電主軸是機床主軸和驅動電機的組合，是高檔數(shù)控機床的核心零部件。從結構上看，它是電機，只在機床加工行業(yè)使用，與傳統(tǒng)電機不同，電機的輸出軸端將配備一個刀具，用于銑削——磨削——車削等加工，機床的加工精度完全取決于電機轉子的旋轉精度，因此與傳統(tǒng)電機相比，對電主軸轉子的旋轉精度要求更高。

一、電主軸的重要性

裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產業(yè)，機床工業(yè)是裝備制造業(yè)的基石，所有有精度要求的零件和設備都需要機床加工。機床主軸的旋轉由電機驅動，傳統(tǒng)機床都是一個異步電機，通過皮帶輪驅動齒輪箱的輸入軸，機床通過齒輪箱內齒輪嚙合的變換，實現(xiàn)電機主軸的調速。電主軸是高精度機床的核心功能部件，電機轉子直接裝有刀具，省去了中間皮帶輪與齒輪箱之間的傳動環(huán)節(jié)，其作用是帶動刀具(砂輪)或工件旋轉，實現(xiàn)高速高效的精密加工。機床主軸的性能在很大程度上決定了機床的加工效率和加工質量，對機床的性能有著至關重要的影響。

二、電主軸的行業(yè)地位

電主軸企業(yè)普遍規(guī)模較小，缺乏龍頭企業(yè)和行業(yè)品牌，整體產能無法滿足市場需求。

中低檔主軸市場已經(jīng)本土化，但加工中心電主軸、擺銑頭電主軸等高檔產品仍依賴進口。主軸零部件支撐產業(yè)薄弱，部分關鍵領域仍為空白。目前，高強度高磁導率鋼、 0.20/0.35高磁導率低損耗矽鋼片、高速HSK拉刀系統(tǒng)、高速旋轉接頭、在線動平衡系統(tǒng)、內置式測試系統(tǒng)、高速高分辨率編碼器等零部件，還沒有專業(yè)化生產廠家。

三、電主軸的技術現(xiàn)狀

角接觸球軸承的電主軸：目前技術比較領先的有35KW、 18000rpm電主軸，徑向跳動1.5微米，靜剛度300牛/微米，軸承由油氣潤滑，用于加工中心和數(shù)控銑床。世界上油脂潤滑型加工中心使用的電主軸最高轉速為60000rpm，油氣潤滑型數(shù)控銑削最高轉速為140000rpm，而大功率電主軸功率可達80kW，轉速為10000rpm，最大扭矩可達380Nm。

靜壓軸承電主軸：目前，我國研制了一種用于超高速外圓/凸輪軸磨床的電機內置式液體靜壓主軸，額定功率/最高轉速35kW/10000rpm，徑向跳動1μm。國際上研制的外圓磨削電主軸，最大工作轉速為7600rpm，功率為50Kw，砂輪徑向剛度為320 N/μm。

氣體軸承電主軸：廣州研制成功的DQFZ-200空氣軸承電主軸，轉速達到200000rpm，已批量應用于PCB鉆孔行業(yè)。主軸采用空氣靜壓軸承和高性能永磁DC電機，動態(tài)偏擺小于8μm，最小鉆孔直徑可達0.05mm；超精密機床用氣體軸承電主軸領域：北京機床研究所研制的NAM-820，主軸轉速為1000 rpm，徑向剛度為150 N/μm，回轉精度為0.05μm，性能指標接近國際水平，已實現(xiàn)商業(yè)化。2000年生產的500FG聯(lián)動五軸超精密機床，空氣軸承主軸轉速20-2000rpm，主軸回轉誤差小于0.025μm。

四、總結

綜上所述，電主軸是一種高精度的機電一體化裝置，從以上所有參數(shù)可以看出，電主軸對支撐剛度和回轉精度要求較高，與追求高效率和高能量密度的普通電機不同，電主軸更注重其機械加工性能。因此，電主軸雖然也是電機，但機械部分是其核心關鍵。