基于高速切削理论的高速加工技术是能够实现现代制造领域高精度、高速度、高效率要求的一种创造性的新技术。进入21世纪以来,随着高速加工技术的飞速发展,其在现代制造领域发挥的作用越来越大。高速电主轴是高速加工技术实际应用的标志性技术,其性能决定着高速加工机床加工质量的优劣。为保障制造质量,研究高速电主轴的结构和动静态性能是十分必要的。车削加工是数控机床加工领域应用最为广泛的一种机械加工。本文以车削用高速电主轴作为研究对象,对电主轴的关键参数、整体结构设计、动静态性能等方面进行了研究,具体研究内容如下:首先,根据电主轴的指标参数设计了研制路线并进行了整体布局。电主轴的系统设计包括:电机的设计,轴承的选取、配置、预紧和润滑方式等应用设计,冷却系统的设计,动平衡设计等。同时,论文设计并校核了电主轴的轴径、跨距和电机过盈量在内的关键参数。其次,基于设计完成的电主轴,对其静刚度进行了理论计算和有限元分析,验证了结构设计的合理性。同时,探究了轴承预紧力与主轴静刚度的关系。并通过有限元软件ANSYS分析了高速电主轴的动态性能。模态分析得到前六阶固有频率和振型,计算了相应的临界转速。谐响应分析得到了响应位移随频率变化曲线。对电主轴关键部位的响应位移进行分析,得出电主轴在转速范围内不会发生共振,验证了设计的合理性。根据分析结果提出了改善动态性能的措施。最后,基于车削用高速电主轴理论设计,将电主轴各部件进行精密装配并搭建了电主轴测试平台。利用现有的实验设备对高速电主轴进行了包括静刚度、旋转精度、振动和冷却系统效果测试实验。进一步验证了设计的合理性,为电主轴的优化设计和后续实验提供了参考。