Las tecnologías de fabricación híbrida permiten la fabricabilidad y alta eficiencia de fabricación de diseños de piezas innovadoras que comprenden características de alta complejidad que de otro modo no podrían fabricarse en un solo paso o en un número reducido de pasos. Este estudio propone el diseño de una máquina CNC híbrida aditiva y sustractiva totalmente automatizada y de bajo costo, de grado industrial, para piezas no metálicas. Combina las operaciones de un centro de mecanizado CNC de seis ejes con una impresora 3D de extrusión de seis ejes con cambio automático de cabezal de herramienta para procesar piezas hechas de polímero y materiales especiales de impresión 3D (por ejemplo, filamentos reforzados con fibra de carbono). El proceso de diseño incluye análisis de elementos finitos de respuesta estática, dinámica y armónica para optimizar su resistencia estructural y, al mismo tiempo, reducir los costos de los componentes de la máquina a unos pocos miles de euros para todos los componentes y subsistemas incluidos, lo que la hace viable para fines industriales. En los escenarios de carga investigados, los resultados del análisis muestran que en el borde de una mesa de máquina redonda de 200 mm de diámetro, incluso en sus posiciones angulares más desfavorables, la deformación máxima no fue superior a 0.24 mm, con un factor de seguridad en la magnitud de 10 a 20 al aplicar perfiles de fuerza de corte con amplitudes de hasta 100 N, lo que satisface ampliamente las especificaciones estructurales para la operación del diseño de la máquina propuesta.