【编者按】CIMT2025（第十九届中国国际机床展览会）于4月21-26日在北京隆重举办。展会之后，主办方中国机床工具工业协会收到来自协会分会的展品评述文章，现部分编发供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

在“十四五”规划推动高端装备制造发展、特别是强调高端数控机床核心技术的背景下，主轴作为机床关键功能部件之一，其技术突破是支撑我国制造业向高端化、智能化转型升级的重要基础。CIMT2025展会吸引了全球10多个国家和地区的60余家主轴功能部件企业参展，参展的主轴产品近300台/套。

本文重点关注滚动轴承支承的主轴展品，并对部分展品进行简要评述。

一、部分参展企业及展品情况

1. GMN Paul Müller Industrie GmbH & Co. KG（GMN）成立于1908年，1932年开始生产制造磨削主轴，主要产品有手动换刀电主轴（磨削电主轴）、自动换刀电主轴（铣削电主轴）、精密轴承、单向离合器等。

GMN展出了HCS 230i-30000/150自动换刀电主轴（铣削电主轴），主轴安装外径Φ230mm，额定转速17300r/min，最高转速30000r/min，最大功率150kW（S1工作制），最大扭矩82.8Nm（S1工作制），刀具接口HSK-A63/80。该主轴采用GMN混合球轴承，油气润滑，电机温度监测，轴承温度监测。

还展出了UH-X 150-50000/18手动换刀电主轴（磨削电主轴），主轴安装外径Φ150mm，主轴内置同步电机，额定转速43000r/min，最高转速50000r/min，最大功率18kW（S1工作制），具有高转速、低振动、低噪音特点。

2．KESSLER主轴公司成立于1923年，主要产品有铣削主轴、转台、主轴摆头，以及各类电机等，产品广泛应用于PCB钻孔机、数控雕铣机、加工中心等。

展出了V400-A10铣削电主轴，主轴安装外径Φ270mm，最高转速10000r/min，功率50/70kW（S1/S6 40%），扭矩400/560Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-A100。主轴冷却方式为外部水冷，配备轴向热伸长传感器、模拟位移传感器、振动传感器等，应用领域涵盖复合材料、医疗器械、汽车发动机、航空航天等。

还展出了中型加强AC摆头电主轴SMS 132.60-684.199，主轴内置同步电机，最高转速7000r/min，功率52/73kW（S1/S6 40%），采用油脂润滑，水冷冷却，具有高精度、高效率、运行平稳、体积小等特点。

3. 瑞士IBAG电主轴公司成立于1941年，并于1960年开始研发电主轴，产品应用领域广泛，如微孔加工、精密雕刻、镜面加工、钻攻、各式加工中心、双轴摆头等。

展出了HF45.10 A62雕铣电主轴，主轴安装外径Φ45mm，主轴内置异步电机，最高转速60000r/min，功率0.75/0.975kW（S1/S6 40%），扭矩0.119/0.155Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-E16。主轴采用陶瓷球角接触轴承，主轴端面跳动/径向跳动≤0.001mm。该电主轴广泛用于精密钻孔、铣削、雕刻等领域。

4. 瑞士TDM公司是专门从事高频主轴设计和制造的公司，主要产品有磨削用电主轴、静压电主轴、铣削电主轴、多功能工具等。展出了TH120.H40T.02.B铣削电主轴，安装外径Φ120mm，最高转速40000r/min，功率13kW（S1工作制），刀具接口HSK-A40。主轴内部设置有轴心冷却结构，热稳定性≤0.3μm（稳定时间20min），可显著提高零件加工质量。主轴可配置完整的振动传感器、轴向热伸长传感器、轴承温度传感器、位置传感器等，可实时监测主轴加工状态。

还展出了静压磨削电主轴LK100-200-00，最高转速200000r/min，功率1.7kW（S1工作制），具有超高的旋转精度、高刚度和负载能力，抗振动性和热稳定性俱佳。

5. FISCHER（飞速）集团成立于1939年，产品涵盖铣削、磨削和钻削三大类别。旗下拥有瑞士FISCHER、德国Precise等多个品牌。

本次展出了MFW-2715/20 HSK-A100铣削电主轴，主轴安装外径Φ275mm，主轴内置同步电机，功率200/250kW（S1/S6 40%），扭矩140/176Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-A100，主轴采用油气润滑。该主轴结构紧凑、精度高、功率大，可实现快速金属切削，特别适合飞机结构件、机身等航空航天铝型材的加工。

还展出了铣削电主轴MFW-1220/45/8 CSC VC HSK-E40，主轴安装外径Φ120mm，主轴内置异步电机，最高转速45000r/min，功率11/13.8kW（S1/S6 40%），扭矩5.5/6.9Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-E40，特别适合光学模具零件加工。

6. 广州市昊志机电股份有限公司成立于2006年，产品涵盖电主轴、转台、伺服电机等核心功能部件，产品应用于数控机床、工业机器人及新能源汽车领域。

展出加工中心电主轴DGZYX-15024/25-HSK，安装外径Φ150mm，主轴内置同步电机，最高转速24000r/min，功率25/37.5kW（S1/S6 40%），扭矩41/63Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-A63。该主轴使用昊志自研的创新拉刀机构，主轴内部设置有轴心冷却结构，主轴热伸长量仅为常规主轴的1/4，稳定时间仅需3min，适用于大型模具、汽车零件、民用航空零件等的加工。

7. 洛阳轴承研究所有限公司成立于1958年，是集主轴研发、生产为一体的科技型企业。其自行研发的高速电主轴已形成8大类、15个系列、100多个品种。

展出的典型展品也磨削电主轴170MD24Y32A，主轴安装外径Φ170mm，最高转速24000r/min，功率32kW（S1工作制），扭矩17Nm（S1工作制），工具接口为ZYS标准配合孔Φ36-M36×2，主轴端面跳动/径向跳动≤0.001mm，其最大特点是高刚度、大功率，较上一代产品显著提升，广泛应用于精密轴承内径磨削、沟道磨削、精密齿轮磨削、轮毂轴承单元磨削等高刚度加工领域。

展出的100MD90Y3A磨削电主轴，安装外径Φ100mm，最高转速90000r/min，功率3kW（S1工作制），主轴端面跳动/径向跳动≤0.001mm，广泛应用于精密轴承内径磨削、沟道磨削、螺纹磨削，兼顾轴承试验机等高转速加工领域。

8. 江苏星晨高速电机有限公司成立于2004年，是专注主轴研发、设计、生产的高科技公司。展出的铣削电主轴SDTS230-12BF-A100，主轴安装外径Φ230mm，主轴内置同步电机，最高转速12000r/min，额定功率50kW（S1工作制），额定扭矩146Nm（S1工作制），刀具接口HSK-A100。主轴可选装温度传感器实时监测，热伸长量可控制在<5μm。其刀具中心出水与前端环喷功能可有效降低切削温度，满足高精度、高效率的加工需求。

9. 深圳市爱贝科精密工业股份有限公司成立于2013年，主要产品有电主轴和机械主轴。展出的ABG0154O2L-H100.M.EG4（C）铣削电主轴，主轴安装外径Φ230mm，主轴内置同步电机，最高转速10000r/min，额定功率54kW（S1工作制），额定扭矩200Nm（S1工作制），刀具接口HSK-A100。主轴端面采用爱贝科独特的凸台设计，藏污能力强，有效保证重复装夹精度，广泛应用于加工中心及摆头等。

还展出了铣削电主轴ABG0215O3L-BBT40，安装外径Φ150mm，最高转速16000r/min，额定功率15kW（S1工作制），额定扭矩43Nm（S1工作制），刀具接口BBT40，具有低热伸长、高刚性等特点。

10. 釸达精密股份有限公司成立于2005年，展出铣削电主轴THGS-240.03 HSK-E80，主轴安装外径Φ240mm，最高转速3600r/min，功率6.6/8.6kW（S1/S6 40%），扭矩42/55Nm（S1/S6 40%），刀具接口HSK-E80。主轴可选装AE传感器、平衡系统、振动传感器、位移传感器等，满足高速铣削、外圆研磨、平面研磨、内孔研磨等应用。

11. 矩将科技有限公司展出M3-LMSN铣削电主轴，主轴安装外径Φ120mm，最高转速30000r/min，功率8.2kW（S1工作制），刀具接口BT30/ISO30。在主轴零件加工过程进行频谱测量，以确保主轴运转特性、组装品质及较好的回转精度。适用于模具及高精度加工领域。

二、行业现状与差距分析

1．行业现状

境外研发制造高速电主轴的企业主要有德国的GMN、KESSLER，瑞士的FISCHER、IBAG，意大利的GAMFIOR、OMLAT，英国的Westwind、ABL，以及美国的SETCO等公司，它们代表了该领域的世界先进水平。日本的电主轴产业较为成熟，以OKUMA（大隈）和TOYO（东佑达）等企业为代表，产品线齐全且性价比较高。

境内电主轴产业在洛阳轴承研究所、无锡开源、安阳莱必泰等老牌企业基础上，又涌现出了广州昊志、江苏星晨、无锡博华、深圳爱贝科等电主轴专业生产企业。中国台湾地区也聚集了普森、罗翌、釸达、普惠等代表性电主轴企业。此外，大连机床、科德数控、北京精雕、北京超同步等实力较强的主机厂也纷纷布局电主轴领域，共同推动着行业的蓬勃发展与技术创新活力。

2．技术差距分析

（1）主轴最高转速

以主轴刀具接口HSK-A63的同尺寸量产铣削电主轴为例：

境外主轴知名企业如GMN公司的HCS 230i-30000/150主轴（最大功率150kW，S1工作制）和FISCHER公司MFW-2318/30主轴（最大功率125kW，S1工作制）的最高转速为30000r/min。

境内主轴代表企业如广州昊志公司DGZX-21020/25-HSK主轴（最大功率25kW，S1工作制）和深圳爱贝科公司ABG0125O5-H63.A.EG2（C）主轴（最大功率25kW，S1工作制）的最高转速都不超过20000r/min。

最高转速的差距关键在于：精密轴系设计与制造；高功率密度电机设计；主轴精密装配与调试。

（2）主轴精度

电主轴的静态精度是其动态旋转精度的基础，直接影响加工过程中刀具（或工件）的旋转轨迹精度，进而对加工零件的形状精度（如圆度、圆柱度）和尺寸精度产生显著影响。

本届展会展出的境内主轴展品的静态精度有显著提升，例如：

北京精雕公司展出的电主轴（刀具接口HSK-A50，最高转速20000r/min，功率14/18kW（S1/S6），扭矩16.5/21.5Nm（S1/S6）），经现场测试，其近端径向跳动仅0.9μm，远端（300mm处）径向跳动为1.2μm。这一指标远高于行业标准（JB/T 10801.2-2007《电主轴 第2部分：加工中心用电主轴 技术条件》精密级要求的近端3μm、远端8μm）。

洛阳轴承研究所有限公司展出的新一代磨削用电主轴，其静态精度（端面跳动/径向跳动）最高可达0.3μm。

这反映了境内主轴功能部件厂家在加工制造及装配调试水平上的持续进步，主轴在静态精度方面与国际知名品牌的差距明显缩小。然而，在主轴精度保持性方面，国产产品与国际先进水平仍存在差距，具体体现在：（1）材料基础（材料成分及均匀性）；（2）热处理工艺（微观组织及残余应力）；（3）装配精度与一致性（轴承的选配及预紧力的精确施加、关键配合面的几何精度与表面质量、转子系统动平衡精度）；（4）调试与验证水平（调试策略、测试方法完善程度，精度衰减预测与补偿）。这些环节环环相扣，任一方面的短板都可能成为制约主轴在长期、严苛工况下维持高精度的瓶颈。

（3）主轴热伸长

主轴热伸长在机床运行中极其重要，因为它显著地影响加工精度和零件质量，是制约高精度加工的关键因素之一。

境内外主轴企业在本届展会动态展示的先进热伸长控制技术及其精密控制成果（如超低热伸长、快速热稳定），是主轴展区的一大亮点，突出表现为：

国外主轴知名企业如瑞士FISCHER公司MFW-1220/45/8 CSC VC HSK-E40主轴搭配飞速轴心冷却技术，轴向热伸长能控制更好；瑞士TDM公司TH120.H40T.02.B主轴内部设置有轴心冷却结构，热稳定性≤0.3μm（稳定时间20min），可显著提高零件加工质量。

国内主轴代表企业如广州昊志公司DGZYX-15024/25-HSK主轴内部设置有轴芯冷却结构，主轴热伸长量仅为常规主轴的1/4，稳定时间仅需3min，加工效率提升75%；深圳市爱贝科公司的ABG0215O3L-BBT40主轴具备中心出水功能，全热伸长15μm，主轴具有低热伸长、高刚性等特点；江苏星晨公司的SDTS230-12BF-A100主轴可选装温度传感器实时监测，热伸长量可控制在<5μm。

虽然国内主轴企业在热伸长控制方面取得显著成效，但在系统性能力（抑制设计、监测传感、补偿算法）上仍与国际领先水平存在差距。

（4）智能化与集成化

主轴的自动化控制已是当前机床的标准配置，这使得数控机床系统能够实现数字化操作。智能化是当下先进主轴的显著特点，它可以实时反映主轴状况并感知其运行情况。

本届展会上，主轴展品普遍具备动态实时监测功能，相关传感器（如主轴电机温度传感器、轴承温度传感器、主轴热伸长传感器、振动传感器）或已标配，或为可选装项，旨在实现主轴的智能化控制。然而，国内主轴企业与国外知名企业相比仍存在显著差距，主要体现在两方面：

核心硬件依赖：为获取高精度检测数据，国内企业通常依赖进口高端传感器，缺乏自主可控的核心硬件支撑。

数据处理与应用短板：在获取主轴动态数据后的软件处理与分析应用方面，差距明显。国外领先企业已布局成熟的自主系统，例如德国GMN开发的IDEA-4S主轴监测电子系统，可有效采集和评估主轴参数；瑞士FISCHER的主轴智能监测系统，能实现工况监测诊断及剩余寿命估算。相比之下，国内企业在电主轴智能化领域虽有一定研究进展，但成熟的商业化产品仍较为匮乏。期待国内企业能加速研发步伐，尽快在主轴智能化技术及智能化主轴产品开发上取得更大突破。

总之，国产电主轴行业正以创新驱动突破技术壁垒，在主轴精度、热伸长控制等关键性能上实现显著提升。然而，在材料基础、智能化集成及动态精度保持性等方面，仍需持续攻坚。期待行业聚焦关键技术，强化全产业链协同，共同推动国产主轴功能部件向更高性能、更可靠的方向发展，提升整体竞争力。

来源：协会主轴分会（洛阳轴研所 李东亚） 责编：张芳丽