轴的转速根据展成法加工原理自动跟随。工件主轴的实际圆周位置由力矩型空心伺服电机自带的同轴高精度编码器确定。
[0025]直驱式刀具主轴箱包括刀具主轴箱体、刀具主轴、刀杆、空心伺服电机、连接器、刀杆拉杆、高精度编码器和托架；刀具主轴设置为B轴(旋转轴)，由空心伺服电机通过连接器直接驱动。刀具主轴的实际圆周位置由同轴高精度编码器确定。刀杆通过拉杆拉紧，在刀杆上可安装不同规格的滚刀，在刀杆尾端设有刀杆托架。
[0026]铣床体的另一端设有可移动尾座箱，尾座箱通过滑动面可在铣床体上移动。尾座箱上设有尾座顶尖，尾座顶尖与直驱式工件主轴同轴相对设置，通过尾座套筒由油缸组件驱动可沿其轴向伸缩移动，顶紧或松开待加工工件的回转中心。在尾座箱体左端与尾座套筒之间，设置有4个刹紧油缸，消除尾座套筒与尾座箱体之间的间隙。
[0027]Z轴拖板机构包括Z轴托板座、Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杠副。Z轴伺服电机通过连轴结直接驱动Z轴滚珠丝杠副，通过滚珠丝杠副上的丝母连接座驱动刀具纵向走刀。Z轴拖板机构通过贴塑导轨设置于铣床体上。
[0028]X轴进给机构通过贴塑导轨设置在Z轴拖板机构上。包括X轴进给箱、X轴伺服电机、X轴滚珠丝杠副。X轴伺服电机通过连轴结直接驱动X轴滚珠丝杠副，X轴丝母连接座固定在Z轴托板座上，X轴滚珠丝杠设置于X轴进给箱上；通过滚珠丝杠的旋转驱动进给箱前后移动以实现刀具径向进刀。
[0029]Y轴托板机构包括Y轴拖板座、Y轴伺服电机、减速器、连轴结、T型丝杠副、丝母座。Y轴伺服电机连接减速器，再连轴结，然后驱动T型丝杠副，通过固定在T型丝杠副上的丝母座驱动直驱式刀具主轴箱沿Y方向移动，实现刀具窜刀功能。Y轴托板机构固定在回转轴上。Y轴托板机构通过拉杆、回转轴，设置于进给箱上。由蝶形弹簧组、精密锁紧螺母，锁紧力作用于拉杆，将Y轴托板机构通过回转轴锁紧在进给箱体上。在进给箱后端设置有油缸和油缸体。当刀具角度需要回转时，油缸先压紧蝶形弹簧组，减小回转轴与进给箱体之间的锁紧力，然后刀具可调整角度。当刀具角度调整完成后，油缸退回，蝶形弹簧组作用于精密锁紧螺母，锁紧力作用于拉杆，将回转轴与进给箱体之间重新锁紧。
[0030]A轴刀具角度调整装置由A轴伺服电机、减速机、连轴结、涡轮副组成汸轴伺服电机通过减速机和连轴结驱动涡轮副，带动固定于回转轴上的Y轴托板机构旋转，实现刀具角度调整。涡轮副中的涡轮固定于回转轴上。
[0031]本发明中，在铣床体前方设置有红外线对刀装置；在工件第一次加工完成后，不拆卸工件，操纵者在触摸屏控制器上启动对刀功能，红外线对刀功能启动，C轴按设定的速度启动，上位控制系统自动计算工件槽的中心、工件槽的宽度，并存储对应数据，完成后C轴停止旋转；然后可将工件拆卸，同型号的工件需重新装夹二次加工时，安装好工件，操纵者在触摸屏控制器上启动对刀功能，红外线对刀功能启动，C轴按该型号工件的数据自动旋转到正确的工件槽中心的定位位置，然后就可以再次切削。
[0032]本发明中，在铣床体中部设置有自动排屑装置，加工时由自动排屑装置将切屑自动排出；在铣床体上还设有整体防护罩，防护罩将直驱式工件主轴箱、刀具主轴箱以及滚刀移动及滚刀角度调整装置封装。防护罩正面设有可左右移动的活动门。
[0033]本发明的技术特征:
[0034]所述的工件主轴C、刀具主轴B、进刀轴X和走刀轴Z均采用伺服电机直接驱动方式，将与工件加工精度与分度精度相关的齿轮传动部件均省略掉，因此从根本上排除了工件加工过程中，累积误差与分度误差的产生与累积问题，是提高工件加工精度的根本措施；在花键轴加工领域，全直驱模式是供花键轴铣床的一项重要创新，其它部件或装置的优化与改进都依赖于最基础的技术创新，如果没有在驱动方式上的根本性优化，外围设置与装置的改进都无法避免的会产生累积误差和分度误差。
[0035]本发明具有高效率:直驱式数控花键轴铣床的主轴采用高精度轴承且无中间传动环节，使其主轴速度直接取决于其直驱电机的转速，本发明中采用的直驱电机速度达到3000rpm;高转速可以把现代刀具的高速性能淋漓尽致地发挥出来，从而获得很高的生产效率。Speedcore (速切王)纳米涂层滚刀切削线速度可达到350m/min,硬质合金滚刀线速度可达到300m/min，比传统花键轴铣床效率成倍提高。
[0036]所述的工件主轴C、刀具主轴B、进刀轴X和走刀轴Z全直驱零传动模式，导致加工工艺和加工过程的稳定性与重现性，因此可以实现工件的二次加工和相同工件的重复加工，确保了批量工件的加工精度的均匀性。
[0037]所述的工件主轴C、刀具主轴B、进刀轴X和走刀轴Z全直驱零传动模式，避免了机械齿轮传动所造成的加工振动与振动传递问题，因此设备整机运转可以在更高的速度下实现平稳加工作业，从而提高生产效率,节约生产成本。
[0038]全数控系统，采用15寸真彩触摸屏为操作界面，零编程设计，为使用与操作提供了方便，所有六个伺服轴均由上位数控系统按范成法滚铣控制，通过编码器和光栅尺实时检测信号，并形成闭环式控制回路，并与直驱式零传动模式相配合，整体提高花键轴铣床的性能与加工精度。
[0039]所述的工件主轴C和刀具主轴B均选用空心伺服电机，所述工件轴C选用空心力矩伺服电机，均采用轴套装与高精度位置编码器或光栅尺检测位置信号，确保驱动与信号采集反馈的实时性和精确性。
[0040]所述的窜刀轴Y采用减速机、T型丝杆设计；所述的刀角调节轴A采用减速机、涡杆与润轮设计。
[0041]所述的工件主轴C、刀具主轴B、进刀轴X和走刀轴Z直驱式零传动设计构成了工件与刀具之间不存在任何机械传动元件，真正意义上实现了零传动，因此才能使位置编码器检测信号实现实时传送与反馈，才能实现控制系统的全闭环数据控制。
[0042]由于本发明采用的直驱式零传动设计，获得了稳定的加工性能，设置有红外对刀装置，从而使工件的二次加工成为可能。
[0043]由于上述的直驱式零传动设计与结构优化改进，使本发明具有理想的分度精度和工件的优异表面质量。
[0044]直驱式零传动全数控花键轴铣床的特点:
[0045]高速度:直驱式零传动全数控花键轴铣床的主轴最高转速达到3000rpm ;工作台最高转速也可达到300rpm。高转速可以把现代刀具的高速性能淋漓尽致地发挥出来，从而获得很高的生产效率。使用“Speedcore”和硬质合金滚刀时线速度可达到300m/min,比传统花键轴铣床提高效率10倍以上。
[0046]高精度:由于分齿和差动运动采取了全闭环控制并采用的电子齿轮箱，分齿精度可达到4级或更高。在实际应用中，加工精度受滚刀和工件装夹精度的限制，而机床精度不再是影响加工精度的因素。生产实践中，在合理的装夹和冷却条件下，在高速切削时，可以得到稳定的6级加工精度。
[0047]干切加工:由于零传动使机床的运动平稳性和自动移刀功能，使得直驱式花键轴铣床成为最适合进行高速干切滚切花键轴、轴齿加工的机床。纯机械传动或传动链较长的花键铣床不适合高速干切滚铣加工，是因为机械传动链的传动误差造成滚切加工过程中的振动，而这种振动对于高速干切、质地硬脆的刀具材料是致命的影响，振动造成刀刃的非正常磨损，刀具很快就丧失了齿形精度。
[0048]硬齿面加工:直驱式数控花键轴铣床通过红外线对刀装置可对淬硬花键轴、齿轮进行二次对刀，可使用“Speedcore”和硬质合金滚刀对淬硬花键、齿轮进行二次高速滚切加工，硬度可达HRC62。
[0049]提高刀具寿命:使用直驱式全数控花键轴铣床，因采用可控制的均匀窜刀，使滚刀的切削刃的磨损量接近一致，充分利用滚刀的每个切削刃，成倍提高刀具寿命。
[0050]全数控零编程操作:直驱式数控花