电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体，主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制，而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器，前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
主轴传动误差小。机床主传动链长度为零，电机对主轴实现直接驱动，无任何传动误差，主轴振动明显变小，工件表面光洁度得以明显提高。主轴变形小。电机转子为稀土永磁结构，无励磁电流，电主轴供应，转子发热小，电主轴，主轴轴向稳定性好；工件加工精度高。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，恒转矩电主轴，实现了机床的“零传动”。
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(ElectricSpindle，Motor Spindle)。
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