高精度电主轴是数控机床和工业机器人的核心动力部件，其通过电机与主轴一体化设计实现“零传动”，具备高转速、高精度、高刚性及优异的动态性能，广泛应用于精密加工、航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。
高精度电主轴由主轴单元、电机定子、转子、轴承系统、冷却系统及控制系统构成：
电机与主轴一体化：转子通过过盈配合与主轴直接连接，定子嵌入冷却套并与壳体固定，消除传统皮带或齿轮传动的机械间隙，动力传输效率达95%以上。
高精度轴承：采用角接触陶瓷球轴承、气浮轴承或液静压轴承，配合油气润滑技术，支持每分钟数万转甚至十万转以上的高速旋转，同时通过液压或机械方式精确调节预紧力，确保主轴刚性。
冷却系统：通过循环水冷或油冷通道快速导出电机运行和轴承摩擦产生的热量，部分机型配备智能温控系统，将主轴温升控制在±1℃以内，避免热变形影响加工精度。
控制系统：集成变频器或矢量控制器，支持毫秒级变速，可根据加工参数自动调整主轴转速和扭矩，实现高速切削与精密加工的平衡。
高转速与高精度：
转速范围覆盖0-150,000 r/min，满足磨削、铣削、钻孔等不同工艺需求。
轴端内孔全跳动≤1μm，主轴振动≤0.6mm/s，确保加工表面粗糙度达到Ra0.2以下。
高功率密度与过载能力：
采用永磁同步电机，功率密度比异步电机提升40%，在相同尺寸下切削能力更强。
例如，德国CYTEC数控铣床电主轴转矩达630 N·m，瑞士Step-Tec电主轴功率达65 kW（S1），支持重载加工。
动态刚性与抗振性：
通过磁悬浮轴承或液体静压轴承技术，动态刚度显著提升，适应高速加工需求。
例如，瑞士IBAG钻铣电主轴转速达140,000 r/min，英国WestWind PCB钻孔机电主轴达250,000 r/min，仍能保持稳定运行。
转速：国产电主轴转速已突破150,000 r/min。
功率与转矩：功率范围从几千瓦至数百千瓦，转矩覆盖几十牛米至数百牛米，支持低速重切削和高速精加工。
精度：径向跳动控制在0.001 mm以内，轴向定位精度低于0.5 μm，满足航空航天等超精密加工需求。
寿命：采用微量油气润滑和振动监测模块，轴承寿命延长至传统轴承的3倍以上。
传统制造领域：
加工中心：用于铣削、钻孔等，具备高速（30,000 r/min以上）、高精度、自动换刀功能，提升加工效率。
数控车床：作为工件轴，支持高速旋转和螺纹车削，可安装动力卡盘或液压缸实现自动化生产。
磨削加工：应用于轴承套圈、内圆/外圆磨床，以恒转矩和高密封性确保表面质量，尤其在航空航天精密部件加工中不可或缺。
新兴领域：
工业机器人：在焊接、喷涂、装配等场景中，高精度控制能力提升作业效率，协作机器人更需安全性和动态响应能力。
医疗设备：用于手术机器人机械臂驱动，要求超高精度（微米级误差）和低噪音，助力复杂手术操作。
新能源领域：加工风力发电叶片需高扭矩电主轴，太阳能电池板切割依赖高稳定性。
特殊应用：
高速离心机：用于材料分离、试验分析，电主轴的高密封性和耐腐蚀性满足特殊环境需求。
金属3D打印：驱动打印头实现高精度材料沉积，支持复杂结构制造。