数控镗铣床的主传动系统一般采用皮带或齿轮传动；在高速加工机床上，有时也采用加工中心主传动系统同样的主电动机直连或电主轴结构，有关内容可参见第5章。

1.传动带传动

传动带传动的结构简单、主轴转速高、噪声低、振动小、安装调试方便，但主轴的调速范围、低速输出转矩等直接取决于主电动机的性能，因此，原则上需要配套专门用的交流主轴驱动系统。

主电动机和主轴采用传动带传动的典型结构如图4.4-5所示，这种主传动系统通常用于主轴转速6000～10000r/min的数控镗铣床。随着专业化程度的提高，机床主轴一般选配下后述的、由专业生产厂家生产的主轴单元。选配主轴单元的主轴箱结构十分简单，主电动机3和主轴单元8之间，只需要安装连接的带轮和皮带；主轴单元的后部，则需要安装用于刀具松/夹的气缸5。

图4.4-5 传动带传动的主传动系统结构

1—箱体 2、7—带轮 3—主电动机 4—传动带 5—松/夹刀气缸 6—支架 8—主轴单元

采用传动带传动的主轴系统传动比固定不变，如果主电动机选择带有零位的内置式位置脉冲编码器作为检测元件，机床便可实现刚性攻螺纹、主轴定向准停或定位功能，因此，该主传动系统同样可以用于立式加工中心。

2.机械变速传动

传动带传动的主轴具有结构简单、主轴转速高、安装调试方便等优点，但是，其主轴的低速输出转矩小、恒功率调速范围窄，故多用于中小规格的高速加工数控镗铣床或加工中心。在大、中型数控镗铣床上，为了提高主轴的低速输出转矩、扩大恒功率调速范围，通常需要在电气无级变速的基础上，增加2级以上的齿轮变速档。

采用齿轮变速的主轴典型结构如图4.4-6所示，它一般用于主轴转速6000r/min以下、对低速输出转矩有要求的数控镗铣床。(www.daowen.com)

图4.4-6 齿轮变速主传动系统结构

1—齿轮 2—双联滑移齿轮 3—主电动机 4—同步带轮 5—主轴位置检测编码器 6—松刀气缸 7—换档气缸 8—拨叉 9—双联齿轮 10—主轴

图4.4-6所示的主传动系统使用了2级齿轮变速，变速档的交换可通过换档气缸7，带动拨叉8，使双联滑移齿轮2进行上下移动实现。在具备刚性攻螺纹功能的机床上，主轴需要安装1∶1连接的主轴位置检测编码器5，以实现Z轴和主轴的同步进给；编码器和主轴间多采用同步带连接，这样的主轴系统也可直接用于立式加工中心，实现刀具自动交换所需要的主轴定向准停功能。

3.主轴单元

主轴单元是由专业生产厂家生产的功能部件，主轴单元的最高转速在6000～10000r/min之间，采用皮带传动的高速、高精度数控镗铣床可以直接选用，它是目前数控机床生产厂家普遍使用的标准部件，其典型结构如图4.4-7所示。

高速主轴单元的主轴体6外侧加工有冷却槽和安装、定位面，可以直接安装在主轴箱上。主轴7的前、后端分别采用了3只和2只角接触球轴承支承，以适应高速加工的要求。主轴的后端可安装与主电动机连接的同步带轮12，带轮可通过锁紧螺母14固定。

主轴内部为中空结构，内部安装有松刀拉杆19，拉杆的前端通过连接杆20连接弹性卡爪21，中间通孔用于内冷刀具的冷却。刀具22夹紧时，松刀拉杆19将在碟形弹簧17的作用下，将卡爪21拉入收缩孔内，固定刀柄上的拉钉；刀具松开时，通过松刀气缸，使得拉杆松刀19下移，将卡爪21将顶入松开孔内，松开刀柄拉钉。

以上主轴单元安装简单、调整方便，且可根据用户要求，选配各种规格，故在数控镗铣床及加工中心上使用较广。