轴承是当今机械设备中的一种举足轻重的零部件,但是目前国内的大部分轴承制造企业主要生产设备仍以传统液压车或者通用数控车床为主,市场上并没有一款专业适合轴承套圈加工的数控车床设备。根据轴承行业的加工需求,设计一款能够解决行业加工痛点的、更高精度、更高效率、适用于轴承行业的专业数控车床对整个轴承行业向高端制造的转型升级具备十分重要的意义。因此,对沈阳机床现有的通用型全机能数控车床i5T3.3（3628s）进行研究,在主轴刚性及冷却排屑系统两个方面作出改进,使其由传统通用型设备转变为符合行业专属需求的专用型设备,用以针对性开拓轴承行业市场,提升产品细分市场占有率。收集i5T3.3数控车床近几年的故障统计数据进行分析,发现在轴承企业的设备故障率在加工精度、表面质量、排屑机三个方面要高于平均水平,然后根据故障原因得出设备在设备刚性、切屑断屑、长卷屑排出这三个问题上需要进行改进。本文对轴承硬车削的加工特点进行分析,通过ANSYS WORKBENCH 16.0软件在硬车削载荷的条件下对i5T3.3数控车床整机进行了有限元静力分析和模态分析,发现机床在加工过程中的主要形变位置是主轴部分,然后通过对形变部位各零件形变量分析,从而找到对形变影响最大的因素是主轴单元。最后,通过理论计算对主轴单元的结构改进升级提供可行的方案,即将主轴单元前端的一个角接触球轴承更换为一个双列圆柱滚子轴承的方式使主轴单元在硬车削参数下的刚性提升了 2.2倍。此外针对轴承钢加工难以断屑及长卷屑难以排出的问题,对冷却系统及排屑系统作出改进升级。采用不同的冷却压力对轴承钢材料进行切削实验,得出在7MPa的高压冷却条件下,轴承钢的切削断屑情况得到明显改善,且刀片的使用寿命得到显著提高。同时,根据长卷状铁屑被链板式排屑机的排出原理,在排屑机整机结构、抬升角度、排屑口形式和运转控制等方面作出改进,使之能够满足轴承钢材料的加工需求。本文对i5T3.3数控车床采用了有限元静力分析和模态分析,为下一步的主轴刚性改进提供了理论依据。根据轴承行业加工中遇到的问题而针对冷却系统和排屑系统作出的改进能够有效提升沈阳机床在细分市场的竞争力,这种分析思路为公司其他产品的改进方向提供了参考。