主軸傳動系統
為了在本次設計中保證數控機床整體運行質量及運轉工作效率，應當加強設計主軸結構。對主軸結構的設計精度要做到嚴格控制，因為主軸與相關組件之間的精度存在密切關聯，例如軸承、齒輪、主軸相關零件。通過連接這些零件假若存在設計誤差，就會對接觸剛度產生直接影響。零件的接觸表面具體形狀，密切相關表面粗糙度，越是精確的形狀就會形成精密度越高的結構表面，在受力后也就有效控制了接觸變形度。主軸結構作為傳動系統設計中至關重要的部件，在強度、精度、剛度各方面都密切相關機床的切削質量。假若主軸的長度直徑比在 12 以上，即撓性軸。為了保證撓性周的設計剛性，需要以實際的機械結構工作情況為依據，制定相應措施。在優化設計主軸機械結構過程中，徑向對于軸中心所在位不會產生更大影響，因此無需剛性校核應當將側重點置于強度校核。
為了保證主軸順利、成功運轉，就需要做好基礎支撐工作，挑選恰當的軸、軸承之間配合部位，軸頸長度密切相關抗壓強度、散熱要求，假若選擇滾動軸承，那么在軸頸設計過程中，就需要以軸承特點為為依據。在需要安裝較多零件前提下，為加大零件之間的配合度，一般選擇階梯軸設計，通過擋環、套筒精準定位，但是在抬肩上不可以運用此種定位方式。軸加工過程中還要設計軸端倒角，控制每一個臺階倒角，這樣能有效降低集中作用力，影響主軸結構的加工產生。
組件建構設計
在主軸組件設計過程中，包含主軸、主軸承、密封件、傳動件相關部分，設計主軸組件主要是為了保障數控機床可以正常運轉，作為執行件可以對其他的組件成功帶動，這樣在主軸各組件之間也就形成了特定運動。組件設計密切關聯數控機床的運行性能。在主軸上直接選擇施加切削作用力，無論速度還是范圍均對于組件設計可靠性要求*高。
前端結構設計
在設計數控機床的前端結構過程中，應當保障準確無誤的安裝前端結構，包括**、夾具、道具等結構組件，還應當保證在組裝中方便后期裝卸。結合主軸機械結構的實際情況，盡可能減短主軸前端懸臂長度，還要盡可能選擇角接觸軸承，從而保證承受徑向荷載作用力和軸向荷載作用力。在各前端結構的元件設計達到*速下，可以選擇 4 個角接觸軸承，這樣背組安裝即可擴展兩個承載點，有效減短主軸前端的懸伸長度，一定**上強化了主軸結構的承受剛度。
諸多主軸機械結構都有著*大相似度的前端結構，通過設計主軸結構的前端支承部位，通過此種主軸結構設計能夠達到良好應用成效。
優化設計結果
通過上面對數控機床主軸結構的優化設計，可以得到優化模型公式如圖下：
根據上述數學模型優化設計后發現，較普通機床提升了主軸剛度 10.9%，減小了主軸體積 15.56%，這表明本次優化設計可以幫助生產企業獲得更多的經濟效益與應用價值。
