加快研究电主轴单元的在线动平衡技术,是国内电主轴技术的主要研究方向之一。本文就是要设计出这样一种带有自动平衡头的电主轴,解决其高速下的不平衡振动问题,达到提高电主轴的运转精度,提高生产效率的目的。本课题研究的主要内容如下：(1)研究电主轴的基本参数与结构布局,分析有关转子动平衡的相关理论基础,为结构设计提供理论依据。(2)根据典型铣削工艺参数,计算主轴所受切削力,并通过对电主轴结构中的主轴电机、主轴刀柄、主轴轴承、轴承润滑系统等的选择,以及合理悬伸和跨距的确定,完成了主轴系统主要参数的详细设计。(3)本课题设计的电主轴与一般电主轴的不同在于：主轴上安装自动平衡头。所以,根据蒋红琰提出的自动平衡头原理,确定了本课题研究的电主轴的平衡精度等级和允许不平衡量；并应用解析法推导出了求解平衡块质量的公式；最后论述了电磁铁、弹性元件的选用原则。(4)通过SolidWorks进行主轴的实体建模,导入有限元仿真软件中进行分析,利用有限元分析法分析了电主轴的模态和谐响应特性,并对高转速情况下,主轴在前端、轴承、平衡头安装处所在的五个位置以及主轴转子中部位置所发生的最大动态位移进行了分析计算,验证了主轴结构设计的合理性。