在目前的机床领域，新型加工中心主轴要求具有高精度、高速度、高刚性等特性.高速度用于加工铝件等轻金属，大扭矩高刚性用于加工铸铁件和钢件。随着陶瓷轴承技术的发展，将这几种优点集成在一根主轴上体现成为可能，大连机床集团的HDR50机床正是装备具有上述优点的主轴系统的加工中心。本课题主要研究内容是对大连机床集团有限责任公司HDR50卧式加工中心主轴系统设计。 研究了陶瓷球轴承在卧式加工中心主轴上应用技术。应用陶瓷球轴承来实现主轴转速的提高，使主轴的最高转速能够达到10000r/min。 研究了一种保证主轴高转速下刚性保持方法。采用前4后1的主轴轴承支持结构，即前端采用4个超高速角接触轴承后端采用1个圆柱滚子轴承，来实现主轴的高速度的同时并能保证主轴前端的轴向及径向的高刚性。 对主轴系统进行了温度场分析。根据主轴二维结构图进行Pro/e三维建模，得到主轴三维模型，利用大型通用有限元软件ANSYS对主轴热特性进行了仿真计算，求得主轴的热变形。采用恒温油冷却装置，可以使主轴在相对稳定的温度下工作，来保持较高的加工精度。通过对样机噪声、转速、温升试验来检验主轴设计和计算机热分析结果。 理论和试验均证明该主轴的目标特性均已达到设计要求，在同一根主轴上集成高精度、高速度、高刚性等特性成为现实。