2.4主轴水冷却系统
在高速旋转运动中轴承温升是造成主轴变形、加工精度下降的重要因素之一。大量的热能会造成主轴严重的热变形，不仅影响主轴回转精度，而且还会抑制主轴转速的提高，速度愈高这种现象愈明显。因此，如何改善机床主轴系统热特性，减少系统的热源强度，降低温升及减少系统的热位移，在高速主轴设计中就显得尤为重要。在主轴设计中除了正确地选择主轴组件，减少系统热源强度外，对主轴要进行水冷却，以降低温升和减少系统热位移。在主轴套筒外设计连续的水冷却环槽，让机床冷却液先流经主轴套筒上的冷却环槽，然后再喷出到刀具刀尖，用这种方式带走轴承产生的绝大部分热量，减少系统热能向机床主轴传导。对于有些要求较高的机床可将主轴水冷却和切削液分为两个不同的系统，当然这种结构只能应用到单元式主轴上。

3 设计示例
图5是XK714数控床身铣床的主轴结构设计，(主轴转速为50～4200r/min)。由于该主轴较长，所以采用两个主支承加一个辅助支承的结构。前、中支承采用两组背靠背组配的高速精密角接触球轴承，以提高承载能力，轴承的预紧力在轴承厂已成对配磨好，属通用组配型。后支承采用两个轻系列深沟球轴承，轴承外圈浮动，保留游隙，防止轴向干涉。主轴端部采用间隙密封与甩油槽相结合的密封和防尘技术。机床主轴拉杆由碟形弹簧控制刀具安装的轴向拉力，由气动机构执行松刀、夹刀动作，拉杆和活塞杆内有直径f4的通孔，用以换刀时对主轴锥孔和刀具锥柄吹气清洁。整个主轴设计成单元式结构，在主轴套筒外设有水冷却环，用以降低主轴温升。