Die rotierende Hauptkomponente einer Fräsmaschine, die die Kraft auf das Schneidwerkzeug überträgt, wird als Frässpindel bezeichnet. Fräsen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein Werkstück relativ zu einem rotierenden Werkzeug mit Schneiden bewegt wird, um Material abzutragen. Während die Frässpindel das Schneidwerkzeug dreht, wird ihm das Werkstück aus verschiedenen Richtungen zugeführt, um die gewünschte Form zu formen.
Schneidwerkzeuge haben im Allgemeinen gerade oder sich verjüngende Abschnitte an einem ihrer Enden, während sich die Schneidkanten am anderen Ende des Werkzeugs befinden. Das dem Schneiden gegenüberliegende Ende ist in der Fräsmaschinenspindel montiert, um das Werkzeug auszurichten und zu stützen und um Kraft und Rotation bereitzustellen. Eine Vielzahl von Spindeladaptern, Spannzangen und anderen Werkzeugen ist erhältlich, um das Werkzeug in der Frässpindel zu montieren.
Frässpindeln können je nach verwendeter Mühle entweder horizontal oder vertikal positioniert werden. Bei einer Vertikalmaschine ist die Spindel parallel zur Tragsäule der Mühle in einem auf- und abbewegbaren Gleitkopf gelagert. Viele moderne Vertikalfräser haben Köpfe, die gedreht werden können, um die Frässpindel zum Schneiden in einem Winkel zu positionieren.
Die Frässpindel einer horizontalen Maschine befindet sich normalerweise in einer festen Position, wobei ihr Motor in der Säule der Mühle untergebracht ist. Bei einer horizontalen Maschine kann die Spindel normalerweise nicht neu ausgerichtet werden, wie es einige vertikale Maschinen erlauben. Eine horizontale Maschine kann jedoch einen Tisch haben, der gedreht werden kann, um den Winkel der Spindel relativ zum Werkstück zu ändern. Bei einigen Maschinen kann ein vertikaler Spindelaufsatz verwendet werden, um eine horizontale Mühle in eine vertikale Konfiguration umzuwandeln.
Die Drehzahl einer Frässpindel muss für einen sicheren Betrieb der Maschine und zur Vermeidung von Werkzeug- oder Werkstückschäden entsprechend eingestellt werden. Mühlenhersteller können empfohlene Werte angeben oder sie können für das spezielle verwendete Werkzeug und das zu bearbeitende Material berechnet werden. Die Geschwindigkeit wird in der Regel über einen Drehknopf oder eine Handkurbel an der Maschine eingestellt. Moderne Maschinen können eine kontinuierliche Anpassung über einen Bereich von Geschwindigkeiten ermöglichen, während ältere Modelle möglicherweise eine begrenzte Anzahl spezifischer Einstellungen haben.
Fräsmaschinen können unter bestimmten Bedingungen unter übermäßigen Vibrationen, dem sogenannten Rattern, leiden. Rattern kann die Präzisionsbearbeitung erschweren oder unmöglich machen sowie das verwendete Werkzeug beschädigen. Eine häufige Ursache für Rattern ist eine zu hoch eingestellte Spindeldrehzahl. Wenn das Herabsetzen der Geschwindigkeit den Zustand nicht behebt, kann das Problem an einem unausgeglichenen Werkzeug, einer lockeren Befestigung oder einem anderen Problem liegen.
Eine einfache Mühle kann nur eine Frässpindel haben, während komplexere Maschinen mehrere Spindeln enthalten können. Mehr als eine Spindel ermöglicht das Schneiden in zwei oder drei Dimensionen, ohne das Werkstück neu zu positionieren. Moderne computergesteuerte (CNC) Maschinen, die in komplexen Fräsoperationen verwendet werden, enthalten oft drei oder mehr Frässpindeln für eine schnellere Fertigung und einen erhöhten Durchsatz.