現代的大部分數控機床的主軸都具有調速功能，主軸調速是按照數控系統的控制指令白動執行的。為了能同時滿足對主傳動的調速和輸出扭矩的要求，數控機床常采用機電結合的方式，即同時采用電動機和機械齒輪變速兩種方式。其中齒輪減速以增大輸出扭矩，并利用齒輪換擋來擴大調速范圍。
1.電動機調速：
用于主軸驅動的調速電動機主要有直流電動機和交流電動機兩大類。
(1)直流電動機主軸調速由于主軸電動機要求輸出較大的功率，所以主軸直流電動機在結構上不適用永磁式，一般使用它激式。為縮小體積，改善冷卻效果，以免電動機過熱，常采用軸向強迫風冷或采用熱管冷卻技術。
直流主軸電動機一般都采用轉速、電流雙閉環調速系統控制，可以保證主軸旋轉速度的穩定。
(2)交流電動機主軸調速近年來，交流主軸電動機調速系統日益增多。主軸交流電動機多采用鼠籠式感應電動機，使用交流變頻控制主軸轉速。使用這種調速方式使主軸系統的維護要求和故障率都大大降低。
2.機械齒輪變速：
用此種變速方式的機床通常采用電動機無級調速，使主軸齒輪箱的結構大大簡化，但其低速段的輸出扭矩常常無法滿足機床強力切削的要求。因此數控機床常采用1 ^-4擋齒輪變速與電動機無級調速相結合的方式，即所謂分段無級變速。采用機械齒輪減速，增大了輸出扭矩，并利用齒輪換擋擴大了調速范圍。
機械齒輪白動換擋執行機構是一種電一機轉換裝置，常采用如下兩種方式:
1)液壓缸撥義換擋。
2)電磁離合器換擋：
兩種方式都是通過數控機床的PLC控制，白動進行換擋。
