En knäfräs är en typ av vertikal fräsmaskin där den istället för att hela bordet är stillastående kan röra sig längs y, eller vertikala, axeln, en riktning i vilken arbetsstycket kan röra sig i förhållande till fräsverktyget som formar det. Detta skiljer sig från vanliga fräsmaskiner, där bordet bara kan röra sig längs både x- eller horisontella axlar och huvudet, som består av den vanligtvis stationära toppsliden och spindeln, ansvarar för alla borr- och borrrörelser längs y-axeln . Knäfräsen skiljer sig också från de flesta fräsmaskiner på grund av dess huvud, som också kan röra sig längs en x-axel. Bridgeport-fräsar är knäfräsar och tack vare sin rörelseförmåga kan de ta sig an en mängd olika arbetsstyckesstorlekar.
Vertikala fräsmaskiner arbetar alla och formar metall på liknande sätt. Till skillnad från en trä- eller metallsvarv, där arbetsstycket svänger med höga varv och skärs av ett stationärt verktyg, gör en fräsmaskin precis tvärtom. Det är här arbetsstycket hålls stillastående och kläms fast vid bordet, medan fräsverktyg snurrar med mycket höga varv för att göra exakta snitt. Skillnaderna mellan typer av fräsmaskiner ligger vanligtvis i hur arbetsstyckets position flyttas.
Liksom de flesta fräsmaskiner kan en knäfräs utföra ett otroligt brett utbud av skärnings- och formningsprocesser. Några av dessa processer inkluderar ytbeläggning, skärning och spårbearbetning. Ett sådant brett utbud av formningsmöjligheter är möjligt genom att använda fräsverktyg, som är mycket lika borrkronor. Dessa metallbearbetningsverktyg finns i många olika former och storlekar, som alla skär olika storlekar när de används.
Knäfräsen kan vara mycket fördelaktig när det kommer till bearbetning av större föremål. I vissa scenarier ger en rörlig spindel inte tillräckligt med vridmoment för att borra vertikala hål, en process som även kallas borrning. Knäfräsar, å andra sidan, har stationära spindlar, och all y-axelrörelse utförs genom bordet som arbetsstycket är placerat på. Detta arrangemang resulterar i en betydande vridmomentökning, vilket gör det möjligt att borra hål i hårdare material. En annan fördel med knäfräsen är också ett resultat av bordets vertikala rörelse, eftersom större föremål också kan bearbetas, på grund av ökad höjdkapacitet.