高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种
大型外圆磨床加工设计
高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化产品,涉及机械、电机、驱动与控制、支承、润滑、材料热处理及振动等诸多领域,是一套相对独立、完整的智能型功能部件。高速运转的电主轴的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、皮带等一切中间环节,动力源对主轴的直接传动,传动链长度为零,实现了机床主轴系统的“零传动”。高速主轴单元主要有高速电主轴，气动主轴和水动主轴。其中高速电主轴常见，高速电主轴单元是高速加工机场中关键的部件之一。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体，以实现零传动。同时电机外壳带有冷却系统，高速电主轴主要有带冷却系统的壳体，定子、转子、轴承等部分组成，工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。
空载机械摩擦损耗的大小主要取决于摩擦面的种类和制造装配的质量摩擦面上空载时的作用力( 传动件的重量、偏心质量、轴承的预紧力、皮带拉力以及传递空载扭矩等) 摩擦系数及相对运动速度。油气润滑用大量的压缩空气来冷却轴承，使得轴承的温升比用油雾润滑时要低很多。对一台已定的机床，各传动件的尺寸一定，在润滑情况保持不变的条件下，则各传动件的空载机械摩擦损耗随摩擦表面相对转速的提高而增加。可以认为空载机械摩擦功率损耗与相对速度的一次方成正比。各传动件的搅油功率损耗主要决定于传动件的种类、尺寸大小、浸油深度、油的粘度、油温的变化和传动件的速度。对于一台结构一定的机床，在主轴箱内油面高度固定不变的条件下，则各传动件的搅油功率损耗随转速的提高而增加。一般可以认为各传动件的搅油功率损耗与转速的平方成比例。正常情况下，对于采用飞溅润滑的主轴箱来说，由于轴位布局合理，浸油齿轮数目较少，油面高度适宜，则搅油功率损耗占全部空载功率损耗的比例很小，可以忽略。空气阻力损耗功率就更小了，也可以忽略不计。这样机床空载功率损耗的总数，可以近似地认为机床主传动系统空载功率与主轴箱全部轴之和成正比关系。
由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的，所以主轴的转速越高，主轴不平衡量引起的动态问题越严重。由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的，所以主轴的转速越高，主轴不平衡量引起的动态问题越严重。对于电主轴来说，由于电动机转子直接过盈固定在主轴上，增加了主轴的转动质量，使主轴的极限频率下降，因此超高速电主轴的动平衡精度应严格要求，一般应达到G1 ～ G0. 4 级( G = eω，e 为质量中心与回转中心之间的位移，即偏心量; ω 为角速度) 。对于这种等级的动平衡要求，采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的，还需在装配后进行整体平衡，以确保主轴高速平稳运行。
高速主轴轴承发展情况：一般多使用刚性和高速性能优良的角接触球轴承，为了适应机床主轴的高速要求。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动。其次使用圆柱滚子轴承脂润滑条件下dmN值在50×104以下。开发出油气润滑后，与此同时逐步开发出与之相适应的润滑系统。从表述主轴轴承高速性能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm×N为转速r/min来看。dmN值已达到100×104以上。尔后在轴承方面又开发出了滚动体为陶瓷的角接触球轴承，实现了dmN值为200×104×90年代的开发出喷射润滑后，dmN值可达到300×104。
（作者： 来源：）
