forma independente; modelos mais comuns usam um mecanismo de embreagem interno ou dispositivo de reversão de servo para mudar o fuso de um estado de alta-velocidade e baixo-torque para um estado de baixa-velocidade e alto-torque, mudando ou alternando simultaneamente para o macho.
No estágio de rosqueamento com macho, o fuso gira e se move axialmente de forma sincronizada a uma velocidade precisamente compatível com o passo e a taxa de avanço, fazendo com que o macho corte uma rosca interna padrão ao longo de uma trajetória helicoidal dentro do furo perfurado.
Durante todo o processo, o ângulo de rotação do fuso, o deslocamento de avanço e o feedback de torque são estritamente acoplados para garantir um perfil de rosca completo, passo preciso e uma superfície lisa.
