高速電主軸的特點(diǎn):它具有高轉(zhuǎn)速、高精密、噪聲低、低溫升、體積小、安裝方便等特點(diǎn),是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床主要的關(guān)鍵部件。它與早年應(yīng)用于內(nèi)圓磨床的內(nèi)裝式電機(jī)主軸的區(qū)別是采用了變頻調(diào)速技術(shù),主軸有較大的驅(qū)動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩,并有一系列主軸振動(dòng)、軸承溫升等參數(shù)的傳感器及其檢測(cè)控制系統(tǒng)。因此電主軸及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一種技術(shù)含量很高的機(jī)電一體化產(chǎn)品,涉及機(jī)械、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)與控制、支承、潤(rùn)滑、材料熱處理及振動(dòng)等諸多領(lǐng)域,是一套相對(duì)獨(dú)立、完整的智能型功能部件。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電主軸的主軸形式是將主軸電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部,即把高速電機(jī)置于精密主軸內(nèi)部,電主軸的電機(jī)轉(zhuǎn)子就是主軸,主軸的殼體就是電機(jī)的機(jī)座,實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速電機(jī)和主軸一體,電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸,形成電主軸。電主軸取消了電機(jī)到主軸傳動(dòng)鏈中的齒輪、皮帶等一切中間環(huán)節(jié),動(dòng)力源對(duì)主軸的直接傳動(dòng),傳動(dòng)鏈長(zhǎng)度為零,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床主軸系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”。高速主軸單元主要有高速電主軸，氣動(dòng)主軸和水動(dòng)主軸。其中高速電主軸常見，高速電主軸單元是高速加工機(jī)場(chǎng)中關(guān)鍵的部件之一。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動(dòng)機(jī)，故也稱為“高頻主軸”。目前大多數(shù)電主軸結(jié)構(gòu)都是把加工主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)軸做成一體，以實(shí)現(xiàn)零傳動(dòng)。同時(shí)電機(jī)外殼帶有冷卻系統(tǒng)，高速電主軸主要有帶冷卻系統(tǒng)的殼體，定子、轉(zhuǎn)子、軸承等部分組成，工作時(shí)通過(guò)改變電流的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)增減速度。

      為了提高軸承外環(huán)的散熱效果，在主軸設(shè)計(jì)中可采用主軸套筒螺旋槽冷卻劑熱交換系統(tǒng)，對(duì)主軸套筒進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，從而帶走主軸軸承外環(huán)異常產(chǎn)生的熱量。主軸套筒螺旋槽冷卻劑熱交換系統(tǒng)采用連續(xù)、大流量、冷卻液對(duì)主軸套筒進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻液從主軸套筒上的入油口輸入，通過(guò)主軸軸承外環(huán)主軸套筒上的螺旋槽，與主軸套筒進(jìn)行充分的熱交換，將主軸軸承外環(huán)產(chǎn)生的絕大部分熱量轉(zhuǎn)移到冷卻液中，從主軸套筒上的出油口輸出，然后流經(jīng)熱交換器，進(jìn)行再一次熱交換，將冷卻液溫度降到接近室溫后，流回冷卻箱，再經(jīng)過(guò)壓力泵增壓輸?shù)饺胗涂?，從而?shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻。后者是直接把潤(rùn)滑油利用高壓空氣吹進(jìn)軸承，潤(rùn)滑作用的同時(shí)還起到散熱的作用（3）在理論計(jì)算和接觸疲勞試驗(yàn)和壓碎試驗(yàn)表明，混合式陶瓷軸承首先失效的是鋼圈而不是陶瓷球。

      內(nèi)圈由于離心力而產(chǎn)生膨脹，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)。與滾動(dòng)體接觸應(yīng)力變大，使內(nèi)部預(yù)載荷增加、游隙變小、發(fā)熱增加。針對(duì)此問(wèn)題，開發(fā)出內(nèi)圈為不銹鋼的新型混合陶瓷球軸承。由于不銹鋼的線膨脹系數(shù)比軸承鋼小20%因而能進(jìn)一步控制軸承在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因內(nèi)圈膨脹而造成的預(yù)載荷增加。潤(rùn)滑條件充沛，固定預(yù)載荷下dmN值可提高1.2倍。定位預(yù)載緊的情況下，近來(lái)有資料介紹。內(nèi)圈也使用陶瓷材料的混合型角接觸球軸承。主軸轉(zhuǎn)速在35~437r/min范圍內(nèi)，主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變，稱為主軸的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域Ⅰ（實(shí)線）。因?yàn)閮?nèi)圈也使用陶瓷材料，軸承內(nèi)徑或滾道離心膨脹小，預(yù)緊的增加也較小，加之剛性好，球和滾道的接觸面積小，所以發(fā)熱和膨脹也較小，可以比僅球?yàn)樘沾傻妮S承達(dá)到更高轉(zhuǎn)速。但是正是由于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心和膨脹小，與金屬制主軸之間的配合應(yīng)力如果過(guò)大就可能產(chǎn)生破壞甚至碎裂。

.鑲兩半套此法特別適用于帶螺紋的軸，不宜直接鑲套的軸頸部位。兩半套是用中碳鋼車成一個(gè)薄壁套圈，它的外徑跟軸承內(nèi)圈孔配合，安裝時(shí)沿軸線用手鋸鋸開，或者用銑床切開。事先把已磨損部位軸頸車削成一段凹槽。陰摘的外徑與套圈的內(nèi)徑尺寸相同，然后把兩半套扣，然后后安裝軸承。為了不使軟01為截面面積成小太多，兩半套的厚度不宜過(guò)厚，一般為軟頸尺寸的2^-2.5%。除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外，大多數(shù)機(jī)床都有主軸部件。如直徑105毫米的軸，兩半套灼尺寸為2毫米。