徐金方龙晓林
为了提高加工效率和加工质量，电主轴（图1）的运用成为当今机床制造技术的发展趋势，采用电主轴的高速切削加工技术目前越来越多，高速切削加工与传统切削加工的参数比较见表1。表2所列为目前国外常用电主轴参数。
电主轴组件包括：电主轴、高频变频装置，油雾润滑器、冷却电主轴主要技术及发展趋势如下：
1．高速轴承技术。电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承，或静压轴承，主轴与轴承不接触，理论上寿命无限长。也可以采用钢轴承。可以通过液压压力来改变轴承的预紧力，以适应不同的切削状态。
2．高速电机技术。电主轴是电机与主轴融为一体，电机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电机。其关键技术是高速度下的动平衡。
3．润滑。电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑，通过定量阀，精确地控制每次润滑油的注入量。润滑油通过轴承外圈上的小孔直接到达滚珠，轴承工作在更高的极限转速，且能节省润滑油的消耗量。
4．冷却装置。为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，使主轴保持一定的温度。主轴中心冷却，30000r/min之内都可以采用刀具内冷，冷却液压力可达8MPa。
5．内置脉冲编码器。为了实现自动换刀以及刚性攻丝，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
6．自动换刀装置。为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸。
7．高速刀具的装卡方式。广泛采用了HSK、SKI等高速刀具接口。
8．高频变频装置。要实现电主轴每分钟几万转甚至十几万转的转速，必须用高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电机，变频器的输出频率甚至需要达到几千赫兹。
9．气封。电主轴的前端采用气封，保证灰尘、冷却液等不进入主轴轴承。
10．主轴轴向尺寸动态补偿。在位置精度要求极高的情况下，可以在电主轴上设置一检测元件来检测电主轴的轴向尺寸变化，尺寸的变化量被转化1V/10μm的模拟信号，送到数控系统进行动态的尺寸闭环补偿。