在CNC数控车床之主轴为重要的关键元件之一，心轴本体为速度、刚性与变性主要的关键参数，因此设计主轴时如何获得高速与高刚性在心轴设计则相形重要。在传动方面主要分为皮带式、齿轮式、内藏式与直节式等传动动力之形式，因此主轴也是常常利用传动形式进行分类。一般主轴单元的总体要求是保证在相同的负载与转速下，带动工件或刀具精确而稳定的绕其轴心线旋转，并长期保持这种性能。因此有下列的基本要求﹕1.旋转精度2.刚性3.抗振性4.温升与热变形等，本单元将介绍CNC工具机机械人才鑑定主轴设计与应用相关科目与技术。
主轴分类原理：
CNC数控车床与数控铣床两大类其应用有所差异，一般车床主轴夹持工件进行旋转运动，则X/Z轴进行切削加工运动，因此夹头与旋转油压缸为重要的夹持机构并且与主轴进行整合。而铣床主轴夹持刀把与刀具进行旋转运动，则X/Y/Z轴进行切削加工运动，因此拉刀机构为重要的刀具夹持机构并且与主轴进行整合。然而主轴设计时必须考虑与计算之项目如下：
(1)计算切削力、马达加减速时间等，作为主轴马达选用相关料，也为计算轴承寿命之依据;
(2)主轴心轴本体主要参数确定，主要在决定主轴之内径、外径、悬伸量及跨距等;
(3)主轴刚性计算分析，主要包括径向刚性、扭转刚性及临界转速计算分析;
(4)轴承的计算，依选定之轴承计算其疲劳寿命; (5)皮带资料，此部份为厂商提供之技术资料;
(6)盘形弹簧计算，确认其疲劳寿命;
(7)拉鬆刀力量分析等，在刀把主要有3种规格，包含BT系列锥度为7/24，HSK系列锥度为1/10，Capto系列锥度为1/20。
一般齿轮式主轴与皮带式主轴应用适合中重切削数控车床与低转速之应用，而直结式主轴与内藏式主轴应用于轻切削高进给之应用方式，直结式主轴为高速切削应用的入门形式，主要优点为构造简单与容易直传高速化，缺点为高速连轴器成本高、抓刀系统设计较困难与连轴器应用技术等。在高速内藏式主轴方面主要优点为容易达到高转速、震动较低、容易模组化与噪音低，缺点为主轴需解决热温升之问题、製造维护成本高与模组製造技术要求较高。
台湾程泰专业生产数控车床，其主轴皆由自己设计研发及生产，达成更高的生产标准，其主轴标均可配置皮带式、齿轮式、内藏式，主要看具体机型和配置要求。
