电主轴的工作原理：电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。电主轴单元典型的结构布局方式是电机置于主轴前、后轴承之间，机械主轴价格，其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度大，功率大，机床机械主轴设计，较适合于大、中型高速数控机床。主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
电主轴有两个主要的内部热源：电机在实现能量转换过程中，内部产生功率损耗，从而使电机发热。研究表明，机床机械主轴，在电机高速运转条件下，有近1/3的电机发热量由电机转子产生，并且转子产生的绝大部分热量都通过转子与定子间的气隙传入定子中；其余2/3的热量产生于电机的定子。主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
国外电主轴最早用于内圆磨床，机械主轴批发，上世纪 80 年代，随着数控机床和高速切削技术的发展和需要，逐渐将电主轴技术应用于加工中心、数控铣床等数控机床。目前电主轴已经成为现代数控机床最主要功能部件之一。随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。
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