電主軸是機械、電機、自動檢測和自動控制等技術高度結合的高科技產品,它將機床主軸與主軸電機融為一體。電主軸屬于高速旋轉機電部件,所涉及的核心技術包括高速轉子軸系設計與裝配技術、電機設計技術、電機驅動控制技術、高速轉子動平衡技術等。本文以提高銑削用高速大功率電主軸性能為研究目標,圍繞高速大功率電主軸單元的設計進行了深入的研究:首先,對國內外銑削用高速大功率電主軸的研究現(xiàn)狀及市場情況進行了全面的調研,通過分析調研結果得出國內外電主軸差距之處,并通過分析市場需求提出本文所研究電主軸的技術指標。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)設計等。其次,對大功率電主軸電機的主要設計參數(shù)進行了設計確定。基于Workbench軟件對大功率電主軸進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行了測試與分析。測試試驗結果表明,該型號主軸最高轉速能達到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℃。達到設計指標。通過本文的研究,為銑削用高速大功率電主軸單元的設計開發(fā)提供了理論依據(jù)和技術支持,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品性能提供參考和依據(jù)。