高速軸承技術(shù)電主軸通常采用動(dòng)靜承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。動(dòng)靜承具有很高的剛度和阻尼機(jī)床電主軸，能大幅度提高加工效率、加工質(zhì)量、延具壽命、降低加工成本，這種軸承壽命多半長(zhǎng)。復(fù)合陶瓷軸承在電主軸單元中應(yīng)用較多，這種軸承滾動(dòng)體使用熱壓Si3N4陶瓷球，軸承套圈仍為鋼圈，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，易于維護(hù)。電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實(shí)現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控定制主軸，但是由于電磁測(cè)控系統(tǒng)復(fù)雜，這種軸承價(jià)格十分昂貴，而且長(zhǎng)期居高不下，沒有得到廣泛應(yīng)用。

電主軸的重要性

裝備制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)床工業(yè)更是裝備制造業(yè)的基石，所有的有精度要求的零件設(shè)備都需要有機(jī)床才能加工出來。機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)都是由電機(jī)帶動(dòng)的，傳統(tǒng)機(jī)床都是一臺(tái)異步電機(jī)通過皮帶輪驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸，機(jī)床通過齒輪箱齒輪嚙合的變換來實(shí)現(xiàn)電機(jī)主軸的調(diào)速。電主軸是高精密機(jī)床的功能部件電主軸廠家，電機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝刀具，省去了中間皮帶輪和齒輪箱的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，其功能是帶動(dòng)刀具（砂輪）或工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高速精密加工。機(jī)床主軸的性能很大程度上決定了機(jī)床的加工效率和加工質(zhì)量，對(duì)機(jī)床性能具有至關(guān)重要的影響。

（1）主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶過松，造成主軸傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過重新調(diào)整主軸傳動(dòng)帶的張緊力，加以排除。

（2）主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶表面有油，造成主軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)帶打滑，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過用或酒精清洗后擦干凈加以排除。

（3）主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶使用過久而失效，造成主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩?zé)o法傳動(dòng)，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過更換新的主軸傳動(dòng)帶加以排除。

（4）主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的離合器、聯(lián)軸器連接、調(diào)整過松或磨損，造成主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)誤差過大，強(qiáng)力切削時(shí)主軸振動(dòng)強(qiáng)烈。產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過調(diào)整、更換離合器或聯(lián)軸器加以排除。

電主軸是高速精密加工中心中主要的部件之一，決定著高速精密加工中心的可靠性。高速精密電主軸自身的精度要求為μm級(jí)，比如主軸錐孔對(duì)軸徑的徑向跳動(dòng)跟部為0.002mm，距主軸端面300mm處0.005mm，主軸支撐軸徑圓度為0.001～0.002，主軸軸徑精度等級(jí)為IT2級(jí)等。電主軸自身的精度誤差和微量的變形是控制的關(guān)鍵，因此，電主軸加工技術(shù)應(yīng)從熱處理方式、加工工藝方案、檢測(cè)方法、裝配工藝和運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)等方面研究。

高速電主軸的動(dòng)平衡技術(shù)是電主軸動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵之所在，精密高速電主軸運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)、噪音（機(jī)械噪音）、軸承的精度壽命等均與動(dòng)平衡精度的高低有直接的關(guān)系。

通常，在電主軸初始設(shè)計(jì)階段，要先對(duì)軸系轉(zhuǎn)動(dòng)部件進(jìn)行振型分析，用計(jì)算機(jī)CAD的辦法，結(jié)合大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和軸承等相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的初始參數(shù)，把所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件（包括轉(zhuǎn)軸、軸承、前后軸承壓緊螺母、旋轉(zhuǎn)接頭、拉桿、刀具等等）以質(zhì)量塊的方式進(jìn)行分割，疊加入計(jì)算程序，根據(jù)實(shí)際工況主軸所受的的軸向力或者徑向力方向和大小，把主軸受力情況同樣要疊加入計(jì)算程序，這樣，經(jīng)過計(jì)算機(jī)計(jì)算可以得出一個(gè)轉(zhuǎn)軸的振型結(jié)果，這個(gè)結(jié)果包括軸承精度壽命、靜剛度、動(dòng)剛度等等，可以對(duì)高速電主軸的設(shè)計(jì)給出重要的參考，這個(gè)過程要在設(shè)計(jì)任務(wù)的開始完成。通過計(jì)算，我們可以根據(jù)實(shí)際的振型情況調(diào)整我們的設(shè)計(jì)方案，通過增減軸承跨距、減輕懸伸端附加件的質(zhì)量、減小電機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸等方式來調(diào)整振型，以獲取我們需要的結(jié)構(gòu)和結(jié)果。

電主軸的電機(jī)均選用溝通交流多線程磁感應(yīng)電機(jī)，因?yàn)槭怯迷隗{速生產(chǎn)加工機(jī)床上，啟動(dòng)要從靜止不動(dòng)快速升速至每分?jǐn)?shù)十萬轉(zhuǎn)甚至數(shù)十萬轉(zhuǎn)，起動(dòng)轉(zhuǎn)距大，因此起動(dòng)電流量要超過一般電動(dòng)機(jī)額定電壓5~7倍。其驅(qū)動(dòng)方法有軟啟動(dòng)器驅(qū)動(dòng)和矢量控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)二種。軟啟動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)操縱特點(diǎn)為恒轉(zhuǎn)距驅(qū)動(dòng)，功率與轉(zhuǎn)距正比。機(jī)床新消息的軟啟動(dòng)器選用的三極管技術(shù)性，可保持主軸的無極變速。機(jī)床矢量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)操縱為在低速檔端為恒轉(zhuǎn)距驅(qū)動(dòng)，先在、髙速端為恒輸出功率驅(qū)動(dòng)。電主軸具備結(jié)構(gòu)緊湊型、重量較輕、慣性力小、噪音低、沒有響應(yīng)快等優(yōu)勢(shì)，并且轉(zhuǎn)速比高、輸出功率大，簡(jiǎn)單化機(jī)床設(shè)計(jì)方案，便于保持主軸定位，是髙速主軸模塊中的一種理想化結(jié)構(gòu)。電主軸滾動(dòng)軸承選用高速軸承技術(shù)性，耐磨損耐高溫，使用壽命是傳統(tǒng)式滾動(dòng)軸承的好幾倍。