Το κύριο περιστρεφόμενο εξάρτημα μιας μηχανής φρεζαρίσματος που μεταφέρει ισχύ στο εργαλείο κοπής ονομάζεται άξονας φρεζαρίσματος. Το φρεζάρισμα είναι μια διαδικασία κατεργασίας κατά την οποία ένα τεμάχιο εργασίας μετακινείται σε σχέση με ένα περιστρεφόμενο εργαλείο με κοπτικές ακμές προκειμένου να αφαιρεθεί το υλικό. Καθώς ο άξονας φρεζαρίσματος περιστρέφει το εργαλείο κοπής, το έργο τροφοδοτείται σε αυτό από διάφορες κατευθύνσεις για να σχηματίσει το επιθυμητό σχήμα.
Τα κοπτικά εργαλεία έχουν γενικά ίσια ή κωνικά τμήματα σε ένα από τα άκρα τους ενώ οι κοπτικές ακμές βρίσκονται στο άλλο άκρο του εργαλείου. Το άκρο απέναντι από το άκρο κοπής είναι τοποθετημένο στον άξονα της μηχανής φρεζαρίσματος για να ευθυγραμμιστεί και να στηριχτεί το εργαλείο και να παρέχει ισχύ και περιστροφή. Μια ποικιλία από προσαρμογείς ατράκτου, κολλέτες και άλλα εργαλεία είναι διαθέσιμα για την τοποθέτηση του εργαλείου στον άξονα φρεζαρίσματος.
Οι άξονες φρεζαρίσματος μπορούν να τοποθετηθούν είτε οριζόντια είτε κάθετα, ανάλογα με τον συγκεκριμένο μύλο που χρησιμοποιείται. Σε ένα κατακόρυφο μηχάνημα, ο άξονας είναι τοποθετημένος παράλληλα με τη στήλη στήριξης του μύλου σε μια ολισθαίνουσα κεφαλή που μπορεί να κινείται πάνω-κάτω. Πολλοί σύγχρονοι κάθετοι μύλοι έχουν κεφαλές που μπορούν να περιστραφούν για να τοποθετήσουν τον άξονα φρεζαρίσματος για κοπή υπό γωνία.
Ο άξονας φρεζαρίσματος σε μια οριζόντια μηχανή είναι συνήθως σε σταθερή θέση με τον κινητήρα του να βρίσκεται στη στήλη του μύλου. Για ένα οριζόντιο μηχάνημα, ο άξονας τυπικά δεν μπορεί να επαναπροσανατολιστεί όπως το επιτρέπουν ορισμένες κατακόρυφες μηχανές. Ένα οριζόντιο μηχάνημα μπορεί, ωστόσο, να έχει ένα τραπέζι που μπορεί να περιστραφεί για να αλλάξει η γωνία του άξονα σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας. Σε ορισμένα μηχανήματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα εξάρτημα κάθετου άξονα για τη μετατροπή ενός οριζόντιου μύλου σε κατακόρυφη διαμόρφωση.
Η ταχύτητα ενός άξονα φρεζαρίσματος πρέπει να ρυθμιστεί κατάλληλα για την ασφαλή λειτουργία του μηχανήματος και για την αποφυγή ζημιάς στο εργαλείο ή στο τεμάχιο εργασίας. Οι κατασκευαστές μύλου μπορεί να παρέχουν συνιστώμενες τιμές ή μπορούν να υπολογιστούν για το συγκεκριμένο εργαλείο που χρησιμοποιείται και το υλικό που κατασκευάζεται. Η ταχύτητα ρυθμίζεται γενικά χρησιμοποιώντας καντράν ή χειροκίνητο στρόφαλο στο μηχάνημα. Τα σύγχρονα μηχανήματα μπορούν να επιτρέπουν συνεχή προσαρμογή μέσω μιας σειράς ταχυτήτων, ενώ τα παλαιότερα μοντέλα μπορεί να έχουν περιορισμένο αριθμό συγκεκριμένων ρυθμίσεων.
Οι φρέζες μπορεί να υποφέρουν από υπερβολικούς κραδασμούς, που ονομάζονται φλυαρίες, υπό ορισμένες συνθήκες. Η φλυαρία μπορεί να κάνει την κατεργασία ακριβείας δύσκολη ή αδύνατη καθώς και να καταστρέψει το εργαλείο που χρησιμοποιείται. Μια συνηθισμένη αιτία φλυαρίας είναι όταν η ταχύτητα του άξονα έχει ρυθμιστεί πολύ υψηλή. Όταν η μείωση της ταχύτητας δεν διορθώνει την κατάσταση, το πρόβλημα μπορεί να οφείλεται σε μη ισορροπημένα εργαλεία, σε χαλαρό εξάρτημα ή σε κάποιο άλλο πρόβλημα.
Ένας απλός μύλος μπορεί να έχει μόνο έναν άξονα φρεζαρίσματος, ενώ πιο σύνθετες μηχανές μπορεί να ενσωματώνουν πολλαπλούς άξονες. Περισσότεροι από ένας άξονας επιτρέπουν την κοπή σε δύο ή τρεις διαστάσεις χωρίς επανατοποθέτηση του τεμαχίου εργασίας. Οι σύγχρονες μηχανές με αριθμητικά ελεγχόμενο υπολογιστή (CNC) που χρησιμοποιούνται σε σύνθετες εργασίες φρεζαρίσματος συχνά ενσωματώνουν τρεις ή περισσότερες άξονες φρεζαρίσματος για ταχύτερη κατασκευή και αυξημένη απόδοση.