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當前位置：作為每臺數控機床的核心部件之一，主軸必須在高濕度、多粉塵、大溫差等苛刻環境中長期服役。不但要滿足高精度的加工需求，還要能持續穩定地日夜運行，這也是每顆主軸的價值所在。 那么，機床主軸是怎么加工出來的?我們通過一個視頻來了解一下。
機床主軸是機床的核心部件，其功能是帶動刀具(砂輪)或工件旋轉，實現高速精密加工。隨著現代工業對機床加工精度和加工效率要求的不斷提高，機床對主軸性能的要求也越來越高，傳統的高速主軸概念已難以充分描述機床主軸的技術內涵。高性能機床主軸是指在滿足加工精度和加工效率的前提下，速度、精度、剛度、功率、轉矩匹配特性好，可靠性高，性能價格比高的機床主軸。
機床主軸按所采用的軸承類型可分為滾動軸承(角接觸球軸承、滾子軸承)、液體滑動軸承(動壓軸承、靜壓軸承、動靜壓軸承)、氣體軸承和磁懸浮軸承等，按照與電動機的連接方式可分為機械主軸和電主軸。
電主軸是將機床主軸功能與電動機功能從結構上融為一體的新型主軸部件，它省去了皮帶傳動或齒輪傳動環節，具有速度高、精度高、調速范圍寬、振動噪聲小、可快速起動和準停等優點。用電主軸取代傳統機械主軸是機床工業發展的大趨勢。電主軸按照電動機的類型又可分為異步型電主軸和永磁同步型電主軸。
從機床行業的客觀需求來看，角接觸球軸承電主軸、液體(動)靜壓軸承電主軸和氣體軸承電主軸既是市場開發的重點，也是學術研究的熱點。角接觸球軸承是最適宜高速化的滾動軸承，具有摩擦阻力小、功耗小、成本低、便于系列化和標準化等優點，其極限轉速高、精度高、剛度高，在加工中心、數控銑床、車床、內圓磨床和高速雕銑機中獲得了廣泛應用，其主要技術難點在于提高精度壽命和可靠性。液體(動)靜壓主軸以液態“油膜”作為支撐，具有顯著的“誤差均化效應”和阻尼減振性，回轉精度遠高于滾動軸承式主軸，其剛度高，磨損小，壽命長，在精密超精密機床上獲得了廣泛應用，其主要技術難點在于控制高速時主軸的溫升和熱變形。氣體軸承電主軸以“氣膜”作為支撐，回轉精度和極限轉速高于液體(動)靜壓電主軸和滾動軸承式電主軸，其熱穩定性好，是超精密機床和印刷電路板(PCD)鉆床不可或缺的核心部件，其不足之處在于承載能力低，工藝要求高。
磁懸浮軸承也是一類重要的主軸支撐方式，極限轉速高，運轉過程中無磨損，其技術難點在于如何提高動剛度和阻尼減振性能，在實現高速的同時保證高加工精度。磁懸浮主軸的核心研究內容是機械系統特性和電磁特性的控制問題。
存在的問題
1.產業(市場)層面存在的問題
(1)超精密機床電主軸是未來國際機床市場競爭的焦點，形成較大規模的市場還有一個培育期。超精密機床電主軸的產值雖然不大，但是對國防工業、航空航天工業和精密儀器儀表工業的支撐作用明顯。目前我國在該領域與日本、德國、英國和美國等先進國家的差距較大，僅有少量機型的研制開發能力，還沒有形成批量生產的能力。超精密機床電主軸領域的技術儲備不足和人才匱乏，將導致我國在未來產業競爭中再次處于劣勢。國家政府部門、機床行業協會、企業界和學術界都須要從戰略上更加重視超精密機床電主軸技術的投入，避免將來陷入被動。
(2)中高檔電主軸領域，國內現有生產能力遠不能滿足市場需求。除了部分機床主機廠自行生產主軸外，相當一部分市場由國外和中國臺灣的主軸產品所占領。國產電主軸多數為開環控制式磨用電主軸、銑用電主軸和鉆削用電主軸，高檔的閉環式加工中心電主軸多數還要依靠進口來補充。我國主軸功能部件企業的配套能力不足，反應出我國電主軸產業集中度不高，規模效應尚未形成。
2. 技術層面存在的問題
(1)缺少系統化的技術開發和設計制造能力。電主軸動態熱態特性優化設計、精密加工工藝、精密裝配工藝、精密測試技術和故障損傷防治技術等，難以全面實施。
(2)數控系統與驅動系統的通訊，直接影響加工中心和數控銑床電主軸的推廣應用。目前國內多數電主軸采用異步主軸電動機加編碼器和驅動控制器來實現閉環控制，由于進口數控系統與國產主軸系統數字通信接口問題尚未解決，因此制約著國產加工中心用電主軸在金切機床行業中的推廣應用。另外因得不到工程應用的反饋，反過來也制約了我國加工中心和數控銑床電主軸技術水平的提高。
(3)國產滾動軸承電主軸的主要難題是精度壽命有限，可靠性有待進一步提高。
(4)流體懸浮電主軸的裝配主要靠配磨軸承和主軸軸頸間隙來保證產品性能，尚未標準化和系列化，難以實現批量化生產，迫切須要從技術上尋找便于批量化生產的新途徑。
(5)缺乏針對電主軸的高頻電動機設計理論。目前的電主軸電動機設計均沿用傳統正弦波供電的電動機理論進行設計，與實際逆變器高頻供電的工況存在差距。
(6)工藝規范化不足，產品質量的一致性和穩定性得不到保證。
(7)加工過程、裝配過程、整機調試的精密測試技術支撐明顯不足。
3. 基礎研究層面存在的問題
(1)基礎研究成果應用于工程實際的步伐慢，工程應用效果反饋的周期長，影響了基礎研究工作的深入。現有的科研評價體系使科研人員投入在實驗和實踐中的精力偏少，導致研究工作的最重要一環——實際應用，沒有取得應有的效果。
(2)基礎研究工作由于缺乏工藝技術的支持，許多好的學術思想沒有堅持到出成果即被放棄或自我否定，錯失了不少做出特色、躋身國際前沿的機會。
(3)我國學者在20世紀80年代前后提出并實現了表面節流、自反饋節流、深淺腔結構和薄膜反饋等許多有特色的學術思想和技術，但迄今只有部分應用較好。許多國外新產品資料和國外學者近年發表的論文中所提到的新技術，其實在國內早已實現，但直到“出口轉內銷”，才重新被新一代的學者奉為“前沿”進行跟蹤研究。
(4)基礎研究工作不夠系統集中，不夠細致，不能為工程應用提供有效的支撐。
(5)軸承動剛度和接合面剛度是直接影響電主軸系統動態特性的關鍵數據。國內不少學者開展了該方面的研究工作，但受客觀條件限制大都停留在個別案例的研究上，沒有形成可資工程設計參考的“數據庫”。隨著時間流逝，這些研究成果逐步“飄散”，未能在工業界“固化”和推廣，往往在若干年之后又由新的研究者重復研究。
(6)基礎研究中的核心環節——精密測試技術研究和高速電主軸綜合性能試驗技術研究，在實際科研中被重視的程度遠遠不夠。
(7)機床主軸的回轉精度測試與誤差分離技術、動剛度在線測量技術、熱變形和微位移測量技術、油膜流場(壓力、溫度、速度)測試技術、可靠性測試與壽命預估技術、以及高速電主軸綜合性能試驗技術等，迄今在實際研究和工程產品試驗及評價中應用很少。測試技術與試驗手段不到位，導致技術人員對技術水平難以做出科學評價，影響了科學問題認識的深度，也導致工程實際中本來可以提升的技術空間得不到充分挖掘，最終也影響了主軸產品性能的提升。
