屯主軸實現(xiàn)高速化和精密化的關鍵足秈承；剛V在人功率高速精密電土秈巾應用的秈承主要是角接觸軸承和液體動靜壓軸承。空氣秈承僅適合小功率場合，而磁懸浮秈承數(shù)控機床由于價格昴貴、柞制系統(tǒng)復雜，其實州性受到限制。
    (1)角接觸陶瓷球軸脈
    滾動軸承的滾動體在尚速運轉(zhuǎn)叫會itt：!l；巨人的離心力和陀螺力矩。其小，離心力廠((N)
     可按下式計算：
    廠’二"可人畦    (5-1)
    式：[’  P——滾珠劑料的密皮(kg／n13)：
    Di,  滾珠的直徑(m)；
    厶——滾珠軸承的節(jié)闌白什tin)；
    嗚——滾珠的公轉(zhuǎn)角速度(rad／s)。
    巾式(5-])可見，滾珠的離心力，抻rr承轉(zhuǎn)速的平方成正比。當軸承的轉(zhuǎn)速很高時，滾琳的離心力就很大，有時甚至超過切削力的負荷。
    滾動體所受的陀螺力矩肘Z，(N•111)叫用下式訓算：
    Mb-Jtom~,sin"    (5-2)
    式中  fob--滾珠的自轉(zhuǎn)角速度，rad／s：
    卜—滾珠自轉(zhuǎn)軸與坐標牛面的災角，tad：
    j--滾珠的轉(zhuǎn)動慣量，kN•√。
    為了降低滾動體的離心力和陀螺力矩，采用陶瓷球和鋼質(zhì)數(shù)控機床套囤組成的混合軸承成為最常見的選擇。白從氮化硅(Si3N4)陶瓷材料被英國科學家于20世紀70年代川人下臺成的方法發(fā)明以來，由于其優(yōu)良的力學、物J里和化學性能，引起機械千租界的極大興趣和高度重視。
    與鋼質(zhì)球相比，陶瓷球有以／優(yōu)點：
    ①密度小、質(zhì)量輕。采用陶瓷球以后，離心力和陀螺力矩都人幅度減小，從而接觸庇力減小，摩擦功耗下降，溫升降低，軸承壽命延K。
    ②彈性模量高。陶瓷的彈性模量為鋼球的1．5倍，既提高了軸承和主軸系統(tǒng)的剛度，也提高了土軸系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速。
 噴射潤滑是直接用高壓潤滑汕對軸承進行潤滑和冷卻的，功率消耗較大、成本高，常用在d•n值為2．5x106以卜的超高速土軸上。示，分為環(huán)F油潤滑和環(huán)／油氣潤滑兩種。實施環(huán)F油或油氣潤滑時，潤滑油或汕、氣從軸承的內(nèi)圈噴入潤滑區(qū)，在離心力的作用F潤滑油更易到達軸承潤滑區(qū)，閱而數(shù)控機床比普通的噴別潤滑利汕氣潤滑效果奸。例如，普通油氣潤滑，角接觸陶瓷球軸承的d•n佰為2．0x106左右，采用加人汕、氣壓力的方法可將d•”值提尚到2．2~106，而采用環(huán)"It氣潤滑則可達到2．5x106。
    (1)液體動靜樂軸承
    盡竹66V高速精密電乍軸的支承絕人多數(shù)采用角接觸陶瓷球軸承，但由于在極限轉(zhuǎn)速和大負載丁況廠滾動軸承的壽命喪失很快，因此液體動靜壓軸承的研究一直為國內(nèi)外電十軸公司所重視。動靜壓軸承什為電樸自軸承的工要技術難點是實現(xiàn)高速化，共關鍵拄術有：
    ①動靜壓軸／丘層流、索流流體慣性的計算方法的研究。
    ②動靜壓軸／丘層油腔結構的研究。動靜爪土軸單元在高速運轉(zhuǎn)叫，無功功率損耗的比率會逐步增人，需設計合適的油腔結構，減少無功功率損耗。
    ③軸堆溫升及熱變形控制技術研究。隨著轉(zhuǎn)速升高，潤滑剪L刀效應利索流效應導致軸承溫升增人，從而使軸承摩擦功耗增人，使屯動機耗費掉相當晌無功功率。同叫軸承溫升引起熱變形會影響軸承的動下衡，并影響潤滑汕的黏度和軸泊的配合司隙，從而對軸承性能產(chǎn)生叨昆的影響。因此需要軸承熱變形小，軸承內(nèi)溫度梯度小，軸承與軸的熱變形致。
    ④潤滑介質(zhì)的研究。高速[：況卜數(shù)控機床潤滑汕巾的微小顆粒會在離心力的作用下從油，Ir分離㈩水，  從而改變潤滑油的性能，影響㈠*的[什穩(wěn)定性。液體靜壓軸承電L軸，川于美國Ingersoll公司HVM800加l：十心，轉(zhuǎn)速讓2(,~6'00r／min，軸徑表dJ的圓周線速度達50m／s。其最人特點是運動精度很高，H轉(zhuǎn)誤差在0．2Um以卜另外，汕膜具有很人的阻尼，動態(tài)剛座向，特別適合十銑削類的斷紋切削過程。
    (3)磁懸浮軸承
    磁懸浮軸堆又私；磁力軸承  它依靠多副在圓周十萬為1xo”的電磁鐵(磁極)產(chǎn)十徑向方咐口反的吸力(或斥力)，將十軸懸浮在空氣，1，。軸頰與秈承不接觸，徑呵間隙為1mm／：人。當承受載荷后，工軸在中間位置發(fā)¨；微弱變化，巾位置估感器測出其變化值，通過電子自動檸制與反饋裝置，改變／H應磁極的數(shù)控機床吸力(或斥／J)佰，使且迅速恢復到原來的位置。故這種軸承又稱為午動控制磁力軸難(ActiveMagneticBearing)，     磁懸浮軸承技術已小現(xiàn)30多㈠：，但囚價格人高，長期以來  白沒能在民用工業(yè)得到推廣 應用。
    近年來，由于電子技術和控制用汁算機技術(主要是DSP芯片)的飛速發(fā)展，使此項 技術已開始止向由品化的實用階段。德國GMN公司和瑞士IBAG公司等均已有成熟的產(chǎn)品供應。我國洛陽軸承研究所已向用戶提供軸向為磁力軸承的電主軸。表5-3為IBAG公司磁懸浮軸承電主軸數(shù)控機床的主要技術性能參數(shù)。磁懸浮軸承電主軸在牛氣中回轉(zhuǎn)，其d•n值叮以高出滾動軸承的1～4倍，最高線速度叫高達200rigs(陶瓷球軸承為80m／s)。山了不接觸，閱此沒有磨損，無須任何潤滑．壽命很長。山于磁懸浮釉承軸心的位置用電子反饋摔制系統(tǒng)進行自動調(diào)節(jié)，因此其剛度值可以任意設止，可自動動平衡和土動控制阻尼而將振動減至很低。這種軸承溫升小，回轉(zhuǎn)精度町高達o．I[1m，主軸軸㈨尺’』變化也很小，足  種很有發(fā)展前途的電主軸。線膨脹系數(shù)低。在√÷同溫升條什下，球與內(nèi)外環(huán)的配合間隙變化小，提高廠軸承上作的�？啃裕�并減小了溫升導致的軸承軸向位移，也使得預加載荷變化小。
    硬度高，達到1600~1700HV，為鋼球的2．3倍，叫減少磨損，提高軸承壽命。陶瓷與金屬問不產(chǎn)生“咬住”  (galling)現(xiàn)象，磨損物也不會嵌入陶瓷球中，從而進數(shù)控機床步提高了軸承壽命。由于陶瓷球具備以上優(yōu)點，使得陶瓷球軸承在高速及更載條件F，仍叫獲得高剛度、低溫升和長壽命的效果。實踐表明，在相同的負荷、潤滑和精度等級的條件下，混合軸承的d•n值是鋼球軸承的1．25—1 35倍。
    盡管陶瓷球軸承的價格比鋼質(zhì)數(shù)控機床球軸承的價格高出2~2．5倍，但其依然有較好的性價比。
    德國GMN公司和瑞士STEP-TEC公司用邗口工中心和數(shù)控銑床的電主軸個部采用陶瓷球軸承。采用油脂潤滑的方式，功串達16kW的電主軸，轉(zhuǎn)速町達18 000～12 000r／min：采用油氣潤滑方式，功率25kW的電主軸的轉(zhuǎn)速可達30000r／min。
陶瓷球軸承常見的潤滑方式有油脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及環(huán)下潤滑等。其中，油脂潤滑不需任何設備，是低速主軸普遍采用的潤滑方式。d•n值在L0x106以上的主軸，多采用油潤滑的方式，其中，油霧潤滑是將潤滑汕經(jīng)斥縮牛氣霧化后對軸  承進行潤滑的，這種方式容易實現(xiàn)、設備簡單，油霧既有潤滑功能，又能起數(shù)控機床到冷卻軸承的作用：但油霧不易回l陵，對環(huán)境污染嚴重，故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
    油氣潤滑是少量的潤滑油不經(jīng)霧化而自接由匝縮寧氣定時、定量地沿著專用的油氣管道壁而均勻地送到軸承的潤滑區(qū)。潤滑汕起到潤滑作用，而壓縮空氣起到推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油、氣始終處于分離狀態(tài)，有利于潤滑油的回收，所以對環(huán)境沒有污染。實施油氣數(shù)控機床潤滑時，一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴，對軸承噴射處的位胃有嚴格的要求，舌則不易保證潤滑效果，汕氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油、氣壓力的影響。  ．般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油、氣壓力，不僅叮以提高冷卻效果，而日．有助于潤滑油到達潤滑區(qū)，田此，提高油、氣壓力有助于提高軸承的轉(zhuǎn)速。實驗表明，加大壓力比采用常規(guī)壓力進行油氣潤滑叫使軸承的轉(zhuǎn)速提高20％。汕氣潤滑介質(zhì)一般從軸承的一側供應給軸承。~SCHER公司開發(fā)了一種“直接滑”系統(tǒng)(DirectLubricationS數(shù)控機床ystem，DLS)，使油、氣   直接從徑向送達接觸應力最高處。這種直接潤滑系統(tǒng)可作為選件供給對電主軸要求極高的用戶。