数控机床是高端装备制造业的工作母机,随着科学技术的发展,机床正向着高精度化、高速化的方向发展。机床主轴系统作为整个机床的核心部分,其动态性能的好坏直接影响着机床的加工精度,轴承作为电主轴系统的重要支承部件,轴承的动态精度及其性能直接影响着主轴系统的稳定性和可靠性。为了提高高档数控机床的加工精度,需要对数控机床主轴轴承的动态精度进行分析研究。本文主要围绕机床主轴常用的角接触球轴承进行了动态精度研究,运用赫兹理论、套圈控制理论等滚动轴承的基本理论知识,以及滚动轴承动力学分析方法,对轴承的运动状态进行了分析,建立滚动轴承的力学模型,对轴承的载荷分布与变形之间的关系进行了研究,主要研究了预紧力和初始接触角对轴承变形的影响,分析了摩擦力矩产生的机理,推导了摩擦力矩和旋滚比的计算公式,研究了轴承的联合载荷、转速对轴承旋滚比的影响,探讨了这些参数对轴承磨损及动态精度的影响。通过分析计算得出轴承的原始接触角、曲率之间的关系;推导了滚动轴承轴向、径向位移变形公式,随着转速的升高,轴承的径向变形逐渐增大,轴承的轴向变形则减小,在同一转速时滚动轴承的径向变形量随着预紧力的变大而逐渐减小,轴向变形量随着预紧力的变大而变大;当滚动轴承的初始接触角较大时,轴承的径向变形量较大,径向刚度较小,轴承轴向变形量较小,其刚度较大。通过比较发现,轴承的旋滚比会随着转速的升高而逐渐增大;在载荷作用下,增加轴向力可以降低轴承的旋滚比。大的旋滚比将会加剧轴承磨损生热,不利于轴承精度的保持。在Hertz接触理论和轴承运动学的基础上,推导了滚动轴承非线性轴承力,建立了滚动轴承非线性振动的分析模型,分析了轴承的振动特性,研究了转速、阻尼、径向力及滚动体数目对轴承系统振动特性的影响,结果显示轴承系统的响应具有周期和非周期形式,增加滚动体个数和减小径向载荷,有利于提高轴承系统的动态精度。通过设计合理的结构参数和工况参数,保证系统的稳定性,提高轴承系统的动态精度。最后对某型数控机床主轴系统进行了试验研究。