高速电主轴是数控机床及加工中心为重要的功能部件之一，本书详细介绍了高速电主轴典型结构形式与设计方案，电主轴的结构参数、电参数和性能指标，检测测试及可靠性分析，附件选用及安装调试与维护，以及电主轴选型案例及选型软件。

刘成颖，1960年生，辽宁省大连市人，1983年和1986年分别获得清华大学工学学士和工学硕士学位。清华大学机械工程系副教授。主要从事精密和超精密加工工艺、计算机集成制造技术、数控机床智能制造技术、直接驱动及其控制技术、机床结构轻量化设计技术等方面的科研和教学工作。主持和参加完成了多项国家、部委科技攻关项目、国家863高技术计划项目、国家科技重大专项课题、国家自然科学基金课题等前沿课题以及工厂企业合作项目等，先后荣获国家和省部级科技进步奖3项；授权发明13项；发表论文120余篇。主要著作有《制造系统》《精密加工技术实用手册》《制造技术与工程原理》《制造工程基础》《CAE)／CAM技术》《机械加工工艺手册(第2版)》等。

序
序二
前言
章高速电主轴技术概述1
节基本概念1
一、电主轴1
二、电主轴的基本构成1
三、电主轴系统4
第二节高速电主轴基本原理和电主轴的组成7
一、高速电主轴基本工作原理7
二、数控机床对高速电主轴的要求7
三、电主轴的特点和关键技术8
第三节国外电主轴行业发展情况分析9
一、世界电主轴行业市场供给分析9
二、世界电主轴行业市场需求分析10
三、世界电主轴行业主要国家发展情况分析11
第四节高速电主轴国内外技术现状与发展趋势12
一、高速电主轴的发展经历12
二、国内外高速电主轴技术和产品发展趋势12
三、国外主要电主轴生产厂家及电主轴产品的特点13
四、国内高速电主轴技术的现状17
五、国内主要电主轴生产厂家及电主轴产品的特点18
第五节电主轴相关技术条件和标准18
参考文献20
第二章高速电主轴的结构布局、分类与命名21
节高速电主轴的结构布局21
一、电动机置于主轴前后轴承之间的布置方式21
二、电动机置于主轴后轴承之后的布置方式21
第二节高速电主轴的分类22
一、按电主轴电动机特性分类22
二、按电主轴轴承支承方式分类23
三、按应用领域分类23
四、按电动机的类型分类26
第三节电主轴的型号命名27
参考文献29
第三章高速电主轴的基本参数和技术指标30
节电主轴的参数和指标要求30
第二节电主轴的基本参数31
第三节电主轴的性能参数33
参考文献36
第四章电主轴电动机及驱动控制37
节机床主轴对电动机的基本要求37
第二节电主轴电动机及性能比较37
一、交流异步感应电动机38
二、交流同步电动机38
三、同步电动机与异步电动机的区别39
四、设计电主轴电动机时应注意的几个问题39
第三节电主轴电动机驱动和控制40
一、普通变频器驱动和控制40
二、矢量控制驱动器的驱动和控制41
三、直接转矩控制43
参考文献44
第五章高速电主轴的支承45
节滚动轴承支承的电主轴45
一、普通滚动轴承45
二、混合陶瓷球轴承46
三、滚动轴承的配置形式和预加载荷48
第二节流体支承电主轴49
一、流体静压轴承49
二、液体动压轴承55
三、液体动静压混合轴承56
第三节磁悬浮轴承支承电主轴58Ⅺ
一、磁悬浮轴承工作原理58
二、磁悬浮轴承的优缺点60
三、磁悬浮轴承在电主轴中的应用61
四、轴承比较61
五、各类轴承在电主轴上的应用情况62
参考文献62
第六章电主轴的润滑与冷却系统63
节电主轴的轴承润滑系统63
一、油脂润滑64
二、油雾润滑64
三、少油润滑66
四、轴承类型与润滑方式的组合69
第二节电主轴电动机的冷却70
一、液体冷却70
二、空气强制冷却71
参考文献72
第七章电主轴的主轴端部设计73
节引言73
第二节高速切削对主轴/刀柄联接的要求74
第三节高速切削对主轴/刀柄锥度联接系统的影响74
一、离心力作用下的主轴/刀柄联接系统74
二、高速状态下联接系统变形分析75
第四节标准7∶24锥度联接79
一、配合原理79
二、锥度为7∶24刀柄的标准和规格80
三、BT主轴/刀柄系统81
四、标准7∶24锥联接优缺点分析82
第五节替代型刀柄———1∶10锥度联接系统83
一、锥度为1∶10的HSK刀柄83
二、美国的KM刀柄结构(替代型设计)88
三、BT刀柄、HSK刀柄与KM刀柄比较89
四、其他高速刀柄结构———三棱锥结构90
第六节改进型联接的设计90
一、锥面和端面同时定位的WSU-191
二、WSU-2结构92
参考文献92
第八章高速电主轴性能测试与试验分析93
节性能测试与试验指标93
第二节电主轴静态回转精度测量93
一、电主轴回转精度的影响因素94
二、电主轴回转精度测量方法94
三、电主轴回转精度检测97
第三节电主轴静刚度测试98
一、静刚度概述98
二、静刚度的测试方法99
三、电主轴静刚度的测试试验100
第四节电主轴精度保持性测量与精度寿命预测102
一、电主轴精度保持性试验102
二、试验平台上电主轴精度保持性试验102
三、机床上电主轴精度保持性测试104
四、精度保持性评估方法和精度寿命预测105
第五节电主轴的温升测试105
一、影响电主轴温升的主要因素106
二、电主轴的温升检测方法106
三、电主轴温升试验106
四、电主轴空负载温升试验举例108
第六节电主轴调速负载特性测量111
一、电主轴输出功率测试111
二、电主轴转矩和转速测试112
三、电主轴调速负载特性试验举例113
第七节电主轴轴承预紧状态测量114
一、预紧力对性能的影响114
二、预紧力施加的方法115
……