数控龙门镗铣床作为金属切削加工的主要装备之一，由于其自身具有先进的加工工艺、模块化组合后优越的功能扩展能力，得到了国内外用户和企业的广阔使用和长足发展。在企业拥有的主要设备中，数控龙门镗铣床占有的比重比较大。国内数控龙门镗铣床在使用过程中普遍存在镗铣头主轴转位、定位精度不高的问题,此问题的存在不但降低了数控龙门镗铣床的自动化程度，增加了机床维修时间，而且频繁的转位、定位故障降低了生产效率。本文阐述了数控龙门镗铣床的性能特点，技术发展现状、提高主轴转位、定位精度研究的意义，介绍了数控龙门镗铣床镗铣头主轴转位、定位机构的组成、功用及满足的要求。提出了武汉重型机床厂数控龙门镗铣床现有产品在镗铣头主轴转位、定位过程中存在的问题。针对问题存在的原因和目前产品状况，从主传动机构、主轴回转精度、主轴信号测量、反馈等方面作了分析和探讨。针对主传动链既要实现传递主电机功率，主轴带动刀具旋转，同时又兼顾分度链在分度时要保证高的分度精度，实现这两种要求，势必对主传动链有极高的设计精度和加工精度要求。在实际应用中，分度精度也不理想。因此，提出了主传动链和分度链单独设计的思路；因镗铣头主轴回转精度超差问题，利用改善主轴传动布置形式的方法，增加自动分度装置来加以改善；因主轴测量装置的安装存在传动侧隙和定位元件加工不易保证问题，将影响定位精度的圆柱定位面改为圆锥定位面，在设计结构上加以优化，达到改善传动的目的，并介绍了一种消除传动间隙的机械结构来提高主轴转位、定位精度。最后，将改善措施应用到产品中加以验证。研究发现，将该机床主传动链与分度传动链相分离和缩短传动链能有效改善机床主轴转位、定位精度。利用新材料、新工艺能明显提高该机床主轴装配精度。