電主軸設(shè)計(jì)的一些要點(diǎn)

1、電主軸石超杰2015.04.031. 電主軸簡(jiǎn)介2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)3. 一些電主軸產(chǎn)品4. 電主軸的發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)于電主軸1. 電主軸簡(jiǎn)介 1.1 高速主軸 1.2 電主軸的特點(diǎn) 1.3 電主軸的發(fā)展與現(xiàn)狀關(guān)于電主軸1. 電主軸簡(jiǎn)介1. 電主軸簡(jiǎn)介（1）主軸由內(nèi)裝式電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去皮帶、齒輪、聯(lián)軸節(jié)等變速和傳動(dòng)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、效率高、噪聲低、振動(dòng)小和精度高的特點(diǎn)。（2）采用交流變頻調(diào)速技術(shù)，輸出功率大、調(diào)速范圍廣，有比較理想的轉(zhuǎn)矩-功率特性，一次裝夾即可實(shí)現(xiàn)粗加工（低速大轉(zhuǎn)矩）又可進(jìn)行高速精加工。（3）實(shí)現(xiàn)了主軸部件的單元化，可由專業(yè)廠進(jìn)行系列化生產(chǎn)，可方便地組成各種性能的高速機(jī)床

2、，符合現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)模塊化的發(fā)展方向。1.2電主軸的特點(diǎn) 電主軸取消了從電機(jī)到主軸之間一切機(jī)械傳動(dòng)的中間環(huán)節(jié)，如皮帶、齒輪、聯(lián)軸器，實(shí)現(xiàn)了主電機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。主要具有以下特點(diǎn)：1. 電主軸簡(jiǎn)介1.3電主軸的發(fā)展與現(xiàn)狀 早在20世紀(jì)50年代，就已出現(xiàn)了用于磨削小孔的高頻電主軸。當(dāng)時(shí)的變頻器采用的是真空電子管，雖然轉(zhuǎn)速高，但傳遞的功率小，轉(zhuǎn)矩也小。 20世紀(jì)80年代末90年代初，隨著功能電子器件的發(fā)、微電子器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了全固態(tài)元件的變頻器和矢量控制驅(qū)動(dòng)器，加之陶瓷球混合軸承的出現(xiàn)，最終出現(xiàn)了用于銑削、鉆削、加工中心及車削等加工的大功率、大轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速的電主軸。 到21世紀(jì)初，國(guó)

3、內(nèi)外專業(yè)的電主軸制造廠已可供應(yīng)幾百種規(guī)格的電主軸。其套筒直徑從32mm到320mm、轉(zhuǎn)速?gòu)?0000rpm到150000rpm、功率從0.5kW到80kW、轉(zhuǎn)矩從0.1Nm到300Nm不等。 國(guó)際上公認(rèn)的電主軸領(lǐng)軍廠商是瑞士的IBAG公司，提供功率范圍從0.1kW到40kW，轉(zhuǎn)速范圍從12000rpm到120000rpm，直徑范圍從30mm到130mm的電主軸產(chǎn)品及相應(yīng)的定制產(chǎn)品。 國(guó)內(nèi)的洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司在電主軸的研發(fā)、生產(chǎn)上也有很高的成就，目前已經(jīng)具備超過(guò)200種電主軸的生產(chǎn)能力，其功率從0.4kW到33kW，轉(zhuǎn)速范圍從3000rpm到150000rpm。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù) 2.

4、1 高速精密軸承技術(shù) 2.2 動(dòng)平衡技術(shù) 2.3 潤(rùn)滑技術(shù) 2.4 冷卻技術(shù) 2.5 主軸電機(jī)技術(shù) 2.6 精密加工和精密裝配的技術(shù)關(guān)于電主軸2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.1高速精密軸承技術(shù) 主軸軸承技術(shù)是電主軸系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)外高速電主軸多采用角接觸球軸承、動(dòng)靜壓軸承及磁懸浮軸承等。 動(dòng)靜壓軸承是一種綜合了動(dòng)壓軸承和靜壓軸承優(yōu)點(diǎn)的新型多油楔油膜軸承，有很好的高速性能，而且高速范圍寬。 角接觸球軸承是精密數(shù)控主軸支承，影響其高速性能的主要原因是高速下作用在滾珠上的離心力和陀螺力矩增大，為了提高軸承的高速性能，常采用減小滾動(dòng)體直徑和改用氮化硅陶瓷材料制造滾珠的方法。 磁懸浮軸承造價(jià)高、

5、控制系統(tǒng)復(fù)雜，發(fā)熱問(wèn)題不易解決，因而通常只用于特殊場(chǎng)合。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù) 氮化硅材料的密度只有鋼的41%，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可大幅降低滾珠受到的離心力，從而減小滾珠對(duì)軸承外圈的壓力，利于實(shí)現(xiàn)高速性能；氮化硅陶瓷的熱膨脹系數(shù)只有軸承鋼的1/4，許用工作溫度達(dá)到1000，即使在較大溫度變化范圍內(nèi)，滾道間隙的變化也很小，特別適用于高速發(fā)熱轉(zhuǎn)子。陶瓷的彈性模量是軸承鋼的1.5倍，硬度是軸承鋼的2倍多，相同負(fù)荷下，陶瓷球的形變較小，因而可以顯著提高軸承的剛度，從而提高轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.1高速精密軸承技術(shù) （2）磁懸浮軸承 根據(jù)懸浮力是否可以主動(dòng)控制，磁懸浮軸承可劃分為兩

6、種類型：被動(dòng)型磁懸浮軸承主要利用磁性材料之間固有的斥力或吸力來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的懸浮，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率損耗少，但阻尼與剛度也相對(duì)較小，通常在負(fù)載較小，對(duì)位移控制精度要求不高的場(chǎng)合采用被動(dòng)型磁懸浮軸承。主動(dòng)型磁懸浮軸承主要是通過(guò)主動(dòng)控制定、轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定懸浮，其工作原理為：控制器根據(jù)轉(zhuǎn)軸的位移信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)控制定子電磁鐵中電流的大小與方向，使轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定懸浮于某一位置。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.2動(dòng)平衡技術(shù) 高速電主軸具有轉(zhuǎn)速高、運(yùn)行精度高、加工效率高的特點(diǎn)。轉(zhuǎn)速和精度的提高是以高精度動(dòng)平衡為前提的，但對(duì)于電主軸而言，由于制造、安裝誤差以及材料不均勻等因素的影響，不平衡現(xiàn)象不可避免。電主軸的最高

7、轉(zhuǎn)速一般在10000rpm以上，有的高達(dá)100000rpm，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)部分微小的不平衡都可能導(dǎo)致主軸回轉(zhuǎn)精度的嚴(yán)重喪失乃至軸承支承系統(tǒng)的失穩(wěn)。因此高速電主軸的動(dòng)平衡精度應(yīng)嚴(yán)格要求，一般應(yīng)達(dá)ISO標(biāo)準(zhǔn)G4.0級(jí)以上（在最高轉(zhuǎn)速時(shí)不平衡引起的振動(dòng)最大速度不能高于0.4 mm/ s）。 為減少主軸的不平衡，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，在加工裝配過(guò)程中盡量減小誤差，并且主軸出廠時(shí)會(huì)進(jìn)行初始動(dòng)平衡調(diào)整以減小主軸失衡量。即使如此，在使用過(guò)程中由于主軸刀具微小的不對(duì)稱，以及刀具的磨損或切屑的粘刀仍然會(huì)破壞原有的動(dòng)平衡。另外，主軸刀具系統(tǒng)受切削力激勵(lì)、熱變形、離心力等復(fù)雜工況的干擾，也會(huì)破壞主軸的動(dòng)平衡，從而

8、使調(diào)速機(jī)床主軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞。因此，為了充分發(fā)揮高速電主軸的效能，保障機(jī)床的長(zhǎng)期穩(wěn)定和高效運(yùn)行，應(yīng)設(shè)計(jì)專門(mén)的在線自動(dòng)動(dòng)平衡系統(tǒng)。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.3潤(rùn)滑技術(shù)（2）油霧潤(rùn)滑 這種潤(rùn)滑方式利用壓縮空氣把經(jīng)過(guò)油霧發(fā)生器的油液霧化后和壓縮空氣混合，經(jīng)管路輸送到需潤(rùn)滑的部位。 油霧潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是：噴口直接對(duì)準(zhǔn)內(nèi)軸承滾道和滾動(dòng)體鋼球，有較好的潤(rùn)滑效果；持續(xù)不斷的提供油霧混合壓縮空氣，可以迅速帶走電主軸軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱量，使軸承有穩(wěn)定的溫度；連續(xù)不斷的供油，不存在油質(zhì)老化的問(wèn)題，保證了潤(rùn)滑油的質(zhì)量；主軸內(nèi)部的壓縮空氣可以形成壓力環(huán)境，內(nèi)部環(huán)境壓力比外部的高，可以有效阻止外部

9、雜質(zhì)和塵埃的進(jìn)入。油霧潤(rùn)滑可以持續(xù)進(jìn)行，且設(shè)備簡(jiǎn)單，制造成本低，維修方便，可以有效保證高速電主軸穩(wěn)定的工作。 油霧潤(rùn)滑的主要缺點(diǎn)是：供油量不能精確控制，回收困難，油耗比較高，多余的油霧混合壓縮空氣會(huì)排放入工作環(huán)境中造成污染環(huán)境，損害工人健康。油霧潤(rùn)滑由于有以上缺點(diǎn)，在國(guó)外專業(yè)電主軸公司已不向用戶提供油霧潤(rùn)滑裝置，將被其它新型潤(rùn)滑方式逐漸替代。 2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.4冷卻技術(shù) 電主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的定子直接安裝在殼體內(nèi)，由于電主軸相對(duì)封閉，其高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)自然散熱條件較差。電主軸內(nèi)部有兩個(gè)主要的熱源：電動(dòng)機(jī)損耗發(fā)熱和軸承摩擦發(fā)熱。電機(jī)產(chǎn)生的熱量主要通過(guò)主軸殼體進(jìn)行散熱

10、，且有相當(dāng)一部分會(huì)通過(guò)主軸傳到軸承上，加劇軸承的溫升，影響其使用壽命，同時(shí)造成轉(zhuǎn)軸熱的伸長(zhǎng)，影響制造精度，從而影響主軸系統(tǒng)的可靠性。 電主軸主要冷卻措施是在電機(jī)定子與殼體連接處設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻水套，同時(shí)軸承合理的潤(rùn)滑方式也可減小發(fā)熱量，如油氣潤(rùn)滑方式對(duì)軸承不但具有潤(rùn)滑作用，還具有一定的冷卻作用。 比較有效的冷卻方式是在主軸套筒外設(shè)計(jì)連續(xù)的水冷卻環(huán)槽，讓冷卻液先流經(jīng)主軸套筒上的螺旋冷卻環(huán)槽，然后再噴出到刀具刀尖，這種方式可以有效的減少系統(tǒng)熱能向機(jī)床主軸傳導(dǎo)，帶走軸承產(chǎn)生的絕大部分熱量。對(duì)于有些要求較高的單元式結(jié)構(gòu)主軸，機(jī)床可將主軸水冷卻和切削液分為兩個(gè)不同的系統(tǒng)。 2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.4冷卻技

11、術(shù) 高速電主軸一般采用水冷、氣冷或油水熱交換循環(huán)的方式進(jìn)行冷卻。為了提高散熱效果，越來(lái)越多的電主軸采用油水熱交換循環(huán)的方式對(duì)內(nèi)置電機(jī)定子強(qiáng)制冷卻，同時(shí)這種冷卻方式也可以對(duì)高速主軸軸承強(qiáng)制冷卻。 高速電主軸的油水熱交換循環(huán)冷卻系統(tǒng)，對(duì)電機(jī)定子使用連續(xù)、大流量的冷卻油循環(huán)冷卻，冷卻油先注入主軸殼體上的入口油，經(jīng)過(guò)開(kāi)有螺旋冷卻槽的定子冷卻套，可帶走電機(jī)定子產(chǎn)生的絕大部分熱量，冷卻油再?gòu)亩ㄗ永鋮s套的出油口流出，然后通過(guò)逆流式冷卻交換器，經(jīng)過(guò)冷卻水的熱交換冷卻，降低熱油的溫度后，流回冷卻油箱，再一次通過(guò)壓力泵增加壓力輸入到入油口，實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻。2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.5主軸電機(jī)技術(shù) 主軸電機(jī)的性能決定

12、了主軸的最大功率和力矩，以及電主軸的性能。合理選擇電機(jī)類型，設(shè)計(jì)電機(jī)的電磁參數(shù)，使電機(jī)單位體積下的功率密度更高、體積和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相對(duì)更小具有重要意義。 電主軸的電動(dòng)機(jī)多采用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（制造工藝相對(duì)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高速化，但缺點(diǎn)是低速性能不好、轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重、溫度對(duì)轉(zhuǎn)子參數(shù)影響大、很難實(shí)現(xiàn)精密控制）。 隨著永磁電機(jī)性能的不斷增強(qiáng)，越來(lái)越多的電主軸采用交流永磁同步電機(jī)。與采用異步電動(dòng)機(jī)的電主軸相比，同步電主軸的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：轉(zhuǎn)子原則上不發(fā)熱，減少了電主軸的熱變形；轉(zhuǎn)子無(wú)損耗，電主軸的功率密度進(jìn)一步增大，工作效率高；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，易于快速啟動(dòng)和準(zhǔn)停；低速性能好，易于實(shí)現(xiàn)精密控制。

13、2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2. 電主軸的關(guān)鍵技術(shù)2.6精密加工和精密裝配的技術(shù) 為了保證電主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的回轉(zhuǎn)精度和剛度，其關(guān)鍵零件必須進(jìn)行精密或超精密加工，并對(duì)主軸單元的零部件進(jìn)行精密裝配。主軸單元中需要進(jìn)行精密加工的工件包括主軸、殼體、前后軸承座以及隨主軸高速旋轉(zhuǎn)的軸承隔圈和定位過(guò)盈套等。 主軸單元的精密裝配包括主軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、主軸與前后軸承、主軸與軸承隔圈和定位過(guò)盈套、主軸與刀具、軸系與軸承座、軸承座與殼體等。此外，高速電主軸上加工刀具的裝配也是精密裝配工藝需要考慮的因素。3. 一些電主軸產(chǎn)品 3.1 瑞士IBAG公司 3.2 洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司 3.3 廣州市昊志機(jī)電股份有限公司

14、 3.4 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外電主軸產(chǎn)品的差距關(guān)于電主軸3. 一些電主軸產(chǎn)品 3.1瑞士IBAG公司 瑞士IBAG公司在高速電主軸的制造研發(fā)方面已有超過(guò)30年的歷史，IBAG是高速切削的專家，IBAG的電主軸以高轉(zhuǎn)速、配合機(jī)床高進(jìn)給加工各種材料，生產(chǎn)效率可大幅提高。 IBAG可以提供超過(guò)500種電主軸產(chǎn)品，其功率從0.1kW到80kW、電主軸外徑從16mm到300mm、最大轉(zhuǎn)速達(dá)到170000rpm、提供最大扭矩達(dá)到320Nm，提供包括電磁軸承、陶瓷球軸承在內(nèi)的多種軸承方案，潤(rùn)滑方式主要是油氣冷卻，主軸電機(jī)主要是異步感應(yīng)電機(jī)。S1：在：在恒定負(fù)載下的運(yùn)行時(shí)間足以達(dá)到熱恒定負(fù)載下的運(yùn)行時(shí)間足以達(dá)到熱穩(wěn)定。

15、穩(wěn)定。S6：連續(xù)周期工作制：連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段空載運(yùn)行期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一段空載運(yùn)行 時(shí)間時(shí)間。3. 一些電主軸產(chǎn)品 3.2洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司（ZYS） 洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司是由原洛陽(yáng)軸承研究所作為主發(fā)起人發(fā)起設(shè)立的股份制企業(yè)，是中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司所屬的控股上市公司。ZYS在國(guó)內(nèi)火箭、衛(wèi)星、飛船用軸承市場(chǎng)占有接近100%份額，曾完成從神舟一號(hào)到神舟五號(hào)飛船的軸承配套任務(wù)，并為神六提供7大部分22種軸承，公司其他高端產(chǎn)品精密機(jī)床軸承、陶瓷軸承和數(shù)控電主軸也處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)

16、水平。 該公司提供功率0.4kW到33kW、轉(zhuǎn)速3000rpm到150000rpm的200多種電主軸產(chǎn)品。軸承主要為陶瓷或鋼珠球軸承，潤(rùn)滑方式有油脂、油霧、油氣，主軸電機(jī)為感應(yīng)電機(jī)，提供最大扭矩為200Nm。3. 一些電主軸產(chǎn)品 3.3廣州市昊志機(jī)電股份有限公司（DK） 廣州市昊志機(jī)電股份有限公司成立于2006年，是一家專業(yè)從事研發(fā)、制造、銷售、維修高速電主軸及零部件的環(huán)保、高科技型企業(yè)，為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。 公司生產(chǎn)近70種電主軸，功率從0.4kW到30kW，轉(zhuǎn)速?gòu)?000rpm到100000rpm，能提供的最大扭矩為70Nm。3. 一些電主軸產(chǎn)品 3.4當(dāng)前國(guó)內(nèi)外電主軸產(chǎn)品的差距 （1）低

17、速大轉(zhuǎn)矩方面，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品目前的最大轉(zhuǎn)矩在200Nm左右，國(guó)際上先進(jìn)的技術(shù)早已實(shí)現(xiàn)了300Nm，其中德國(guó)的CYTEC可以達(dá)到600Nm、德國(guó)的GMN可以達(dá)到1250Nm，國(guó)內(nèi)水平目前還有較大差距。 （2）潤(rùn)滑技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)高速電主軸的潤(rùn)滑方式還普遍存在油脂、油霧等方式，而國(guó)外更多采用油氣潤(rùn)滑技術(shù)。 （3）支承技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)的電磁軸承等更為先進(jìn)的非接觸式軸承技術(shù)仍在實(shí)驗(yàn)室研究階段，而國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了磁懸浮軸承的產(chǎn)品。 （4）電主軸功率方面，德國(guó)的GMN公司已經(jīng)研制出了150kW的電主軸，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)在普遍的電主軸功率都還在30kW以下。 （5）主軸電機(jī)的形式方面，瑞士的Fisher公司已經(jīng)研制了永磁同步電

18、機(jī)式電主軸，其最大功率為20kW、最大扭矩450Nm、主軸轉(zhuǎn)速為60000rpm。4. 電主軸的發(fā)展趨勢(shì)（1 1） 大功率、低速大轉(zhuǎn)矩大功率、低速大轉(zhuǎn)矩 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床需要同時(shí)能夠滿足低速粗加工時(shí)的重切削、高速切削時(shí)的精加工的要求，因此機(jī)床電主軸應(yīng)該具備低速大轉(zhuǎn)矩、高速大功率的性能。高速電主軸的大功率化已經(jīng)是國(guó)際機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。近年大功率半導(dǎo)體器件有了飛躍性發(fā)展，已經(jīng)完全可以滿足現(xiàn)有的電主軸應(yīng)用場(chǎng)合所要求的功率等級(jí)，這為高速電主軸大功率化奠定了基礎(chǔ)。德國(guó)GMN公司生產(chǎn)的電主軸可以做到低速粗加工時(shí)切削力達(dá)到1250Nm，高速切削時(shí)精加工最大輸出功率可達(dá)150kW。關(guān)于電主軸4. 電主軸的發(fā)

19、展趨勢(shì)（2 2）內(nèi)裝主軸電機(jī)形式和控制方式多樣化）內(nèi)裝主軸電機(jī)形式和控制方式多樣化 主軸電機(jī)方面：目前國(guó)內(nèi)外主軸電機(jī)最常見(jiàn)的是感應(yīng)電機(jī)，但由于結(jié)構(gòu)和特性的限制，運(yùn)行狀態(tài)改變時(shí)導(dǎo)致電機(jī)很難運(yùn)行在最佳效率點(diǎn)，功率因數(shù)低、效率低。雖然采用變頻調(diào)速、矢量控制、功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)改善了電機(jī)系統(tǒng)的效率，但由于感應(yīng)電機(jī)的工作原理決定其運(yùn)行效率的提高是有限的，特別是在位置和速度要求非常高的高精度調(diào)速電主軸系統(tǒng)中應(yīng)用，有時(shí)很難滿足系統(tǒng)要求，因此選用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、轉(zhuǎn)矩密度高、控制精度高的永磁電機(jī)代替感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也將是電主軸發(fā)展的一個(gè)重要方向。 在主軸電機(jī)控制方面：矢量控制已經(jīng)被大多數(shù)高速電主軸生產(chǎn)廠家所采用，針對(duì)感應(yīng)

20、電機(jī)采用自適應(yīng)控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、定子優(yōu)化控制等措施不斷提高感應(yīng)電機(jī)在電主軸的應(yīng)用性能。對(duì)于永磁電機(jī)在低速粗加工時(shí)的重切削多采用恒轉(zhuǎn)矩控制方式，高速精加工時(shí)采用恒功率控制，在擴(kuò)大永磁電機(jī)弱磁區(qū)域的同時(shí)提高穩(wěn)定性也將成為高速電主軸研究的方向。關(guān)于電主軸4. 電主軸的發(fā)展趨勢(shì)（3 3）非接觸形式軸承支承）非接觸形式軸承支承 采用傳統(tǒng)軸承支承的電主軸由于受軸承耐久性、穩(wěn)定性、發(fā)熱等因素的影響，主要用于加工鋁材、精加工鋼材等輕載切削。而非接觸式軸承（磁浮軸承、氣浮軸承、液浮軸承等）的出現(xiàn)使主軸實(shí)現(xiàn)大功率、高轉(zhuǎn)速成為可能。相比于傳統(tǒng)軸承，非接觸式的磁懸浮軸承有如下優(yōu)勢(shì)： a.磨損小，不需要機(jī)械維護(hù)，容易實(shí)現(xiàn)超高速旋轉(zhuǎn)，振動(dòng)輕微，轉(zhuǎn)矩?fù)p失小，工作無(wú)噪聲。 b.可在蒸汽、高溫、低溫、真空、腐蝕性氣體特殊環(huán)境中工作。 c.無(wú)需潤(rùn)滑，省掉了潤(rùn)滑系統(tǒng)部件，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，便于合理化設(shè)計(jì)。 d.可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡，實(shí)現(xiàn)無(wú)振動(dòng)運(yùn)行，慣性軸作為轉(zhuǎn)子的中心回轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生失衡力，有自動(dòng)平衡找正功能。 e.可以控制軸承的剛度變化，容易實(shí)現(xiàn)安全、可靠的主軸負(fù)荷狀態(tài)監(jiān)測(cè)。關(guān)于電主軸4. 電主軸的發(fā)展趨勢(shì)（4 4） 多功能、智能化多功能、智能化 在多功能方面，有角向停機(jī)精確定位（ 準(zhǔn)停）、C 軸傳動(dòng)、換刀中空吹氣、中