軸芯冷卻對電主軸熱-機械特性影響機制如圖所示。

    電主軸內部熱源主要是電機定子、轉子和軸承。常規電主軸采用螺旋冷卻套對定子進行冷卻，而轉子和軸承無冷卻。在高速、長時間加工狀態下，電主軸系統內部溫升不均勻導致軸承座、軸芯、軸承內外圈及滾動體發生熱變形，同時軸承內圈發生離心膨脹變形。

    熱效應和離心效應共同作用，減小了軸承內部間隙，一方面產生了熱誘導預緊力，增大了軸承滾動體與內外圈之間的接觸載荷，導致軸承滾動體與內外圈之間的接觸剛度增大，進而增大了軸承徑向支撐剛度，在主軸離心、陀螺效應的共同作用下，最終影響電主軸系統機械特性。

    另一方面，軸承內部間隙減小，加劇了滾動體與內外圈之間的接觸摩擦力矩，其發熱量增大，進一步導致系統溫度升高，影響電主軸系統熱特性。而當進行軸芯冷卻時，減小了系統內部溫升和各部件熱變形，改變了軸承內部間隙，影響電主軸熱特性和機械特性。