对不同类型的主轴系统进行分析对比,确定直联式主轴为高精度数控卧式坐标镗床的主轴系统类型;从机床实际的加工工艺需求出发,计算得到不同加工方式下的最大切削力学参数,以此为基础完成主电机与主轴轴承的选型计算;根据主轴系统的功能与精度要求进行结构设计,从而完成精密直联式主轴的完整设计。样机的试制与应用验证表明,该直联式主轴的精度与性能水平达到设计要求。

在传统的角接触球轴承刚度计算中,基于经验公式估算的轴承刚度未考虑载荷引起的接触角变化。为评估经验公式的计算精度,基于Romax CLOUD得到不同接触角下角接触球轴承的设计参数,并根据该设计参数分析对比了不同接触角条件下经验与拟静力学轴承刚度计算方法的差异。结果表明：在接触角为40°时2种方法的计算结果比较接近;在其他接触角下,两者计算结果偏差随着载荷增大而逐渐增大。通过对比计算,得到经验公式的适用范围。