龙门铣床由立柱和顶梁构成门式框架，横梁可沿两立柱导轨作升降运动，横梁上有1～2个带垂直主轴的铣头，可沿横梁导轨作横向运动，两立柱上还可分别安装一个带有水平主轴的铣头，它可沿立柱导轨作升降运动。
这些铣头可同时加工几个表面，每个铣头都具有单独的电动机(功率最大可达 150千瓦)、变速机构、操纵机构和主轴部件(见机床主轴)等，加工时，工件安装在工作台上并随之作纵向进给运动(见机床)。
大型龙门铣加工精度和生产率均较高，适合在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面，数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件，大型龙门铣床(工作台6×22米)的总重量达850吨。
龙门铣床还有一些变型以适应不同的加工对象。
①龙门铣镗床：横梁上装有可铣可镗的铣镗头，其主轴(套筒或滑枕)能作轴向机动进给并有运动微调装置,微调速度可低至5毫米/分。
②桥式龙门铣床：加工时工作台和工件不动,而由龙门架移动，其特点是占地面积小，承载能力大，龙门架行程可达20米，便于加工特长或特重的工件，在龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，所以生产效率比较高，适用与成批和单件生产，用以加工中型和大型工件。
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