是实现高速切削的前提条件,机床的高速化是目前机床的发展趋势。高速机床与虚拟轴机床均为机床突破性的重大变革。无论是普通数控机床还是虚拟轴机床,实现高速化的关键部件仍是主轴单元。主轴高速化常用dn值(dn值是指主轴轴承的平均直径(mm)与主轴的极限转速(r/min)的乘积)来衡量,高速主轴常是指dn值在1.0×106以上的主轴。随着轴承技术,主轴的转速在逐年提高。在资料显示,在80年代,主轴轴承在脂润条件下的dn值最多只能达到0.5×106,但当油气润装置开发出来以后,dn值迅速提高到1.0×106,采用角接触陶瓷球轴承后,主轴轴承的dn值进一步提高到2.0×106。到90年代,采用新的润方式——喷射加滑,使主轴的dn值达到3.0×106。对于转速在10000r/min以上的主轴单元,通过皮带或者联轴器来驱动已不再合适,较合理的方式是采用内装电机直接驱动,即将电机的转子直接安装在主轴上,定子安装在主轴套筒里,做成所谓电主轴的形式。该电主轴具有结构紧凑、易于平衡、传动较率高等优点,是高速主轴理想的结构。电主轴的性能除了受轴承及其加滑技术影响较大以外,还受许多因素的影响,其中包括轴承预紧力的控制、内装电机的发热与冷却、主轴的动平衡、轴上零件的连接等。此外,主轴轴端的设计也是高速电主轴不容忽视的问题。2电主轴轴承的选择及其预紧技术用在高速主轴单元上的轴承主要有角接触球轴承、磁悬浮轴承、水基动静压轴承、空气动静压轴承等。磁悬浮轴承由于价格昂贵,控制系统复杂,发热问题难以解决,因而还无法在高速主轴单元上推广应用。