電主軸是較近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換裝置等。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體就是電動(dòng)機(jī)機(jī)座，并且配合其他零部件，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。

　　隨著電氣傳動(dòng)技術(shù)（變頻調(diào)速技術(shù)、電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)等）的迅速發(fā)展和日趨完善，高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡(jiǎn)化，基本上取消了帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”。這種主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，使主軸部件從機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對(duì)獨(dú)立出來(lái)，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動(dòng)機(jī)，故也稱為“高頻主軸”。由于沒(méi)有中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，有時(shí)又稱它為“直接傳動(dòng)主軸”。特性為高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、內(nèi)圈帶鎖口的結(jié)構(gòu)更適合噴霧潤(rùn)滑。

　　高頻主軸的技術(shù)結(jié)構(gòu)：

　　1、高速軸承技術(shù)

　　電主軸通常采用動(dòng)靜壓軸承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。

　　動(dòng)靜壓軸承具有很高的剛度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工質(zhì)量、延長(zhǎng)具壽命、降低加工成本，這種軸承壽命多半無(wú)限長(zhǎng)。

　　復(fù)合陶瓷軸承目前在電主軸單元中應(yīng)用較多，這種軸承滾動(dòng)體使用熱壓Si3N4陶瓷球，軸承套圈仍為鋼圈，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，易于維護(hù)。

　　電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實(shí)現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控，但是由于電磁測(cè)控系統(tǒng)復(fù)雜，這種軸承價(jià)格十分昂貴，而且長(zhǎng)期居高不下，至今沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

　　2、高速電機(jī)技術(shù)

　　電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡；

　　3、冷卻裝置

　　為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。

　　4、內(nèi)置脈沖編碼器

　　為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。

　　5、自動(dòng)換裝置

　　為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動(dòng)換裝置，包括碟形簧、拉油缸等；

　　6、高速具的裝卡方式

　　廣為熟悉的BT、ISO具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速具。

　　7、高頻變頻裝置

　　要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。

　　高頻主軸的結(jié)構(gòu)精度說(shuō)明及油氣潤(rùn)滑：

　　電主軸由無(wú)外殼電機(jī)、主軸、軸承、主軸單元?dú)んw、驅(qū)動(dòng)模塊和冷卻裝置等組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前后軸承支承。電機(jī)的定子通過(guò)冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動(dòng)模塊控制，而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測(cè)速、測(cè)角位移傳感器，前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝具。

　　電主軸是一個(gè)高精度的執(zhí)行元件，而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有：

　?、僦鬏S誤差

　　主要包括主軸支承軸頸的圓度誤差、同軸度誤差（使主軸軸心線發(fā)生偏斜）和主軸軸頸軸向承載面與軸線的垂直度誤差（影響主軸軸向竄動(dòng)量）

　?、谳S承誤差

　　軸承誤差包括滑動(dòng)軸承內(nèi)孔或滾動(dòng)軸承滾道的圓度誤差，滑動(dòng)軸承內(nèi)孔或滾動(dòng)軸承滾道的波度，滾動(dòng)軸承滾子的形狀與尺寸誤差，軸承定位端面與軸心線垂直度誤差，軸承端面之間的平行度誤差，軸承間隙以及切削中的受力變形等。