现在的机械加工，绝大多数主轴电动机都采用笼型交流三相异步电动机，因为它不存在直流电动机的碳刷换向问题，矢量变频技术也使笼型异步电动机的性能完全达到了直流电动机的水平，而且其过载能力强，体积小，全封闭免维护。

机械加工电动机的特性曲线分为两个部分，低转速时的横扭矩，高转速时的恒功率，在这两个曲线交叉部位有一个节点，这个节点叫做基本转速。精密机械零件加工厂根据这个基本转速，通常将齿轮箱设计成了两个挡位，这样便于控制器的控制，因为两种不同的情况，调整的情况有着本质不同。

1、低转速时横扭矩，通过调整电枢电压的方式来调速。

2、高转速时恒功率，通过调整励磁电流的方式来调速。

机械加工的主轴转速无论采用哪种调整方式，都是通过变频器来完成的。如果采用了永磁同步式交流伺服电动机，它自身不能很好地在弱磁状态下工作，这时就要有一套辅助系统来完成主轴的动作，对于这么一套辅助系统而言，在结构设计上会单独设置成一个挡位以便控制，这就是一些大型CNC零件加工机床采用了三个挡位的原因。

目前，机械加工主轴驱动装置的恒转矩调速范围比可达1:100，恒功率调速范围比可达1:30，恒转矩和恒功率调速范围比达到1:2，过载1.5倍时仍然可以持续工作30min。例如，该主轴额定转速1500/min，则挡位应该在500r/min位置分开，低挡最低5/min，精密机械零件加工厂好一些的齿轮副，能够将转速降到0.5min。