數控機床主軸部件的精度、剛度和熱變形對加工質量有直接影響。由于加工過程中不對數控機床進行人工調整，因此這些影響就更為嚴重。目前數控機床的主軸廠主要有三種型式。
前后支撐采用不同軸承
前支撐采用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸雙列向心推力球軸承組合，后支撐采用成對向心推力球軸承。此配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強力切屑的要求，因此普遍應用于各類數控機床。
前軸承采用高精度雙列向心推力球軸承
向心推力球軸承高速時性能良好，主軸zui高轉速可達4000r/min。但是，它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和緊密的數控車床。
雙列和單列圓錐滾子軸承
這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強的動載荷，安裝與調整性能也好。但是，這種軸承限制了主軸的zui高轉速和精度，因此使用中等精度、低速與重載的數控機床。在主軸的機構上，要處理好卡盤和刀架的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調整、主軸部件的潤滑和密封以及工藝上的其他一系列問題。
為了盡可能減少主軸部件溫升熱變形對機床工作精度的影響，通常利用潤滑油的循環系統把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱體保持恒定的溫度。在某些數控鏜、銑床上采用的制冷裝置，比較理想的實現了溫度控制。近年來，某些數控機床的主軸軸承采用油脂，用封入方式進行潤滑，每加一次油脂可以使用7年至10年。為了使潤滑油和油脂不致混合，通常采用迷宮密封方式。
對于數控車床主軸，因為在它的兩端安裝著結構笨重的動力卡盤和夾緊油缸，所以主軸剛度必須進一步提高，并應設計合理的連接端，以改善動力卡盤與主軸端度的連接剛度。
