1）前支承采用雙列圓柱滾子軸承和雙列60o角接觸球軸承組合，后支承采用成對角接觸球軸承（圖1a）。此種配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強力切削的要求，因此普遍應用于各類數控機床的主軸中。

2）采用高精度雙列角接觸球軸承（圖1b）。角接觸球軸承具有良好的高速性能，主軸最高轉速可達4000r/min，但它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數控機床主軸。在加工中心的主軸中，為了提高承載能力，有時應用3個或4個角接觸球軸承組合的前支承，并用隔套實現預緊。

3）采用雙列和單列圓錐軸承（圖1c）。這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強的動載荷，安裝與調整性能好。但這種軸承配置限制了主軸的最高轉速和精度，因此適用于中等精度、低速與重載的數控機床主軸。

隨著材料工業的發展，在數控機床主軸中有使用陶瓷滾珠軸承的趨勢。這種軸承的特點是：滾珠重量輕，離心力小，動摩擦力矩??；因溫升引起的熱膨脹小，使主軸的預緊力穩定；彈性變形量小，剛度高，壽命長。缺點是成本較高。

在主軸的結構上，要處理好卡盤或刀具的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙的調整、主軸組件的潤滑和密封以及工藝上的一系列問題。為了盡可能減少主軸組件溫升引起的熱變形對機床工作精度的影響，通常利用潤滑油的循環系統把主軸組件的熱量帶走，使主軸組件和箱體保持恒定的溫度。在某些數控銑鏜床上采用專用的制冷裝置，比較理想地實現了溫度控制。近年來，某些數控機床的主軸軸承采用高級油脂潤滑，每加一次油脂可以使用7~10年，簡化了結構，降低了成本且維護保養簡單。但需防止潤滑油和油脂混合，通常采用迷宮式密封方式。