数控机床主轴伺服系统具有较宽的调速范围，足够的切削力矩，四象限运行能力和自动的加减速控制，自动换刀所需的主轴准停以及车削中心所要求的C轴功能等。为了满足上述性能要求，现在一般都采用基于矢量变换的全数字式交流伺服系统。 数控机床主轴采用分段无级变速，提高主轴低速出力。通过数控装置、PLC、液压拨叉、以及数控加工程序的配合可实现不同换挡齿轮箱的切换，从而达到分段无级变速。 主轴准停要求主轴具有准确的定位于圆周上某一角度的功能，用于自动换刀过程，有机械准停，和电气准停。 现在伺服电机和主轴做成一体的主轴形式称为电主轴，减少了传动链。