主軸驅動(dòng)系統也叫主傳動(dòng)系統，是在系統中完成主運動(dòng)的動(dòng)力裝置部分。主軸驅動(dòng)系統通過(guò)該傳動(dòng)機構轉變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合進(jìn)給運動(dòng)，加工出理想的零件。它是零件加工的成型運動(dòng)之一，它的精度對零件的加工精度有較大的影響。

數控機床的主軸驅動(dòng)系統也就是主傳動(dòng)系統，它的性能直接決定了加工工件的表面質(zhì)量，因此，在數控機床的維修和維護中，主軸驅動(dòng)系統顯得很重要。

機床的主軸驅動(dòng)和進(jìn)給驅動(dòng)有較大的差別。機床主軸的工作運動(dòng)通常是旋轉運動(dòng)，不像進(jìn)給驅動(dòng)需要絲杠或其它直線(xiàn)運動(dòng)裝置作往復運動(dòng)。數控機床通常通過(guò)主軸的回轉與進(jìn)給軸的進(jìn)給實(shí)現刀具與工件的快速的相對切削運動(dòng)。在20紀60-70年代，數控機床的主軸一般采用三相感應電動(dòng)機配上多級齒輪變速箱實(shí)現有級變速的驅動(dòng)方式。隨著(zhù)刀具技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、加工工藝以及生產(chǎn)效率的不斷發(fā)展，上述傳統的主軸驅動(dòng)已不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要�，F代數控機床對主軸傳動(dòng)提出了更高的要求：

（1） 調速范圍寬并實(shí)現無(wú)極調速

為保證加工時(shí)選用合適的切削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。特別對于具有自動(dòng)換刀功能的數控加工中心，為適應各種刀具、工序和各種材料的加工要求，對主軸的調速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉速范圍內根據數控系統的指令自動(dòng)實(shí)現無(wú)級調速，并減少中間傳動(dòng)環(huán)節，簡(jiǎn)化主軸箱。

目前主軸驅動(dòng)裝置的恒轉矩調速范圍已可達1∶100，恒功率調速范圍也可達1∶30，一般過(guò)載1.5倍時(shí)可持續工作達到30min。

主軸變速分為有級變速、無(wú)級變速和分段無(wú)級變速三種形式，其中有級變速僅用于經(jīng)濟型數控機床，大多數數控機床均采用無(wú)級變速或分段無(wú)級變速。在無(wú)級變速中，變頻調速主軸一般用于普及型數控機床，交流伺服主軸則用于中、高檔數控機床。

（2） 恒功率范圍要寬

主軸在全速范圍內均能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內提供主軸電動(dòng)機的最大功率。由于主軸電動(dòng)機與驅動(dòng)裝置的限制，主軸在低速段均為恒轉矩輸出。為滿(mǎn)足數控機床低速、強力切削的需要，常采用分級無(wú)級變速的方法（即在低速段采用機械減速裝置），以擴大輸出轉矩。

（3） 具有4象限驅動(dòng)能力

要求主軸在正、反向轉動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加、減速控制，并且加、減速時(shí)間要短。目前一般伺服主軸可以在1秒內從靜止加速到6000r/min。

（4） 具有位置控制能力

即進(jìn)給功能（C軸功能）和定向功能（準停功能），以滿(mǎn)足加工中心自動(dòng)換刀、剛性攻絲、螺紋切削以及車(chē)削中心的某些加工工藝的需要。

（5） 具有較高的精度與剛度，傳動(dòng)平穩，噪音低。

數控機床加工精度的提高與主軸系統的精度密切相關(guān)。為了提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)齒輪齒面應采用高頻感應加熱淬火工藝以增加耐磨性。最后一級一般用斜齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)平穩。采用帶傳動(dòng)時(shí)應采用齒型帶。應采用精度高的軸承及合理的支撐跨距，以提高主軸的組件的剛性。在結構允許的條件下，應適當增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數。變速滑移齒輪一般都用花鍵傳動(dòng)，采用內徑定心。側面定心的花鍵對降低噪聲更為有利，因為這種定心方式傳動(dòng)間隙小，接觸面大，但加工需要專(zhuān)門(mén)的刀具和花鍵磨床。

（6） 良好的抗振性和熱穩定性。

數控機床加工時(shí)，可能由于持續切削、加工余量不均勻、運動(dòng)部件不平衡以及切削過(guò)程中的自振等原因引起沖擊力和交變力，使主軸產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時(shí)甚至可能損壞刀具和主軸系統中的零件，使其無(wú)法工作。主軸系統的發(fā)熱使其中的零部件產(chǎn)生熱變形，降低傳動(dòng)效率，影響零部件之間的相對位置精度和運動(dòng)精度，從而造成加工誤差。因此，主軸組件要有較高的固有頻率，較好的動(dòng)平衡，且要保持合適的配合間隙，并要進(jìn)行循環(huán)潤滑。