主轴传动系统
为了在本次设计中保证数控机床整体运行质量及运转工作效率，应当加强设计主轴结构。对主轴结构的设计精度要做到严格控制，因为主轴与相关组件之间的精度存在密切关联，例如轴承、齿轮、主轴相关零件。通过连接这些零件假若存在设计误差，就会对接触刚度产生直接影响。零件的接触表面具体形状，密切相关表面粗糙度，越是精确的形状就会形成精密度越高的结构表面，在受力后也就有效控制了接触变形度。主轴结构作为传动系统设计中至关重要的部件，在强度、精度、刚度各方面都密切相关机床的切削质量。假若主轴的长度直径比在 12 以上，即挠性轴。为了保证挠性周的设计刚性，需要以实际的机械结构工作情况为依据，制定相应措施。在优化设计主轴机械结构过程中，径向对于轴中心所在位不会产生更大影响，因此无需刚性校核应当将侧重点置于强度校核。
为了保证主轴顺利、成功运转，就需要做好基础支撑工作，挑选恰当的轴、轴承之间配合部位，轴颈长度密切相关抗压强度、散热要求，假若选择滚动轴承，那么在轴颈设计过程中，就需要以轴承特点为为依据。在需要安装较多零件前提下，为加大零件之间的配合度，一般选择阶梯轴设计，通过挡环、套筒精准定位，但是在抬肩上不可以运用此种定位方式。轴加工过程中还要设计轴端倒角，控制每一个台阶倒角，这样能有效降低集中作用力，影响主轴结构的加工产生。
组件建构设计
在主轴组件设计过程中，包含主轴、主轴承、密封件、传动件相关部分，设计主轴组件主要是为了保障数控机床可以正常运转，作为执行件可以对其他的组件成功带动，这样在主轴各组件之间也就形成了特定运动。组件设计密切关联数控机床的运行性能。在主轴上直接选择施加切削作用力，无论速度还是范围均对于组件设计可靠性要求*高。
前端结构设计
在设计数控机床的前端结构过程中，应当保障准确无误的安装前端结构，包括**、夹具、道具等结构组件，还应当保证在组装中方便后期装卸。结合主轴机械结构的实际情况，尽可能减短主轴前端悬臂长度，还要尽可能选择角接触轴承，从而保证承受径向荷载作用力和轴向荷载作用力。在各前端结构的元件设计达到*速下，可以选择 4 个角接触轴承，这样背组安装即可扩展两个承载点，有效减短主轴前端的悬伸长度，一定**上强化了主轴结构的承受刚度。
诸多主轴机械结构都有着*大相似度的前端结构，通过设计主轴结构的前端支承部位，通过此种主轴结构设计能够达到良好应用成效。
优化设计结果
通过上面对数控机床主轴结构的优化设计，可以得到优化模型公式如图下：
根据上述数学模型优化设计后发现，较普通机床提升了主轴刚度 10.9%，减小了主轴体积 15.56%，这表明本次优化设计可以帮助生产企业获得更多的经济效益与应用价值。
