董 赫，朱向哲，陈 立

（辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001）

高速机床设备和工艺技术的发展，推进了高速切削、高效加工和高精制造等先进制造业技术的发展，采用主轴电动机与机床主轴合二为一的数控机床电主轴应运而生，它使主轴单元向高速、高效、高精度加工迈出了可喜的一步。目前，在以铣床为主的数控加工机床中，每分钟数万转的高速主轴已被广泛利用，更有高达1 000 000 r/min以上乃至更高转速的高速主轴[1⁃4]。超高速主轴产品装备带动了数控机床的高速化，同时由于工作中机动载荷复杂，且主轴上不可避免地存在较小的不平衡量，使主轴产生振动从而导致主轴发生变形，易造成轴承发生破坏。因此，电主轴是研究数控机床可靠性的重要环节。

铣床在加工时现场发生的不平衡故障占主轴振动故障的80%以上，其原因之一是主轴不可避免地存在不平衡量，主轴产生强烈振动，当外力作用频率与主轴的固有频率相同或相近时激发共振。振动影响机床的精度和主轴的使用寿命[5⁃6]，从而导致主轴结构产生疲劳破坏。主轴是铣床的核心部件，其中滑动轴承具有损耗低、寿命长和承载高等优点，因此研究以滑动轴承为支撑的主轴振动的规律，有效抑制或减小高速主轴的不平衡振动，成为研究铣床主轴动态特性的重要内容。

本文以德国GMN某型高速铣床电主轴为例，采用有限元方法，建立了主轴⁃轴承系统的有限元模型，研究了主轴的固有振动特性，分析了轴承刚度对主轴固有频率和临界转速的影响。……