電主軸是機械、電機、自動檢測和自動控制等技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品,它將機床主軸與主軸電機融為一體。電主軸屬于高速旋轉(zhuǎn)機電部件,所涉及的核心技術(shù)包括高速轉(zhuǎn)子軸系設(shè)計與裝配技術(shù)、電機設(shè)計技術(shù)、電機驅(qū)動控制技術(shù)、高速轉(zhuǎn)子動平衡技術(shù)等。本文以提高銑削用高速大功率電主軸性能為研究目標(biāo),圍繞高速大功率電主軸單元的設(shè)計進(jìn)行了深入的研究:首先,對國內(nèi)外銑削用高速大功率電主軸的研究現(xiàn)狀及市場情況進(jìn)行了全面的調(diào)研,通過分析調(diào)研結(jié)果得出國內(nèi)外電主軸差距之處,并通過分析市場需求提出本文所研究電主軸的技術(shù)指標(biāo)。確定電主軸的研制路線,主要包括電主軸整體方案的布局;高速大功率電主軸軸承的選型與配置;高速大功率電主軸潤滑與冷卻系統(tǒng)設(shè)計等。其次,對大功率電主軸電機的主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計確定。基于Workbench軟件對大功率電主軸進(jìn)行了溫度場分析和模態(tài)分析。最后,通過搭建電主軸實驗平臺,對大功率電主軸綜合性能進(jìn)行了測試與分析。測試試驗結(jié)果表明,該型號主軸最高轉(zhuǎn)速能達(dá)到30000r/min,主軸靜態(tài)精度≤2μm;在油氣潤滑及空載條件下,主軸振動小于1mm/s,主軸前軸承外殼處溫升小于20℃。達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。通過本文的研究,為銑削用高速大功率電主軸單元的設(shè)計開發(fā)提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持,開發(fā)了電主軸綜合性能測試試驗臺,為評價主軸綜合性能以及產(chǎn)品性能提供參考和依據(jù)。