1、主軸系統(tǒng)等高端裝備所需的關鍵零部件是我國制造裝備技術發(fā)展過程中急需解決的瓶頸問題。論文以海天精工VMC系列立式銑床主軸為研究對象，進行具體的結構參數設計，并對主軸系統(tǒng)靜動態(tài)特性及其熱態(tài)特性開展研究工作，為主軸系統(tǒng)產業(yè)化打下基礎。論文取得了以下研究成果:
　　(1)完成了電主軸結構的初步設計，如設計主軸的整體布局、選擇主軸結構參數、選擇主軸電機和軸承等。并利用三維實體建模軟件SolidWorks完成高速電主軸建模工作。
　　(

2、2)利用大型有限元分析軟件ANSYS Workbench對電主軸系統(tǒng)進行結構靜力學分析，得到其靜剛度，驗證了本論文所設計電主軸滿足靜剛度要求。
　　(3)為提高主軸靜剛度、減小主軸質量，論文采用Ansys Workbench的優(yōu)化模塊Ansys DesignXplorer為優(yōu)化工具，對電主軸系統(tǒng)前端懸伸量(a)和前后支撐跨距(L)進行優(yōu)化設計，得到主軸系統(tǒng)a和L的最優(yōu)解。
　　(4)利用有限元分析軟件Ansys Workbe

3、nch對優(yōu)化后的電主軸的動態(tài)性能進行分析，得到電主軸的低階固有頻率和振型，驗證電主軸系統(tǒng)的一階臨界轉速是否符合要求;然后對電主軸進行諧響應分析，得到電主軸系統(tǒng)在正弦周期激勵下的固有頻率，經過分析計算得到電主軸設計轉速可有效避開共振區(qū)間的結論。
　　(5)對電主軸內部熱源及熱生成率進行分析研究，模擬研究優(yōu)化后的電主軸結構的熱態(tài)性能，創(chuàng)造性的分析了電主軸恒功率變速范圍內不同轉速時的熱態(tài)性能，分別得到了熱態(tài)分析圖。通過分析電主軸的溫升情