高速电主轴是高速加工机床的核心功能部件,开发拥有自主知识产权的电主轴是机械加工行的迫切需求。本文论述了高速主轴发展的国内外形势,通过对国外著名加工中心主机生产厂及主轴专业生产厂技术数据的比较和分析,提出我国目前在高速主轴领域存在的问题,及研制加工中心高速电主轴单元的必要性和紧迫性,本课题对转速为20000r/min,最大输出功率为22k W,最大输出扭矩为118N.m及主轴回转精度为≤0.00 15mm的电主轴进行了研究。在本中文对20000rpm加工中心电主轴的研制过程做了详细阐述。1通过详细的理论计算确定高速电主轴单元的关键技术参数,如主轴前轴承直径,合适的悬伸量;用试算法试算出合理的支承跨距;利用经验公式估算主轴的径向刚度;2用有限元法分析了影响高速主轴正常运行的两个关键性问题,固有频率和热伸长。在结构设计中,设计恒温油强制冷却结构,减小热伸长对被加工零件精度的影响。3运用平衡理论分析了高速主轴的动平衡精度和有效的动平衡方法,在结构设计中设计了旋转组件的动平衡和整机驱动的在线二次动平衡位置,完成详细结构设计。