Mesin penggilingan adalah alat yang ditemukan terutama di industri pengerjaan logam. Secara umum, mesin ini digunakan untuk membentuk produk padat dengan menghilangkan bahan berlebih untuk membentuk produk jadi. Mesin frais dapat digunakan untuk berbagai operasi pemotongan yang rumit – mulai dari pemotongan slot, threading, dan rabbeting hingga perutean, perencanaan, dan pengeboran. Mereka juga digunakan dalam diesinking, yang melibatkan pembentukan balok baja sehingga dapat digunakan untuk berbagai fungsi, seperti mencetak plastik atau membuat koin.
Mesin penggilingan biasanya mampu memotong berbagai macam logam, mulai dari aluminium hingga baja tahan karat. Tergantung pada bahan yang dipotong, mesin dapat diatur untuk bergerak lebih cepat atau lebih lambat. Bahan yang lebih lembut umumnya digiling pada kecepatan yang lebih tinggi sementara bahan yang lebih keras biasanya membutuhkan kecepatan yang lebih lambat. Selain itu, material yang lebih keras seringkali membutuhkan jumlah material yang lebih sedikit untuk digiling sekaligus.
Umumnya, operator mesin frais menjalankan mesin dengan mengumpankan material melalui alat yang disebut pemotong frais. Saat bahan diumpankan melewati pemotong, gigi pemotong mengiris bahan untuk membentuk bentuk yang diinginkan. Menggunakan gadget seperti slide tanah presisi dan leadcrews, pergerakan material serta pemotong dapat dijaga kurang dari 0.001 inci (sekitar 0.025 milimeter) untuk membuat potongan tepat.
Selain pemotong, mesin penggilingan khas berisi sumbu spindel, yang merupakan perangkat yang menahan pemotong di tempatnya. Pemotong berputar di sekitar sumbu spindel, dan sumbu biasanya dapat disesuaikan dengan kecepatan yang bervariasi. Sebagian besar mesin juga dilengkapi dengan meja kerja yang dapat digunakan untuk menopang dan memberi makan material. Meja kerja umumnya bergerak dalam dua arah, dan sebagian besar meja kerja modern dioperasikan dengan daya. Selain itu, mesin penggilingan modern biasanya dilengkapi dengan motor penggerak listrik mandiri dan sistem pendingin.
Dari mikro, mini, dan benchtop hingga floor standing, besar, dan raksasa, mesin frais dapat ditemukan dalam berbagai ukuran. Mesin penggilingan dapat memiliki permukaan yang datar, bersudut, melengkung, atau tidak beraturan. Selain itu, mereka dapat memiliki orientasi vertikal atau horizontal. Mesin milling vertikal memiliki sumbu spindel yang menghadap vertikal sedangkan spindel mesin horizontal menghadap horizontal.
Mesin penggilingan dapat dioperasikan secara manual atau digital menggunakan perangkat yang disebut kontrol numerik komputer atau mesin penggilingan CNC. Selain sumbu X, Y, dan Z tradisional yang ditemukan pada mesin manual, mesin CNC penggilingan sering kali berisi satu atau dua sumbu tambahan. Sumbu ekstra ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dan lebih presisi. Mesin CNC menghilangkan kebutuhan akan operator mesin, yang dapat mencegah kemungkinan kecelakaan serta menghemat biaya tenaga kerja.