主传动系统的设计 主传动系统是五轴联动数控机床关键件之一。对于五轴联动数控机床常常需要用小直径铣刀加工复杂曲面，因此主传动系统必须具有很高的转速，才能完成*加工。主电机—皮带转动—齿轮变速的传统传动方式已经远远不能满足五轴*、高l效率加工的要求。因而XTK138/五轴联动数控机床采用了具有高速切削能力的电主轴传动。

电主轴是交流伺服电动机直接驱动的集成化结构，电动机转子与主轴连为一体，直接驱动主轴旋转，取消了齿轮变速机构，简化了主传动结构，消除了机械传动产生的振动噪声，****重要的是电主轴具有高l效率、*的加工功能，可满足五轴数控机床的要求。 电主轴工作转速为1000～24000r/min。如此高的转速在工作中势必产生大量的热量。这些热量将通过主轴传到轴承上去，****终影响轴承的寿命，并且会使主轴产生热伸长，影响加工*。为了****电主轴的散热状况，设计了冷却水循环系统，冷却水从进水口进入定子水槽，进行循环冷却后，从出水口排除。为加强冷却效果，保持电主轴的温度恒定，冷却系统设有调温制冷功能。

五轴数控机床的3个直线运动轴和两个回转运动轴联动使铣刀始终垂直于工件曲面，从而实现复杂曲面的*加工。五轴数控机床有立式与卧式两种类型。立式数控机床的5个运动轴为X、Y、Z3个直线轴和A、C两个回转轴。卧式数控机床的5个运动轴为X、Y、Z3个直线轴和A、B两个回转轴。由于卧式机床的主轴在径向有自重力，轴承高速运转时径向受力不均，因而主轴转速不宜过高，一般限制在2000r/min以下。而立式机床主轴不存在自身重力 影响，****l高转速可达到40000r/min。对于模具复杂曲面的加工常用小直径铣刀，而小直径铣刀必须有很高的转速才能达到*要求。因而该机床采用立式结构。

立式结构的两个回转轴是A、C轴。该机床将A、C回转轴设置在主轴上。铣头绕Z轴旋转360°，形成C轴，绕X轴旋转±90°形成A轴。这样的结构形式工作台上无旋转轴，因此工作台承受力大，工作台的尺寸也可设计得大些，更重要的是主轴加工非常灵活，尤其是用球面铣刀加工曲面时，可使 球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，从而****表面加工质量。C轴传动系统安装在基座上面，通过一穿过基座的传动轴与A轴摆动头相连，A轴传动系统安装在基座下面。整个装置各传动副和支承零部件安装空间大，A轴与C轴传动轴的直径不受其限制，因此铣头的整体刚度大， 工作平稳，*冲击性强。 另外，A、C轴联动铣头的传动环节少，并且设计了蜗轮蜗杆消隙装置，有效地消除了回转轴的轴向和径向间隙，从而保证了回转*和承载能力，并可在传动零件出现磨损时调整间隙，延长传动副使用寿命。A、C轴联动铣头的**为01003°，重复**为01005°。蜗轮蜗杆消隙装置结构，蜗杆由多段蜗杆套组成，各段蜗杆套之间安装有弹性元件，弹性元件迫使蜗杆套与蜗轮相互压紧，使相互啮合的齿侧均无间隙，从而保证了传动*。

五轴联动加工中心有高l效率、*的特点，工件一次装夹就可完成五面体的加工。若配以五轴联动的高l档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行*加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。立式五轴加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，大型龙门加工中心工厂，设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围 30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之五轴联动加工中心(7张) 外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。