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數(shù)控車床主軸零件的精度、剛度和熱變形直接影響加工質量。因為數(shù)控車床在加工過程中不需要手動調理，這些影響更加嚴峻。目前數(shù)控車床主軸主要有三種方式。
前支承由雙列短圓柱滾子軸承和60°角觸摸雙列徑向推力球軸承組成，后支承配有成對徑向推力球軸承。該結構大大提高了主軸的全體剛度，能夠滿足強芯片的要求，廣泛應用于小型數(shù)控車床制造廠家的各種數(shù)控車床。前軸承選用高精度雙列角觸摸球軸承，后軸承選用單列（或雙列）角觸摸球軸承。這種裝備具有杰出的高速性能，但其承載能力小，因此適用于高速，輕載和精細數(shù)控車床主軸。
雙列和單列圓錐軸承用于前后軸承。這種結構約束了主軸的高速性和精度，適用于中精度、低速、重載數(shù)控車床的主軸。選用步進電機和單片機改造普通車床進給體系所構成的簡單數(shù)控車床成本低，但自動化程度和功用較差，轉彎精度不高。適用于低要求的旋轉部件。
依據(jù)車削要求，對數(shù)控車床進行了專門規(guī)劃，并配備了通用的數(shù)控體系。該數(shù)控體系功用強大，自動化程度高，加工精度高。適用于一般回轉類零件的車削加工。數(shù)控車床可以一起控制兩個軸，即X軸和Z軸。