Unter freien Wellen versteht man Linearstähle, die nur an den beiden Enden mittels Wellenbock befestigt sind. Linearführungen mit freien Wellen bieten den Vorteil, keine thermischen Verzüge aufzuweisen, wie es bei auf Aluschienen montierten Stählen vorkommen kann. Dort führt der unterschiedliche Ausdehnungskoeffizient von Stahl und Aluminium, ähnlich einem Bimetall, zu Spannungen.
Somit ist bei freien Wellen kein massives Maschinenbett notwendig, das thermische Spannungen auffangen müßte.
Der Nachteil von freien Wellen ist, daß Sie bei hoher Last durchbiegen. Somit ist die sinnvolle Länge einer solchen Linearführung begrenzt, da für eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitig großer Länge zu hohe Durchmesser für den Linearstahl erforderlich würden.
Sinnvolle maximale Längen für CNC-Fräsen im Modellbaubereich sind z.B. 80cm bei 16mm Durchmesser und 100cm bei 20mm Durchmesser.