一、主傳動變速(主傳動鏈)
1．帶有二級齒輪變速
主軸電動機經(jīng)過二級齒輪變速，使主軸獲得低速和高速兩種轉速系列，多用于大中型數(shù)控機床?；讫X輪常用液壓撥叉或電磁離合器改變其位置。
2．帶有定比傳動
主軸電動機經(jīng)定比傳動傳遞給主軸，定比傳動采用齒輪傳動或帶傳動。帶傳動主要用于小型數(shù)控機床上，可避免齒輪傳動的噪音和振動。
3．由主軸電動機直接驅動
電動機軸與主軸用聯(lián)軸器同軸聯(lián)接。該方式大大簡化了主軸結構，有效地提高主軸剛度。但主軸輸出轉矩小，電動機的發(fā)熱對主軸精度影響大。
近年來出現(xiàn)另外一種內(nèi)裝電動機主軸（電主軸），即主軸與電動機轉子合二為一（圖7-5）。優(yōu)點是主軸部件結構更緊湊，重量輕，慣量小，可提高起動、停止的響應特性；缺點同樣是熱變形問題。
二、主軸(部件)結構
1. 主軸的支承
根據(jù)主軸部件的工作精度、剛度、溫升和結構的復雜程度，合理配置軸承，可以提高主傳動系統(tǒng)的精度。采用滾動軸承支承，有許多不同的配置形式，目前數(shù)控機床主軸軸承的配置主要有如圖7-5所示的幾種形式。
在圖7-5（a）所示的配置形式中，前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸球軸承組合，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用成對角接觸球軸承，這種配置可提高主軸的綜合剛度，滿足強力切削的要求，普遍應用于各類數(shù)控機床。在圖（b）所示的配置形式中，前軸承采用角接觸球軸承，由2～3個軸承組成一套，背靠背安裝，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，這種配置適用于高速、重載的主軸部件，圖（c）所示前后支承均采用成對角接觸球軸承，以承受徑向載荷和軸向載荷，這種配置適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機床主軸。圖（d）所示前支承采用雙列圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用單列圓錐滾子軸承，這種配置可承受重載荷和較強的動載荷，安裝與調整性能好，但主軸轉速和精度的提高受到限制，適用于中等精度，低速與重載荷的數(shù)控機床主軸。
2、主軸內(nèi)部刀具自動夾緊機構
為了實現(xiàn)刀具在數(shù)控機床的主軸上進行自動裝卸，需要有相應的刀具自動松開和夾緊裝置。
3、主軸準停裝置
在數(shù)控機床上有機械手自動換刀，要求刀柄上的鍵槽對準主軸的端面鍵上，主軸每次必須停在一個固定準確的位置上，以便機械手換刀。
在鏜孔時為不使刀尖劃傷加工表面，在退刀時要讓刀尖退出加工表面一個微小量，由于退刀方向是固定的，因而要求主軸必須在一個固定方向上停止。
通過小孔鏜大孔也要求主軸必須在一個固定方向上停止。
現(xiàn)代的數(shù)控機床一般都采用電氣式主軸準停裝置，只要數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令信號，主軸就可以準確地定向。圖7-6所示為一種用磁傳感器檢測定向的電氣式主軸準停裝置。
1—主軸；2—同步齒形帶；3—主軸電機；4—永久磁鐵；5—磁傳感器
在主軸上安裝有一個永久磁鐵4與主軸一起旋轉，在距離永久磁鐵4旋轉軌跡外1～2毫米處，固定有一個磁傳感器5，當機床主軸需要停轉換刀時，數(shù)控裝置發(fā)出主軸停轉的指令，主軸電機3立即降速，使主軸以很低的轉速回轉，當永久磁鐵4對準磁傳感器5時，磁傳感器發(fā)出準停信號，此信號經(jīng)放大后，由定向電路使電機準確地停止在規(guī)定的周向位置上。這種準停裝置機械結構簡單，永久磁鐵4與磁傳感器5之間沒有接觸摩擦，準停的定位精度可達±1°，能滿足一般換刀要求，而且定向時間短，可靠性較高。