Металлорежущие станки, наряду с прессами и молотами, представляют собой тот вид оборудования, который лежит в основе производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий

Тип приводного элемента зависит, в первую очередь, от частоты вращения шпинделя, величины передаваемой силы, требований к плавности вращения, а также от общей компоновки привода. Зубчатые передачи наиболее просты и компактны, передают большие крутящие моменты, однако из-за погрешностей и передачи возмущений на шпиндель (работа зубчатых передач сопровождается скольжением по рабочим поверхностям и ударами) их обычно не применяют в прецизионных станках, а также при высоких частотах вращения. Предел по окружной скорости для непосредственно зубчатых передач составляет 30 м/с. При применении ременной передачи конструкция усложняется, увеличиваются её размеры, особенно если шкив устанавливают на самостоятельные опоры для разгрузки шпинделя. Однако при этом существенно повышается плавность вращения, уменьшаются динамические нагрузки в приводе станков с прерывистым характером процесса резания. Ременные передачи применяются при окружных скоростях ремня до 100 м/с. Приводные шестерни и шкивы должны иметь посадки без зазора (предпочтительно на конические поверхности) и быть расположены ближе к опорам. Шпиндель может быть соединён с последним валом коробки скоростей муфтой. При этом исключается изгибная деформация шпинделя от приводного элемента.
Для привода скоростных шпинделей, например шлифовальных станков, часто применяют высокочастотные асинхронные электрошпиндели с короткозамкнутым ротором, несущие шлифовальный круг. В станках с исключительно высокими требованиями к шероховатости обработки для полного исключения передачи возмущений на шпиндель применяют инерционный привод, когда после разгона шпиндель с маховиком отключают от привода и обработку проводят при его свободном выбеге.
В шпиндельных узлах станков применяются опоры качения и опоры скольжения.
В качестве опор качения используются подшипники с двумя рядами цилиндрических роликов, с коническими роликами, шариковые и др. Для обеспечения высокой грузоподъёмности, точности вращения, повышенной жёсткости и минимального выделения теплоты применяют подшипники качения специальных конструкций. в кольцах подшипников могут предусматриваться отверстия и канавки, через которые смазочный материал подаётся непосредственно на дорожки качения, что увеличивает быстроходность опор и повышает надёжность их работы.
При проектировании шпиндельных узлов обычно применяют хорошо себя зарекомендовавшие в практике конструктивные схемы. В этой связи они стали типовыми и приводятся в справочных и учебных изданиях. Их отличительной особенностью является то, что осевая нагрузка воспринимается передней опорой, задняя опора при этом плавающая, т.е. не закреплена в осевом направлении. Это повышает радиальную жёсткость узла, уменьшает тепловые деформации переднего конца шпинделя.
Посадки подшипников качения оказывают большое влияние на точность вращения шпинделя и другие критерии работоспособности, так как они сказываются на величине и постоянстве предварительного натяга в подшипниках. Внутренние вращающиеся кольца подшипников следует устанавливать с небольшим натягом (–2…–4 мкм); наружные не вращающиеся кольца – с натягом в низкоскоростных шпиндельных узлах и с небольшим зазором в высокоскоростных.
Опоры скольжения применяют в шпиндельных узлах тех станков, где подшипники качения не могут обеспечить требуемой точности и долговечности работы. В качестве таких опор используют в зависимости от свойств гидродинамические и гидростатические подшипники, а также подшипники с воздушной смазкой.