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落地镗铣床的关键性部件就是主轴箱，它安装在立柱侧面，也有少数商家采用双立柱的热对称结构将主轴箱置于立柱中间，这种结构最大的特点是刚性、平衡性、散热性能好，为主轴箱高速运行提供了可靠保证。
主轴系统主要有两种结构型式，一种是传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点；另一种是现代高速电主轴结构，具有转速高，运行速度快，高效、高精的长处。
但是，双立柱结构不便于维护保养，这也是导致它实用率不高的主要原因。主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行传动，是主轴驱动核心传动装置，多采用静压轴承支承，由伺服电机驱动滚珠丝杆进行驱动。由于主轴转速越来越高，主轴升温快，现在，已有很多商家将采用油雾冷却以替代油冷却，更有效地控制主轴升温，使其精度得到有效保证。
