6140銑床的主要關鍵部件是主軸箱，安裝在6140銑床立柱側面，也有少數6140銑床廠家采用雙立柱的熱對稱結構，將6140銑床主軸箱置于立柱中間，這種結構最大特點是剛性、平衡性、散熱性能好，為6140銑床主軸箱高速運行提供了可靠保證。但是，6140銑床雙立柱結構不便于維護保養，是當今采用的6140銑床廠家不多的原因。6140銑床主軸箱移動多通過電機驅動滾珠絲桿進行傳動，是6140銑床主軸驅動核心傳動裝置，多采用靜壓軸承支承，由6140銑床伺服電機驅動滾珠絲桿進行驅動。由于6140銑床主軸轉速越來越高，6140銑床主軸升溫快，現在，已有很多6140銑床廠家將采用油霧冷卻以替代油冷卻，更有效地控制6140銑床主軸升溫，使其精度得到有效保證。6140銑床主軸系統主要有兩種結構型式，一種是傳統的鏜桿伸縮式結構，具有鏜深孔及大功率切削的特點；另一種是現代6140銑床高速電主軸結構，具有轉速高，運行速度快，高效、高精的優點。6140銑床高速電主軸在臥式鏜銑床上的應用越來越多，除了6140銑床主軸速度和精度大幅提高外，還簡化了X6140銑床主軸箱內部結構，縮短了制造周期，尤其是能進行高速切削，6140銑床電主軸轉速最高可大10000r/min以上。不足之處在于功率受到限制，其制造成本較高，尤其是不能進行深孔加工。而6140銑床伸縮式結構其速度有限，精度雖不如6140銑床電主軸結構，但可進行深孔加工，且功率大，可進行滿負荷加工，效率高，是6140銑床電主軸無法比擬的。因此，兩種結構并存，6140銑床工藝性能各異，卻給用戶提供了更多的選擇。

現在銑床中，又開發了一種可更換式主軸系統，具有一機兩用的功效，6140銑床用戶根據不同的加工對象選擇使用，即6140銑床電主軸和鏜桿可相互更換使用。這種6140銑床結構兼顧了兩種結構的不足，還大大降低了成本。是當今6140銑床的一大創舉。6140銑床電主軸的優點在于高速切削和快速進給，大大提高了6140銑床的精度和效率。