三维混合机具有更好的结构刚性，半主动宽砂轮外圆磨床的结构与一般外圆磨床相似。选用大功率电动机驱动宽度很大的砂轮，按切入磨法作业。为了使砂轮磨损均匀和获得小的表面粗糙度，某些宽砂轮外圆磨床的作业台或砂轮主轴可作短距离的往复颤动运动。

按半主动循环进行作业，这种磨床常配备有主动测定仪控制磨削尺寸。进一步提高了主动化水平和成产率。但由于三维混合机磨削力和磨削热大，工件容易变形，所以加工精度和表面粗糙度比一般外圆磨床差些，首要适用于成批和大量生产中磨削刚度较好的工件，如轿车拖拉机的驱动轴、电机转子轴和机床主轴等。