电主轴助力高精高速高效加工——我国高性能机床主轴技术现状分析
机床主轴功能部件技术发展现状与展望
机床主轴功能部件技术发展现状与展望机床主轴是机床上的重要部件，它直接影响到加工质量和效率。
随着工业化和信息化的发展，机床主轴的功能部件技术也在不断创新和发展，以满足不断增长的产品需求和市场竞争。
目前，机床主轴的功能部件技术发展主要体现在以下几个方面：1. 高速高精度加工要求的提升。
随着复杂零件的需求增多，对加工精度、表面光洁度和加工效率的要求越来越高。
机床主轴的高速化、高精度化和高刚性化成为了发展的趋势。
为了实现这一目标，主轴轴承、主轴箱、冷却系统等关键部件的技术也在不断创新，以满足高速高精度加工的需求。
2. 高性能材料和加工工艺的应用。
近年来，新型高性能材料的出现为机床主轴的功能部件技术的发展提供了新的契机。
例如，超硬合金材料的应用使主轴轴承具有更好的耐磨性和耐疲劳性能，陶瓷材料的应用使冷却系统的效率得到了提升。
同时，先进的加工工艺也为主轴零件的制造提供了更广阔的发展空间，如磨削、车削、铣削等精密加工技术的应用也使主轴零件的加工精度得到了大幅度提升。
3. 智能化和自动化技术的应用。
随着智能制造的发展，机床主轴的功能部件技术也逐渐向智能化和自动化方向发展。
智能化和自动化技术的应用使主轴的运行状态可以实时监测和调控，提升了设备的稳定性和可靠性。
同时，智能化和自动化技术的应用还可以实现设备的远程监控和维护，提高了设备的运行效率和安全性。
未来，机床主轴的功能部件技术还将面临以下几个发展展望：1. 高速高精度加工的要求不断增加。
随着复杂零件的需求不断增加，对加工精度和表面光洁度的要求也将不断提升。
因此，机床主轴的功能部件技术仍然需要不断创新，以满足高速高精度加工的需求。
2. 智能化和自动化技术的发展。
随着智能制造的不断推进，机床主轴的功能部件技术也需要向智能化和自动化方向发展。
智能化和自动化技术的应用将使主轴的运行状态能够实时监测和调控，提高设备的稳定性和可靠性。
3. 绿色环保要求的增加。
未来，对节能环保的要求将会成为机床主轴的发展趋势之一。
高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用公告全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用随着科技的不断发展，数控机床作为制造业的重要装备之一，正逐渐成为制造业的主力军。
而高档数控机床的核心部件之一——高速精密电主轴，更是决定了整个机床性能和加工质量的关键部件。
本文将重点介绍高档数控机床高速精密电主轴的关键技术及应用。
一、高速精密电主轴的定义和特点高速精密电主轴是数控机床上用于驱动刀具旋转的核心部件，它直接影响了机床的加工精度、效率和稳定性。
一般来说，高速精密电主轴具有以下几个特点：1. 高速转速：高速精密电主轴的工作转速通常在10000rpm以上，甚至可以达到50000rpm以上。
高转速可以提高加工效率，缩短加工周期。
2. 高精度：高速精密电主轴需要具有极高的旋转精度和稳定性，以保证加工的精度和表面质量。
4. 高功率密度：高速精密电主轴需要具有高功率密度，以满足大功率输出的要求，同时尽可能减小轴体体积和重量。
1. 轴承技术：高速精密电主轴的轴承是其最关键的部件之一，直接影响轴的精度、稳定性和寿命。
目前主要采用陶瓷球轴承、陶瓷滚珠轴承和气体轴承等高速轴承技术。
2. 动平衡技术：高速精密电主轴在旋转时会产生不小的离心力，需要采用动平衡技术来消除不平衡导致的振动和噪音。
3. 冷却技术：高速精密电主轴在高速运转时会产生大量热量，需要采用有效的冷却技术来保持轴的温度稳定，避免发热过高导致零部件热变形。
4. 控制技术：高速精密电主轴需要配备精密的控制系统，以实现精准的转速控制、负载检测和自适应控制等功能。
5. 结构设计：高速精密电主轴的结构设计需要考虑到刚性和轻量化的平衡，同时保证轴体的稳定性和可靠性。
高速精密电主轴广泛应用于汽车、航空航天、铁路、军工等领域，主要用于高精度、高效率的加工。
具体应用包括精密零件加工、高速铣削、高速车削、高速钻孔等领域。
目前国内外一些知名数控机床制造商，如哈斯、西铁城、FANUC 等，都大量采用了高速精密电主轴技术，使其生产的数控机床具有更高的加工精度和效率，受到了市场的广泛认可。
高精高速高效的机床功能部件——电主轴
结构紧凑 、安装方便等优点。
电主 轴 的具 体 优 势体 现 在 以下 几点 ：
使用不同精度级别的夹具 ，机床不但可以进行粗加
工 ，也 可 以进 行精 加 工 。
（ ）电主轴是 高精 主轴技术和高速 电动机的 １
结 合 体 ，使 机 床 省 去 了 齿 轮 和 皮 带 等 机 械 传 动 环
的角加 （ ）速度 ，以实现主轴的瞬时升降速与准 减
确起 停 的 功 能 。
平。
高速加 工机床的厂家和关键零部件如高速电主轴和
高 速 数 控 系统 的 厂 家 ，且 均 已具 备 一 定 的 基 础 和 实 力。但针对 这一领域 的技 术特点和 发展现 状 ，
需要国家相关主管部 门出台相关的鼓励政策，进行 引导 ，只有这样 ，中国高速加工机床发展的瓶颈才 能被逐一快速解决 ，才能更快更好的服务于国内汽 车 、航空航天、模具等产业 ，提升这些产业的全球 竞争力。 ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １０ １ ） ０ １８ ９
节 ，使 机 床布 局 更 为 紧凑 合 理 ，同时 机 床 的噪 声可
以大 大 降低 。
（ ） 电主 轴 采 用 高精 度 （４ ）的 角接 触 球 ２ Ｐ级 轴 承 ，使 电主 轴 的 输 出 精 度 最 高 达 到０５ ｌ ．～ ｍ， Ｐ 常规 电主 轴 要 求 主 轴 的 径 向 圆 跳 动 小 于 ５Ｐｍ ，轴 向 窜 动 小 于 ２ ｍ。在 实 际生 产 中 ，根 据 工 况 选 择
的 高 速 电主 轴 相 对 国 内其 他厂 家 ，具 有转 速 高 、 回 转精 度高 、振 动 小 、温 升 小 、输 出扭 力大 ，从 而 得 到很 高 的 加 工效 率 和 加 工精 度 及 表 面加 工 质量 ，达 到 了 国外 同 类 产 品水 平 。另外 ，由于 其健 全 的 研 发 设 计 及验 证 体 系 、高 精 度 的制 造 能 力 成 熟 的 品质 控 制体 系 ，产 品 可 靠性 及 寿 命远 高 于 国 内 同类 产 品 水
高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用主要包括以下几个方面：1.高速轴承技术：是实现数控车床精密化、高速化运转的关键技术措施之一。
在电主轴的研发中，常用的轴承主要有液体动静压轴承、磁悬浮轴承、精密滚动轴承与气体静压轴承等。
对于数控车床的整体性能要求更为严格时，必须装配优质的精密圆柱滚子轴承或角接触陶瓷球轴承。
角接触陶瓷球轴承因具有较为良好的径向承受能力与轴向载荷，得到了广泛的应用。
2.高速电主轴控制：由于机床电主轴的高速旋转特性，需要在旋转过程中对主轴的温度、振动、功率、润滑状况、刀具夹紧状况进行实时监控与调节。
其中对主轴温度、振动、功率的监控和保护最为关键。
3.高速电机技术：电主轴是电机与主轴融合在一起的产物，电机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电机，其关键技术是高速度下的动平衡。
4.润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑，也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。
所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油，所谓定量，就是通过一个叫做定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的注油量。
油气润滑指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。
5.冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
6.内置脉冲编码器：为了实现自动换刀以及刚性攻丝，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相位控制以及与进给的配合。
7.自动换刀装置：为了适用于加工中心，电主轴配备了能进行自动换刀的装置，包括碟形簧、拉刀油缸。
这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀柄。
8.高速切削技术：是实现高效加工和提高加工质量的必要手段。
高速切削技术要求切削时切削功率和热量小，速度快，切削液流动性好等一系列技术要求。
常见的高速切削技术包括高速铣削、高速钻孔、高速螺纹加工等。
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用的发展，对于提高我国机床制造业的整体水平，推动相关产业的发展具有重要意义。
电主轴专题：电主轴应用现状与发展前景概述
电主轴专题——电主轴应用现状与发展前景概述[Table_Industry]机械设备[Table_ReportDate]2022年5月14日[Table_ReportType] [Table_StockAndRank][Table_Author]****************************************************91100031[Table_Title]电主轴专题——电主轴应用现状与发展前景概述[Table_ReportDate] 2022年5月14日[Table_Summa[Table_Summary]本周专题：机床主轴可分为机械主轴和电主轴两大类，电主轴的高速电机置于主轴部件内部，是一种将机床主轴功能与电机功能从结构上融为一体的新型主轴部件。
（1）电主轴是一种具有优良性能的新型主轴部件。
电主轴由内装式电动机直接驱动，通过控制系统，使主轴获得所需的工作速度和扭矩，因而也被称为内装式电主轴。
电主轴省去了皮带、齿轮或联轴器的传动环节，将机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”，有效改善了主轴高速情况下的整体性能。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、噪声低、振动小和转动惯量小等特点，并且便于机床实现模块化设计和制造。
滚动轴承电主轴、气浮轴承电主轴和液体滑动轴承电主轴是目前电主轴应用广泛的轴承类型。
2021年全球PCB行业电主轴市场规模为32亿美元，2021~2030年复合增速可达到6.4%。
我国机床电主轴渗透率远低于欧美等国家，随着数控机床的渗透以及机械加工要求的提高，我国电主轴市场有望持续增长。
（2）电主轴核心结构与部件介绍。
电主轴的主要结构包括无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等。
从组件上来区分，则包括轴芯组件、高速电机、支撑部件、冷却系统、气缸组件、拉刀组件和气封组件。
电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机，启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。
数控机床高速电主轴技术及应用分析
数控机床高速电主轴技术及应用分析众所周知高速机床最重要的部分是高速电主轴部件，它对数控机床的进步有比较大的影响，数控机床的改进首先要从高速电主轴的研发开始。
这篇论文主要介绍了高速电主轴结构方面的构成以及其逐步发展的过程，同时着重强调了高速电主轴对数控机床技术进步不可忽视的作用。
为此我们应该着大力发展高速电主轴技术。
标签：数控机床；高速电主轴；进步；技术1 高速电主轴的发展过程在上个世纪50年代左右，已经研制出了真空电子管作为变频器的高频电主轴。
它的优点是转速很大，缺点是传递的转矩和功率太小。
随着计算机时代的到来，在上个世纪末研制出了用于车削、钻削等工艺的高频电主轴。
现如今世界上的大部分工业国家都具有生产良好性能高频电主轴的能力。
比较出名的有日本的NSK公司和美国的PRECISE等公司。
至于超高速机床的的发展则更突显一个国家的科技实力，而日本则是其中的佼佼者。
同时我国的超高速机床也开始了飞速发展，取得了令世界震惊的发展，主要表现在数控机床的高速化和种类多样化。
在高速化方面，宁江机床公司研发的NJ-5HMC40卧式加工中心的最大主轴转速达到了40000r/min。
在上个世纪的高速切削机床的发展中，日本因为自己的民族特色，不断吸收其他国家的先进技术，通过国内的消化吸收达到了国际先进水平，在世界市场上占据了一席之地。
我国在这方面的发展起步较晚，导致我国数控机床很大程度依赖国外的技术。
但是通过相关技术人才的不断努力，在高速、多轴等方面也取得了巨大的进步。
在CIMI2003届展会上，国产的地30多台，这是一个十分巨大的进步。
与此同时我们应该继续加大重要部件的研发力度，尤其是资金和人才方面的投入，学习国外的先进经验，少走弯路，为国家数控机床在全世界同类型产品中的崛起努力。
2 高速电主轴的构成现代加工制造业对零件加工方面的要求与日俱增，生产中加工中心拥有的高速切削机床指的是最大转速大于10000r/min的高速电主轴系统。
国内外高速电主轴技术的现状与发展趋势
高速电主轴技术的现状与发展趋势高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。
高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。
数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。
1、高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的影响对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用：(1)简化结构，促进机床结构模块化电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。
(2)降低机床成本，缩短机床研制周期一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产，实现功能部件的低成本制造；另一方面，采用电主轴后，机床结构的简单化和模块化，也有利于降低机床成本。
此外，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。
(3)改善机床性能，提高可靠性采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性；技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善，可靠性得以进一步提高。
(4)实现某些高档数控机床的特殊要求有些高档数控机床，如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等，必须采用电主轴，方能满足完善的功能要求。
2、促进了高速切削技术在机械加工领域的广泛应用电主轴系由内装式电机直接驱动，以满足高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求，与机床高速进给系统、高速刀具系统一起组成高速切削所需要的必备条件。
电主轴技术与电机变频、闭环矢量控制、交流伺服控制等技术相结合，可以满足车削、铣削、镗削、钻削、磨削等金属切削加工的需要。
采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题，取得特殊的加工精度和表面质量，因此这项技术在各类装备制造业中得到越来越广泛的应用，正在成为当今金切加工的主流技术。
数控机床高速电主轴技术综述报告
数控机床高速电主轴技术综述报告引言近年来，随着高速加工技术的迅猛发展和广泛应用，各工业部门，特别是航天、汽车和模具加工等行业，对高速度、高精度数控机床的需求迅猛增长。
传统的滚动轴承主轴结构难以满足数控机床的高转速、高精度的要求。
高度电主轴作为高速机床的核心部件，其研究进展对数控机床技术的发展影响很大。
一、高速电主轴的概念电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。
电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。
电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
目前，随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。
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”。
这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。
由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”（High FrequencySpindle)。
由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”（Direct Drive Spindle)。
二、高速电主轴的结构组成高速电主轴单元包括动力源、主轴、轴承和机架四个主要部分，是高速机床的核心部件。
这四个部分构成一个动力学性能及稳定性良好的系统，在很大程度上决定了机床所能达到的切削速度、加工精度和应用范围。
高速电主轴单元的性能取决于主轴的设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术，其中一些技术又是相互制约的，包括高速和高刚度的矛盾、高速和大转矩的矛盾等。
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径向刚度＞ ０ ｉ。湖南大学针对超高速外圆／ ５０Ｎ・ ｎ 凸
轮轴 磨 床 开 发 了 电动机 内 置式 液 体 （ ）静 压 电主 动 轴 ，额 定 功率 和 最 高 转 速 达 ３ ｋ 、 １ ０ ｒ ｎ ５Ｗ ０Ｏ ０／ ， ｍｉ
国际先进水平 ：在Ｐ Ｂ Ｃ 板高速钻削用电主轴领 域 ，已大面积推广应用１０００ ８ ０ ｒ ｎ ２ ～１０００／ 气静压 ０ ｍｉ
现代工业对机床加工精度和加工效率要求的不断提
高 ，机 床 对 主轴 性 能 的要 求 也 越 来越 高 ，传统 的 高 速主 轴 概 念 已难 以 充分 描 述 机 床 主轴 的 技 术 内涵 。
磨损小 ，寿命长 ，在精密超精密机床上获得 了广泛
应 用 ，其 主 要技 术 难 点 在于 控 制 高 速 时主 轴 的 温 升 和 热变 形 。气体 轴 承 电主轴 以 “ 膜 ”作 为 支 撑 ， 气
Ｏ ６ ，
参磊‘ ‘ 加 ，两 Ｉ 朋 Ｉ 。 冷 工 。— 冲 ，
Ｅ
用 油 气 润 滑 和 强 制 水 冷 方 式 。 沈 阳 建 筑 大 学 开 发 限 公 司开 发 了系 列 （ ）静 压 主 轴产 品 ，额 定 功率 动
高 速大功 率 陶瓷 球轴 承 电主轴单元 最高转 速达 到
我国高性能机床主轴技术 现状分析
湖 南大学国家 高效磨 削工程 中心教 授 熊万 里
优 点 ，其 极 限转 速 高 、精 度 高 、刚 度 高 ，在 加 工 中
高性能机床主轴概述
机 床 主 轴是 机 床 的 核 心部 件 ，其 功 能是 带 动 刀 具 （ 轮 ）或 工件 旋 转 ，实 现 高 速精 密加 工 。随 着 砂
具 有轴 承动 态 预 紧 调 整 功 能 。 ③平 均 无 故 障运 行 时 间 ≥５Ｏ ０ 。 ④主 轴 回转 精 度 ＜ １ ｍ。⑤轴 系统 ０ｈ ． ０ 刚 度 ≥３ ０ Ｉ。 ⑥动 平 衡 精 度 Ｇ ．级 。⑦ 恒 功 ０ Ｎ・ Ｔ Ｉ Ｏ４
量应用于Ｐ 钻 孔行业 。该主轴采 用空气静 压轴 ＣＢ
外 圆磨电主轴 ，最高工作转速为７６０ｒ ｎ ０ ／ ，功率 ｍｉ
为 ５ ｋ ， 砂 轮 径 向 刚 度 ＞ ２ “Ｉ ； 凸轮 磨 凹 ０Ｗ ３ ０ Ｎ・ Ｔ Ｉ 面 磨 削 主 轴 ，转 速 ２ ０ ／５Ｏ ０／ ｎ 砂 轮 径 向 ５０ ０３ ０ ｒ ｍｉ ， 刚 度 为 １ ０６ Ｎ・ ｍ ；铣 削 静 压 电主 轴 ，最 高 工 ２ ／０ 作转 速 为 ４ ０ ｒ ｎ ２Ｏ ０／ ，功率 为 １ｋ ，轴 承 刚 度 为 ｍｉ ５Ｗ ２ ０１０Ｎ ｍ。英 国Ｃ ａ ｆ ｌ ｒｃｓ ｎ 司开 发 ０ ／６ ・ ｒｎｉ ｄＰ ｅ ｉ ｏ 公 ｅ ｉ
轴最高转速 为６ ０ ｒ ｎ ０Ｏ ０／ ，油气润滑 型数控铣最 ｍｉ 高转速 为 １ ０Ｏ ０ ／ ｎ ４ ０ ｒ ｍｉ ，而大 功率 电主轴 的功 率
可 达 ８ ｋ ，转 速 为 １ ０ ｒ ｎ ０Ｗ ０ Ｏ ０／ ｍｉ ，其 最 大 转 矩 可 达 ３ ０ ｍ。 在 磨 用 电主 轴 方 面 ， 国 际主 轴 产 品 的 ８ Ｎ・
心、数控铣床、车床 、内圆磨床和高速雕铣机 中获
得 了广 泛 应 用 ，其 主 要 技 术难 点在 于 提 高精 度 寿 命
和可靠性 。液体 （ ）静压主轴以液态 “ 动 油膜”作 为支撑 ，具有显著的 “ 误差均化效应”和 阻尼减振
性 ，回转 精 度远 高 于 滚 动轴 承 式 主 轴 ，其 刚度 高 ，
电主 轴是 将 机 床 主 轴 功能 与 电动 机功 能从 结 构
上融为一体的新型主轴部件 ，它省去 了皮带传动或
齿 轮 传 动 环 节 ，具 有 速 度 高 、 精 度 高 、调 速 范 围 宽 、振 动 噪 声小 、可快 速 起 动 和准 停 等 优 点 。用 电
械系统特性和 电磁特性的控制问题 。
高性能机床主轴是指在满足加工精度和加工效率的 前提下 ，速度、精度、刚度 、功率 、转矩 匹配特性
好 ，可 靠性 高 ，性 能价 格 比 高 的机 床 主轴 。 机 床 主 轴按 所 采 用 的轴 承 类 型 可 分 为 滚动 轴 承
回转精度和极限转速高于液体 （ ）静压 电主轴和 动
滚 动轴 承 式 电主 轴 ，其 热稳 定 性 好 ，是 超 精 密 机 床 和 印刷 电路板 （ Ｃ Ｐ Ｄ）钻 床 不 可或 缺 的核 心 部 件 ， 其 不足 之 处在 于 承 载 能 力低 ，工艺 要 求 高 。 磁 悬 浮 轴 承也 是 一 类 重 要 的主 轴 支 撑 方 式 ，极
的ｆ ，其效率可达４ ０ ｍｉ。Ｗｅ ｔ ｎ 公司的 ｌ ｑＬ ０ 次／ ｎ ｓ ｗｉｄ
Ｄ１３ ，采 用双 排 小 孔 节 流 轴 承 结 构 ，工作 转 速 可 ７３ 高 达 ２ ０Ｏ ０／ ｎ ５ ０ ｒ ｍｉ ，承 载 能 力 ５ Ｎ 右 。超 精 密 机 ０ 左
３ ｋ 、３ ０ ／ ｎ ］Ｏ Ｗ 、４ ０ ｒ ｎ 。 ② ０Ｗ ００ ０ｒ ｍｉ ￣ ｌ ｋ ０ Ｏ ０／ ） ｍｉ
３气 体轴承 电主轴领域 ．
国内 现 有水 平 ：在 Ｐ Ｂ 高 速 钻 削 用 电主 轴 领 Ｃ 板 域 ，洛 阳轴 承研 究 所 生 产 的 气静 压 电主轴 转 速 达 到 ９ ０ ｒ ｎ ０Ｏ０／ ，用于 钻 削 ０ ～ ０７ ｍｉ ． ． ３ ｍｍ的ｄ ，效 ｑＬ 率 为 １０ ／ ｎ ９ 次 ｍｉ ，工 作 寿命 为９０ 。广 州 市吴 志机 电 ０ｈ 有 限公 司联 合 哈 尔 滨 工业 大学 开 发 成 功 的 ＤＱ Ｚ一 Ｆ ２ ０ 空 气轴 承 电 主轴 ，转 速 达 ２０Ｏ０／ ｎ 已批 ０型 ０ ０ ｒ ｍｉ，
高性能机床主轴的技术现状
１ 角接触球轴承 电主轴领域 ．
国内现有水平 ：在加工中心和数控铣床电主轴方 面 ，洛 阳轴承研究所开发了油气润滑型加工 中心电 主轴 ，额定功率和最高转速达２ ｋ ２ Ｗ、２ ０ ｒ ｉ ； ４０ ０／ ｎ ｍ 湖南大学研 制 的永磁 同步 型加 工中心龟 主轴 ，额 定功率３ ｋ ，最高转速 １ ０ ｒ ｎ ５Ｗ ８０ ０／ ，径向圆跳动 ｍｉ １ ｍ，动平衡精度Ｇ ．，配备Ｈ Ｋ— ６ 刀柄 ，采 ． ５ Ｏ４ Ｓ Ａ３
位编码 器 （３ ７ 脉冲／）。⑩具有两种现场总线 １１ ２ ０ ｒ
接 口。
２ 液体 （ ）静压 轴承 电主轴 领域 ． 动
国 内现 有 水 平 ：上 海 原 创 精 密 机床 主轴 有 限公
司研制的液体 （ ）静压电主轴 ，额定功率和最高 动
转 速达 ￣ ３ｋ 、８５０／ ｎ Ｕ４ Ｗ ０ ｒ ｍｉ，径 向跳 动 １ ｍ。东方 精 益 公 司生 产 的液 体 （ ）静 压 电主 轴 ，额定 功 率 动 ／ 高转速 达 ｆ ｌｋ 、８ ０ｒ ｎ 最 ｑ７ Ｗ ０／ ，径 向跳动 １ ｍ， Ｏ ｍｉ
持 转 矩 大 于 １ ７ ｃ ，动 态 偏 摆 小 于 ８ ｎ ２ Ｎ・ｍ “Ｉ，最 小 钻 孔直 径 可 达 ００ ｒｍ。超 精 密机 床 气 体 轴 承 电主 ． ａ ５ 轴 领 域 ：北 京 机 床 研 究 所 开 发 的 ＮＡＭ 一８ ０ ２ ，主 轴 转 速 １Ｏ ０／ ｎ ０ｒ ｍｉ ，径 向 刚 度 １ ０ “ｉ ， 回转 精 ５ Ｎ・ ｎ 度００ “ｉ ，性 能 指 标 接 近 国 际水 平 且 已实 现 商 品 ．５ ｎ 化 ；北 京 精 密 机械 研 究 所 研 制 的金 刚 石 镗 床 ，采 用 了花 岗岩 制 造 的精 密空 气 轴 承 主轴 ；哈 尔 滨 工业 大 学 研 制 的 Ｃ 超 精 密 车 床 ，加 工 直 径 为 ３ ０ ＮＣ ０ ｍｍ， 回转 精 度达 ００ １。 ． ５ Ｔ Ｉ
的液体静压主轴最高转速为１ ０ ｒ ｎ ５Ｏ ０／ ，供油压力 ｍｉ
为 ３５ ａ ．ＭＰ ，径 向／ 向 刚 度 为２ ０４ ０ Ｉ， 回转 轴 ０ ／４ Ｎ・ ｌ ｌ
精 度 达０ １ ｍ。 ．
轴承Ｄ １ ７ 值高达２ ０ ４ 万输 出 功率 普 遍 比上 一 代 产 品增 加 ５ ％左 右 ，其 ０ 工 作寿 命 亦 普 遍 增长 ５ ％左 右 。 ０ 国 家 数 控 机 床 重 大 专 项 技 术 目标 ：① 额 定 功 率和最 高转速 为５ｋ 、２ ０ ｒ ｎ （ ０Ｗ ０ Ｏ ０／ ｍｉ 另两 款 为
３ ０ ｒ ｎ ０Ｏ ０／ ，功 率 达 ２ ｋ ；研 制 开 发 的 无 内 圈式 ｍｉ ０Ｗ 全 陶瓷 电主轴 单 元 最高 转 速达 Ｎ３ ０ ｒ ｎ ｏＯ ０／ ，最 大 ｍｉ 功 率 达 到 １ｋ ，回转 精 度 ≤ ±１ ｍ。在 磨 用 电主 ５Ｗ
和最高转速达到７５ Ｗ 、４ ０ ｒ ｎ ． ｋ ８Ｏ ０／ ，回转精度能 ｍｉ 达Ｎｏ５ ｍ以 内。在内圆磨 （ ）静压主轴方面 ， ． 动
国 内 已生 产转 速 达 ２ ０ ｒ ｎ ０Ｏ ０／ ，主 轴 直径 ２ ｍｍ的 ｍｉ ８
主轴产品。 目前 国内液体 （ ）静压主轴的 回转精 动 度最高能达到０１ ｍ。 ．
国 际先进 水 平 ：德 国Ｈ Ｏ Ｔ Ｔ Ｋ公司开 发 的 ＹＰ Ｓ Ａ Ｉ
轴方面 ，洛 阳轴承研究所主轴产品Ｄ 盯 值达到 １０ ７～ ２０ ０ 万ｍｍ・ｍｉ；轴承套圈磨用电主轴最大功率为达 ｒ ｎ ／
主轴取代传统机械主轴是机床工业发展的大趋势 。
电主 轴 按 照 电动 机 的类 型又 可 分为 异 步 型 电主 轴 和 永 磁 同步 型 电主 轴 。
从机床行业的客观 需求来看 ，角接触球轴承 电
主轴 、液体 （ ）静压轴承电主轴和气体轴承 电主 动
轴既是市场开发的重点，也是学术研究的热点 。角 接触球轴承是最适宜高速化的滚动轴承 ，具有摩擦 阻力小、功耗小、成本低 、便于 系列化和标准化等
承 和 高 性 能 永 磁 直 流 电动 机 ，能 够 承 受 ６ Ｎ径 向 ０