高速电主轴在数控机床领域里的应用存在着怎样的重要性

高速机床是实现高速切削的首要条件，而高速电主轴则是高速机床的核心部件。因此，对高速电主轴单元的动静态特性进行分析，并进行优化结构设计，对提高高速机床性能具有十分重要的意义。

现代的高速电主轴是一种智能型功能部件，其种类繁多，应用范围日益广泛。

电主轴是近年来在数控机床领域出现的一项新技术，将机床主轴与主轴电机融为一体。它与直线电机技术、高速刀具技术等一起，将推动高速加工进入一个新的时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，如高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器和换刀装置。

那么，哪些零部件会直接影响高速电主轴的性能呢？

首先，转轴是高速电主轴的主要回转体，其制造精度直接影响着电主轴的最终精度。成品转轴的形位公差尺寸精度要求非常高。当转轴高速运转时，由于偏心质量引起的震动会严重影响其动态性能，因此必须对转轴进行严格的动平衡测试。而安装在转轴上的部分零件也应与转轴一起进行动平衡测试。

其次，高速电主轴的核心支撑部件是高速精密轴承。轴承的功能、大小、布置和润滑方法决定了电主轴的最高转速。因此，这种轴承必须具备高速性能好、动负荷承载能力高、润滑性能好、发热量小等优点。近年来，动静压轴承、陶瓷轴承和磁浮轴承相继开发出来。动静压轴承具有很高的刚度和阻尼，能够大幅度提高加工效率、加工质量和延长刀具寿命，同时降低加工成本。而磁浮主轴具有高速性能好、精度高、容易实现诊断和在线监控的特点。然而，由于电磁测控系统复杂、价格昂贵且长期居高不下，至今未能得到广泛应用。目前市场上应用最广泛的是陶瓷轴承，一般的角接触陶瓷轴承内外圈为钢圈，滚动体为陶瓷材料。陶瓷轴承具有密度小、刚度好、热膨胀系数小等优点。理论计算、接触疲劳试验和压碎试验表明，混合式陶瓷轴承首先失效的是钢圈而不是陶瓷球。由于前述三种轴承的理论寿命均为无穷大，特别是磁悬浮轴承还具备自动调节偏心等优点，在未来的超高速机床市场上，随着技术的发展，磁悬浮轴承应成为发展的方向。而在一般的高速加工机床中，混合式陶瓷轴承或纯陶瓷轴承也将得到广泛的应用。

最后，润滑系统对高速电主轴的性能具有重要影响。采用良好的润滑系统是关键。常见的润滑方法是油雾润滑或气油混合物润滑。前者将润滑油雾化后进行轴承润滑，润滑油不可再回收，对空气污染较为严重。后者则是通过高压空气将润滑油喷入轴承，既起到润滑作用，又具有散热效果。

高速电主轴的高速运转离不开良好润滑的支撑，其中重要的就是轴承的润滑。高速电主轴的精密设计要求其润滑保养的精细化操作，对于电主轴运作效率、寿命的延长、降低故障率都有帮助。