电主轴与传统的机床主轴相比,结构更加紧凑、重量也更轻盈,工作时转速更高、功率更大、具有更快的响应速度,制造的噪音也比传统主轴要低得多。这种单元化结构极大地简化了机床设计,易于定位,是一种比较理想的结构。在数控机床领域,这一技术与直线电机技术、高速刀具技术一起,将高速加工工艺水品推上了一个新的高度。我国对数控机床电主轴的使用研究起步于1998年,目前与国外先进技术还有一定的差距,尚未形成批量自主生产规模。
电主轴的驱动电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床变频器采用先进的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动.
电主轴又称内装式电机主轴单元,其主要特征是将电机内置于主轴内部直接驱动主轴,实现电机、主轴一体化的功能。是省略齿轮传动、变速装置等中间传动件的直接驱动方式。
电主轴最早是用在轴承行业。轴承套圈加工过程中,内表面磨削工序中,砂轮直径以及电主轴轴伸端直径均受工件内孔尺寸限制,为取得较好的表面光洁度,需要选择磨削线速度,普通砂轮33-40米/秒,高速砂轮42-50米/秒。因此磨削直径越小的内孔,需要砂轮主轴的转速越高。皮带主轴不能在超过20000转/秒的速度下稳定工作,必须选用电主轴。