高速加工是先进制造业发展的趋势,它具有高切削速度、高进给速度和高加工精度的优点。高速电主轴是实现高速加工的关键技术,高速电主轴性能的优劣直接影响高速加工质量的好坏。国内高速电主轴的研制、发展和应用受各种条件限制,与国外先进产品尚有较大的差距。本文主要开展永磁同步电主轴的研制,针对其性能指标展开深入的实验研究,主要研究内容如下：完成了永磁同步电主轴的总体设计和整体装配。根据设计指标要求,确定了主轴的主要构成,如主轴电机、拉刀机构、支撑轴承及其润滑装置、冷却装置及测速反馈装置等,从而实现总体方案设计。在关键件的精密加工和精密装配的基础上,建立了主轴单元的整机调试环境。结合有限元软件ANSYS,对主轴的静动态特性进行分析和测试。建立了电主轴单元的有限元模型,对电主轴单元的静态径向刚度特性进行分析,获取了轴承预紧力对主轴刚度的影响规律,通过实验测出主轴刚度。对主轴单元进行模态分析及谐响应分析,获取了轴承预紧力对主轴固有频率和振型的影响规律,计算出主轴的临界转速,使用锤击法对主轴进行了自由模态实验。对电主轴的驱动控制深入分析,研究电主轴单元的速度特性,得出不同控制参数对电主轴速度性能指标的影响规律,对驱动器控制参数进行了优化。为保证主轴转子的动平衡等级,开展主轴转子现场动平衡实验研究,分析其振动特性。最后对电主轴回转精度及温升进行了实验检测。