静压导轨、直线滚动导轨等高效执行部件，不仅可以减少进给系统的摩擦阻力，提高传动效率，而且还可以使运动平稳并获得较高的定位精度。
近年来，随着新材料、新工艺的普及、应用、高速加工已经成为目前数控铣床的发展方向之一。快进速度达到了每分钟数十米，甚至上百米。主轴转速达到了每分钟上万转，甚至十几万转，采用电主轴、直线电动机、直线滚动导轨新产品，新技术势在必行。
3. 具有适应无人化、柔性化加工的特殊部件
“工艺复合化”和“功能集成化”是无人化，柔性化加工的基本要求，也是数控机床的最显著的特点和当前的发展方向。因此，自动换刀装置、动力刀架、自动排屑装置、自动润滑装置等特殊机械部件是必不可少的，有的机床还带有自动工作台交换装置（APC）。
“功能集成化”是当前数控铣床的另一重要发展方向，随着数控铣床向无人化、柔性化加工发展，功能集成化更多体现在工件的自动装卸、自动定位；刀具的自动对刀、破损检测、寿命管理；工件的自动测量与自动补偿等功能上。
4. 对机械结构、零部件的要求高
高速、高效、高精度的加工要求，无人化的管理以及工艺复合化、功能集成化一方面可以大大提高生产率，同时，也必然会使机床的开机时间、工作负载随之增加，机床必须在高负载下，长时间可靠工作。因此，对组成机床的各种零部件和控制系统的可靠性要求很高。
2.1.2 数控铣床对机械结构的基本要求
1. 具有较高的静、动刚度和良好的抗振性
铣床的刚度反映了机床结构抵抗变形的能力。铣床变形所产生的误差，通常很难通过调整和补偿的办法予以解决。为了满足数控铣床高效，高精度、高可靠性以及自动化的要求、与普通铣床相比，数控铣床应具有更高的静刚度。此外，为了充分发挥机床的效率，加大切削用量，还必须提高机床的抗振性，避免切削是的共振和颤振，而提高结构的动刚度是提高机床抗振性的基本途径。
2. 具有良好的热稳定性
铣床的热变形是影响铣床加工精度的主要因素之一。由于数控铣床的主轴转速、快进速度都远远高于普通铣床，机床又长时间处于连续工作状态，电动机、丝杠、轴承和导轨的发热都比较严重，加上高速切削产生的切屑影响，使得数控机床的热变形影响比普通铣床要严重的多，虽然在先进的数控系统中具有热变形补偿功能，但是它并不能完成消除热变形对于加工精度的影响。因此，在数控铣床上还应采取必要的措施，尽可能减少机床的热变形。
3. 具有较高的运动精度与良好的低速稳定性
利用伺服系统代替普通铣床的进给系统是数控铣床的主要特点。伺服系统的最小移动量（脉冲当量），一般只有0.001mm，甚至更小，最低进给速度，一般只有1mm/min，甚至更低，这就要求进给系统具有较高的运动精度，良好的跟踪性能低速稳定性，才能对数控系统的位置指令作出准确的响应，从而得到要求的定位精度。
传动装置的间隙直接影响铣床的定位精度，虽然在数控中可以通过采取间隙补偿、单向定位等措施减小这一影响，但不能完全消除，特别是对于非均匀间隙，必须采用机械消除间隙措施，问题才能得到较好地解决。
4. 具有良好的操作、安全防护性能
方便、舒适的操作性能，是操作者普遍关心的问题。在大部分数控铣床上，刀具和工件的装卸、刀具和夹具的调整等还需要操作者完成；机床的维修更不可能离开人。而且由于加工效率的提高，数控机床的工件装卸可能比普通机床更加频繁。因此，良好的操作性能是数控机床设计时必须考虑的问题。
数控铣床是一种高度自动化的加工设备，动作复杂，高速运动部件较多，对机床动作互锁、安全防护性能等要求比普通铣床要高的多。同时，数控铣床一般都有高压、大流量的冷却系统，为了防止切屑，冷却液的飞溅，数控铣床通常都应采用封闭或半封闭的防护形式，增加防护性能。
2.2 铣床主传动系统的数控化改造 2.2.1 主传动系统的基本要求和变速方式
数控铣床和普通铣床一样，主传动系统也必须通过变速，才能使主轴获得不同的转速，以适应不同的加工要求，在变速的同时，还要求传递一定的功率和足够的扭矩，满足切削的需要。数控铣床作为高度自动化的设备，它对主传动系统的基本要求如下：
（1） 为了达到最佳切削效果，一般都应在最佳切削条件下工作，因此，主轴一般都要求能自动实现无级变速。
（2） 要求机床主轴系统必须具有足够高的转速和足够大的功率，以适应高速、高效的加工需要。
（3） 为了降低噪声、减轻发热、减少振动，主传动系统应简化结构，减少传动件。
（4） 在加工中心上，还必须具有安装刀具和刀具交换所需要的自动夹紧装置，以及主轴定向准停装置，以保证刀具和主轴、刀库、机械手的正确啮合。
（5） 为了扩大机床功能，实现对C轴位置（主轴回转角度）的控制，主轴还需要安装位置检测装置，以便实现对主轴位置的控制。
主传动的无级变速通常有以下三种方法：
（1） 采用交流主轴驱动系统实现无级变速传动，在早期的控制机床或大型数控机床（主轴功率超过100kw）上，也有采用直流主轴驱动系统的情况。
（2） 在经济型、普及型数控机床上，为了降低成本，可以采用变频器带变频电动机或普通交流电动机实现无级变速的方式。
（3） 在高速加工机床上，广泛使用主轴和电动机一体化的新颖功能部件——电主轴。电主轴的电动机转子和主轴一体，无需任何传动件，可以使主轴达到数万转，甚至十几万转的高速。
但是，不管采用任何型式，数控机床的主传动系统结构都要比普通机床简单的多。
2.2.2 XA5032型铣床数控化改造主轴系统的设计
1． 主传动
主传动由FANUC а8 AC驱动，经一对减速为1：2的齿形带轮和同步齿形带传到主轴（见图2.2）
机床主轴电机7.5kw，交流变频调速，主轴具有恒转矩，恒功率调速特性及失速防止、过流、过载保护等功能。
2． 主轴箱
主轴箱结构见图2.2，箱体材料为HT20-40铸铁件，主轴轴承采用前轴承轴向固定，后轴承可游动的支承方式，前轴承用两个角接触向心球D46118轴承，后轴承用一个深沟球E317轴承。
主轴锥孔的锥度为NO3（7：24），用于安装铣夹头或钻夹头刀柄，并用二个端面键，传递铣削或钻削扭矩，铣夹头或钻夹头刀柄，用拉杆拉紧在主轴锥孔内。
为保证主轴箱在伺服电机断电后，不会因自重而下滑，在立柱内腔设有与主轴箱相连结的钢丝绳、滑轮、平衡块等组成的平衡装置。
图 2.2
2.3 XA5032型铣床数控化改造主轴系统计算设计 2.3.1 主传动中同步带传动设计
（1）给出传动要求 1）传动的功率 Pw=7.5Kw
2）主动轴转速 n1=1500r/min；传动比 i=2； 3）中心距要求 300mm左右； 4）电动机 7.5Kw FANUC α8 AC； 5）动转时数 每天16小时； 6）其它 带轮直径不受限制；
（2）选择带的型号和节距 1）计算设计功率Pd
a.查书《实用电子机械设计手册》，由表6-61得载荷Ko=1.7，因未使用张紧轮，又是减速运动，故表的附加修正系数为零。
b.计算设计功率Pd=Ko?Pm=1.737.5=12.75Kw 2）选择带的型号和节距
