由于不下衡質(zhì)量是以主軸轉(zhuǎn)速的二次方影響主軸動(dòng)態(tài)性能的，所以主軸的轉(zhuǎn)速越高，主軸不于衡量引起的動(dòng)態(tài)問題越嚴(yán)重。劉十電主軸來說，  由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子直接過盈固定在主軸上，增加了土軸的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量，使主軸的極限頻率F降，閩此超高速電土軸的動(dòng)平衡精度應(yīng)嚴(yán)格要求，一般應(yīng)達(dá)到G1—•GO．4級(jí)(G二ectJ，f為質(zhì)量’9心與回轉(zhuǎn)十心之間的位移，即偏心量：汕角速度)。對(duì)于這種等級(jí)的動(dòng)下枷要求，采用常規(guī)的方法僅在裝配前劉主軸的每個(gè)零件分別進(jìn)行動(dòng)平衡是不夠的，還需在裝配后進(jìn)行整體精確動(dòng)平衡，數(shù)控機(jī)床甚至還要設(shè)計(jì)專門的自動(dòng)平衡系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)主軸在線動(dòng)平衡，以確保㈠…高速平穩(wěn)運(yùn)行。
    主軸動(dòng)下銜常用方法有兩種：上重法和增重法。其巾，增重法是近年來從些主軸電動(dòng)機(jī)制造商為適應(yīng)高速主軸發(fā)展的需要，在開發(fā)山商品化的無框架主軸電動(dòng)機(jī)(Frameless spindle motor)上常采用的方法。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的兩端沒有平衡盤，平衡盤的圓周方向沒有均勻分布的螺紋孔，轉(zhuǎn)子安裝到十軸上以后進(jìn)行十軸組什整體動(dòng)平衡刊，不足在平衡鼎上去重，而是在螺紋孔內(nèi)擰入螺釘，以螺釘?shù)臄Q入深度和周向位置來平衡主軸組件的偏心量.
    高速精密電土軸的設(shè)訓(xùn)U標(biāo)要求土軸剛度島數(shù)控機(jī)床、精度尚、抗振性奸、可靠性高。傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析常將軸承剛度用假設(shè)的彈簧代替，利用有限�；蛳蛇f矩陣法等數(shù)值計(jì)算力法計(jì)算主軸的各階固有頻率和振刑，并在設(shè)訓(xùn)’9使主軸的  階固有頻率高于主秈的雖高轉(zhuǎn)速。該方法刷自解釋隨著主軸速度升高，球軸承離心力變化導(dǎo)致主軸固有頻率變化等動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象，劉球軸承剛度的非線性變化特點(diǎn)出沒有充分考慮。
    根據(jù)電土軸的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，有必要將“軸承—1’軸—電動(dòng)機(jī)—軸承座”作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，同時(shí)九分考慮支承剛度非線性、仁軸熱女‘散和熱變形等熱態(tài)性能數(shù)控機(jī)床對(duì)土軸動(dòng)態(tài)性能的影響。對(duì)軸承滾動(dòng)接觸界面的非線性剛度變化規(guī)律的研究，是進(jìn)行卞軸動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。滾動(dòng)軸承的支琳剛度勺運(yùn)轉(zhuǎn)速度之間、載荷與變形之間是非線性的又系，且由于有限個(gè)滾動(dòng)體的存在、軸承元件接觸表面的加廠幾何誤差、軸承材料的彈性及外力的變化等，使得軸承的剛度成為  個(gè)時(shí)變函數(shù)。對(duì)整個(gè)電主軸進(jìn)行；動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)訓(xùn)，軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真是基礎(chǔ)，1971•-1982年，MTI公司的Gupta比較系統(tǒng)地提出了模擬任意運(yùn)轉(zhuǎn)條件下滾動(dòng)軸承性能的動(dòng)力學(xué)分析模型。1994年Nordling采用在并行計(jì)算機(jī)上解微分方程組的方法進(jìn)行軸承動(dòng)態(tài)數(shù)控機(jī)床仿真研究。1997年NSK公司開發(fā)了滾動(dòng)軸承分析軟件BRAINL。
    高速電主軸的熱穩(wěn)定性問題是該類主秈需要解決的關(guān)鍵問題之  。由于電主軸將電動(dòng)機(jī)集成廠十軸組件的結(jié)構(gòu)中，  無疑在其結(jié)構(gòu)的內(nèi)部增加了—個(gè)熱源。電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱卞要有定T繞組的銅耗發(fā)熱及轉(zhuǎn)廠的鐵損發(fā)熱，  野1，定丁繞組的發(fā)熱葉電動(dòng)機(jī)總發(fā)熱量的加以上。H外，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子正主軸殼體內(nèi)的高速攪數(shù)控機(jī)床動(dòng)，使內(nèi)腔十的空氣也會(huì)發(fā)熱，這些熱源產(chǎn)生的熱G
    主要通過土軸殼休和土軸進(jìn)行散熱，所以電動(dòng)機(jī)產(chǎn)；1：的熱量有相當(dāng)一部分會(huì)通過主軸傳到軸承上去，從而影響軸／兵的壽命并且會(huì)仙毛軻產(chǎn)生熱仲長，影響I件的加工精度。為改善電主釉的熱特性，通常采取的L要措施是在電動(dòng)機(jī)止丁與殼體連接處毆訓(xùn)循環(huán)沖卻水套，如圖5—7所示。水套用熱阻較小的構(gòu)料制造，套外環(huán)¨u廠有螺旋水槽。電動(dòng)機(jī)了作時(shí)，水槽衛(wèi)通入循環(huán)冷卻水，兒加強(qiáng)冷卻效果，冷卻水的入門溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，井有一定的佧力和流量。另外，為防止電動(dòng)機(jī)發(fā)熱影響主軸軸承，毛剃購盡量采烈熱阻較人的材料數(shù)控機(jī)床，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了的發(fā)熱1：要通過‘(隙傳給定子汁被冷卻水吸收帶止。高速精密電排…各組成零什的剛度及精度都較高，在各類誤差小，熱變形引起的誤差常常比其他誤差更為突山。建立十：秈多區(qū)段熱擴(kuò)散、熱變形／上海…熱變形與振動(dòng)鍋合規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，是主軸系統(tǒng)動(dòng)／J學(xué)分析的關(guān)鍵。  徘自熱分析可在獲得正確的土軸熱尋系數(shù)后采用有限元法進(jìn)行研究，頂測(cè)主軸熱變形斤引起的間隙變化對(duì)軸承及主軸部件性能的影響，仆杓：王釉系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、裝配過程‘¨做出補(bǔ)償，防L土秈單元廠作精度降低。