作为21世纪的一种先进制造技术,高速切削加工加工技术,有着极为广阔的应用前景。由于高速切削加工加工技术所具有的优势,因此在木材加工行业领域,也有着非常大的应用前景,其高速、高效的性能可以提高加工效率。减少加工中因切削速度过低引起的一系列加工难题,诸如进给速度加快时,刀具容易折断等问题。最近几年以来,由于国内家具及装饰市场的需求,国内木材雕刻机行业也借助良好的机遇获得了迅猛的发展。中国生产雕刻机的产业基地是在山东,而济南又是山东的重中之重,基本上90%以上的木工雕刻机厂家齐聚济南。本课题的研究,正是基于这种背景,本课题进行了用于木工雕刻机床的风冷高速电主轴的开发和性能分析,并进行了有限元的分析,验证设计的可靠性。希望对用于木材雕刻机床的风冷高速电主轴的设计、研发进行有益的探索。本课题的主要研究内容如下：(1)首先对混合陶瓷角接触球轴承的结构、计算相关理论等进行了研究。对陶瓷球轴承的几何学,及赫兹接触理论等进行了分析。完成了混合陶瓷角接触球轴承的轴向预紧与刚度关系计算和变化规律的分析。对后续的方案设计提供了理论和数据支持。(2)其次,对电主轴的总体结构进行了设计。对电主轴的热源进行了分析,设计了新型的散热套。然后根据分析结果,确定了电主轴的冷却方式设计方案。由于木工雕刻机床对于密封性能的要求,经过几种密封方式的特点进行对比,本方案对电主轴的密封结构进行了气封的设计,增加了密封的可靠性。(3)为了验证电主轴的静态刚性,本课题研究时,利用Solidworks三维软件建立了主轴的三维模型,并利用有限元ANSYS软件对电主轴进行了静态分析。经验证,所开发的电主轴静态刚性满足预定设计目标和技术要求。(4)为了检验电主轴的动态刚性是否满足设计要求,本方案利用有限元ANSYS软件对电主轴三维模型进行了摸态分析。验证了其动态刚性满足设计要求。