机械振动是指物体在某一中心位置两侧所做的往复运动，简称振动。
　　机床的振动大小对机械加工的精度、工件的表面质量、机床的有效使用寿命等有着不可小视的影响。影响机床振动的因素较多，如床身的加工精度、导轨的加工精度、机床主轴的自身振动、数控系统的控制精度等等。其中作为数控机床关键核心的电主轴的振动大小是影响机床系统振动的主要诱因之一，同时也是衡量电主轴动态性能好坏Z直接的指标。由于数控机床用高速电主轴工作速度范围较广，工作环境恶劣，影响电主轴振动的因素颇多，但就其自身而言，主要有三项。
　　电主轴的谐振现象
　　因为物体都具有自身的固有频率，电主轴本身也不例外。当电主轴的工作转速对应的频率与其自身固有频率重合时，该主轴将在此频率下产生共振。共振直接影响电主轴的正常运行和轴承的使用寿命，严重的共振现象甚至会破坏电主轴的机械结构，使电主轴工作寿命急剧下降。同时也使整台设备失去稳定的工作状态。为此，必须对不同型号的高速电主轴进行严格的转子动力学分析，找出该型号电主轴轴系的一阶、二阶固有频率，从而使与电主轴的常用工作转速对应的频率范围远离其固有频率，此时的轴系称为刚性轴系。在进行轴系分析时将轴承视作弹性支承体，用叠代法代入轴系分析计算程序，得出较为准确的结论。根据轴系分析提供的数据设计电主轴转动部件的各部分尺寸是使主轴运行转速远离其共振区域的有效措施。
　　电主轴的电磁振荡
　　首先，电主轴的电动机由于机械加工误差等原因，其定子转子间的气隙不可能做到的均衡。由于定子、转子之间空气隙长度的不等，定子、转子之间在电磁场的作用下会产生单边电磁拉力。研究表明，此电磁拉力是电主轴产生电磁振荡的主要成因之一。因此，提高电主轴的电动机制造精度对削弱电磁振荡是十分必要的。
　　另外一点，驱动控制器的供电品质以及驱动控制器与电主轴的匹配是否合理，是产生电磁振荡的另一个重要原因。
　　在开环控制的电主轴系统里，多数驱动控制器在低频下的供电品质不如其在高频下的供电状态。不同厂家的产品的低频供电品质也各不相同，其主要原因是驱动电源在供电过程中同时输出由驱动控制器本身产生的高次谐波。这些高次谐波直接影响电主轴的电磁振荡，其影响程度的大小依驱动控制器供电频率高低、输出品质的优劣而定。若驱动控制器制造厂商忽视了中频输出的品质因素，则该厂商开发的驱动控制器低频供电特性相应较差，用此类变频电源拖带电主轴，其电磁振荡现象较为明显。因此选择低频供电品质优良的驱动控制器是降低电主轴低频时产生电磁振荡的关键。
　　采用闭环控制的电主轴系统，为圆满解决低频供电电磁振荡技术难题，在低频输出时，系统内部集成有相应的补偿程序和对应硬件，针对低频输出可能出现的高次谐波较多、输出电压波形不好的现象进行动态补偿。另外，在驱动控制器内部内置主轴电动机参数模拟仿真测试程序，在驱动器参数初始设置时对电主轴电机进行阻抗匹配测试，获取电主轴电动机的阻抗值，以便驱动器优化自身的控制参数，减小由于电主轴单元电机的阻抗与驱动控制器不匹配所产生的电磁振荡。目前大多数闭环驱动控制器均已内置了阻抗自动检索功能，操作十分方便。极少数驱动控制器没有内置该功能，但是在控制参数组中预留了输入阻抗参数的位置，需技术人员手动输入电主轴电动机的阻抗值，从而使驱动器取得应有的匹配值。
　　电主轴的机械振动
　　电主轴高速运行时，由偏心质量产生的机械振动是轴系振动的主要成分之一。高速运行时，任何微小的不平衡质量都将引起电主轴不同程度的机械振动。因此，电主轴的转轴必须进行严格的动平衡。其动平衡精度应达到G0.4级。以Z高转速为10000r/min的加工中心用电轴为例，其转轴的质量约为30kg，动平衡精度为G0.4级，即e≈0.4µｍ。转轴的动不平衡量为G•e≈1.2gcm。令动平衡时去重半径为5cm，将转轴的动不平衡量简化为集中载荷。此时，转轴两端残余不平衡量应小于0.12g。考虑到转轴附加旋转件不平衡量对其的影响，该轴动平衡残余不平衡量不大于0.03g。
　　为避免经动平衡的高速轴系产生因附加质量偏心而导致的较大机械振动，轴系旋转体上应尽量减少动平衡精度容易产生变化的附加质量。部分附加质量必须安装在旋转体上，在装配后，主轴应以Z高转速运行，同时进行整机动平衡，使之由附加质量造成的振动控制在Z小范围之内。
　　结语
　　综上所述，可以采取以下有效措施，减小由于电主轴自身因素产生的振动：
　　（1）在设计初始阶段采用先进合理的轴系分析软件，预先对高速电主轴的一阶、二阶振型进行精确的分析，找出轴系的谐振频率区，使其工作转速范围远离谐振区。
　　（2）制定合理的加工工艺和方法，提高主轴电动机定子、转子的制造水平和精度，同时根据不同的使用要求配用性能优良的变频电源或驱动控制器，将电主轴电动机的电磁振荡减小到Z小值。
　　（3）使用精度较高的动平衡设备对高速电主轴的转动部件进行精确的动平衡处理，把不平衡质量控制到Z小，Z大限度地减小由不平衡质量产生的机械振动。