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数控车床主轴零件的精度、刚度和热变形直接影响加工质量。由于数控车床在加工过程中不需要手动调节，这些影响更加严重。目前数控车床主轴主要有三种形式。
前支承由双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列径向推力球轴承组成，后支承配有成对径向推力球轴承。该结构大大提高了主轴的整体刚度，能够满足强芯片的要求，广泛应用于小型数控车床制造厂家的各种数控车床。
前轴承采用高精度双列角接触球轴承，后轴承采用单列（或双列）角接触球轴承。这种配置具有良好的高速性能，但其承载能力小，因此适用于高速，轻载和精密数控车床主轴。
双列和单列圆锥轴承用于前后轴承。这种结构限制了主轴的高速性和精度，适用于中精度、低速、重载数控车床的主轴。
采用步进电机和单片机改造普通车床进给系统所形成的简单数控车床成本低，但自动化程度和功能较差，转弯精度不高。适用于低要求的旋转部件。
根据车削要求，对数控车床进行了专门设计，并配备了通用的数控系统。该数控系统功能强大，自动化程度高，加工精度高。适用于一般回转类零件的车削加工。数控车床可以同时控制两个轴，即X轴和Z轴。
