Puurimis- ja keermepuurimismasina tööpõhimõte põhineb kolmel mehhanismil: järjestikusel sidumisel, pöördemomendi koordineerimisel ja juhitaval käigul. Esiteks, puurimisetapis paneb spindel puuriotsaku suurel kiirusel pöörlema ja etteande aksiaalselt etteantud kiirusel. Materjal eemaldatakse puuri lõiketera lõikamise teel, moodustades silindrilise läbiva ava või pimeaugu. Kui puurimissügavus saavutab eelseadistatud väärtuse, käivitab juhtsüsteem automaatselt tööriistavahetuse või režiimi vahetamise toimingu-mõned mudelid kasutavad kahe-võlli struktuuri, kusjuures puurimisspindel ja keermesvõll töötavad sõltumatult; enamlevinud mudelid kasutavad sisemist sidurimehhanismi või servo-tagurdusseadet, et lülitada spindli suurelt-pööreteliselt madalalt-pöördemomendilt madalale-kiirusele, suure{8}}pöördemomendi olekusse, vahetades samaaegselt kraani või lülitudes sellele.
Keermestamisetapis pöörleb ja liigub spindel aksiaalselt sünkroonselt kiirusega, mis on täpselt kooskõlas sammu ja ettenihke kiirusega, mistõttu kraan lõikab standardse sisekeere mööda spiraalset trajektoori puuritud augu sees.
Kogu protsessi vältel on spindli pöördenurk, etteande nihe ja pöördemomendi tagasiside rangelt seotud, et tagada täielik keermeprofiil, täpne samm ja sile pind.
