Eine Drehmaschine, also eine Maschine zur Herstellung von Teilen für andere Maschinen, gilt als die älteste Werkzeugmaschine. Diese Fähigkeit, Maschinenteile zuverlässig zu reproduzieren, war eine der Schlüsseltechnologien der industriellen Revolution. Einer der Schlüssel zu dieser Reproduzierbarkeit ist die Kontrolle der Drehzahl der Drehmaschine. Grundsätzlich müssen alle Drehmaschinen über eine Möglichkeit verfügen, die Spindeldrehzahl zu variieren. Eine Drehmaschine mit variabler Drehzahl bezieht sich auf Drehmaschinen, die über moderne und präzise Mittel zur Steuerung der Spindeldrehzahl verfügen.
Eine Spindel ist das Gerät, das das zu bearbeitende Werkstück hält. Es ist die Achse, um die sich das Stück dreht. Die Spindeldrehzahl ist kritisch, da sie das Drehmoment oder die Leistung beeinflusst, die auf den Schneidvorgang ausgeübt wird. Bei niedriger Drehzahl wird im Allgemeinen mehr Drehmoment aufgebracht. Die Umdrehungen pro Minute (U/min) sind ein Maß für die Spindeldrehzahl.
Die Schnittgeschwindigkeit hängt von der Spindeldrehzahl ab, ist aber auch ein Faktor des Werkstückdurchmessers. Ein Werkstück mit größerem Durchmesser hat eine höhere Schnittgeschwindigkeit, da bei einer Umdrehung des Werkstücks ein längerer Schnittweg zurückgelegt wurde. Auch die Härte des Materials spielt eine Rolle. Härtere Materialien erfordern mehr Schnittkraft und damit geringere Drehzahlen. Aufgrund des Bedarfs an stark unterschiedlichen Drehzahlen wird eine Drehmaschine mit variabler Drehzahl für eine bestimmte Materialart wie Holz oder Metall spezifiziert.
Fußbetriebene Drehmaschinen, wie z. B. eine Töpferscheibe, steuern die Geschwindigkeit durch die Frequenz und Kraft auf die Fußpumpe. Kleine Hobby-Drehmaschinen können einen einfachen Dreischrittmotor verwenden und die Geschwindigkeitseinstellungen auf wenige endliche Stufen begrenzen. Eine frühere industrielle Drehmaschine mit variabler Drehzahl verwendete eine Reihe von Riemen und Riemenscheiben, einschließlich konischer Riemenscheiben, um die Spindeldrehzahl zu variieren.
Variable Drehzahlen in Direktantriebsmotoren werden durch den Einsatz von Zahnrädern oder Riemenscheiben erreicht. Diese Art einer Drehmaschine mit variabler Drehzahl weist typischerweise Spindeldrehzahlen auf, die ein Vielfaches voneinander sind, beispielsweise das Acht-, 12-, 16- und 24-fache der Basisdrehzahl. Durch das Wechseln der Riemenscheiben stehen mehr Geschwindigkeitsoptionen zur Verfügung. Gänge und Riemenscheibe können von Hand eingestellt werden, oder häufiger durch Zifferblätter und Hebel, ähnlich dem Mechanismus eines 10-Gang- oder 21-Gang-Fahrradschaltgetriebes.
Durch die Verwendung von Wechselstrommotoren (AC) mit stufenlos regelbaren Getrieben oder neueren elektronischen Steuerungen sind unendlich viele Geschwindigkeiten verfügbar. Die elektronische Drehzahlregelung wird oft mit einem Motor mit variabler Drehzahl kombiniert, um den Betriebsbereich zu vergrößern. Eine Drehmaschine mit variabler Geschwindigkeit, die die elektronische Steuerung enthält, wird oft integriert, um eine konstante Schnittgeschwindigkeit beizubehalten, wenn sich der Durchmesser des Werkstücks ändert, entweder während des Schneidens oder entlang seiner Länge.