精密電主軸由不帶外殼的電機(jī)、主軸、軸承、主軸單元外殼、驅(qū)動(dòng)模塊和冷卻裝置等組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過壓配方法與主軸形成一體，主軸由前后軸承支撐。電機(jī)的定子通過冷卻套安裝在主軸單元的外殼中。主軸的速度變化由主軸驅(qū)動(dòng)模塊控制，而主軸單元中的溫升由冷卻裝置限制。在主軸后端裝有測量速度和測角位移的傳感器，前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。

在數(shù)控機(jī)床中，精密電主軸通常采用變頻調(diào)速方式。主要有三種控制方式：普通變頻驅(qū)動(dòng)與控制、矢量控制驅(qū)動(dòng)與控制、直接轉(zhuǎn)矩控制。

普通變頻是標(biāo)量驅(qū)動(dòng)和控制，其驅(qū)動(dòng)控制特性是恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，輸出功率與轉(zhuǎn)速成正比。普通變頻控制的動(dòng)態(tài)性能不理想，低速時(shí)控制性能差，輸出功率不夠穩(wěn)定，不具備C軸功能。但由于價(jià)格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，一般用在磨床和普通的高速銑床等。

矢量控制技術(shù)模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，利用轉(zhuǎn)子磁場定向和矢量變換的方法實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。矢量控制驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)初期轉(zhuǎn)矩值很大，電主軸本身結(jié)構(gòu)簡單，慣性很小，所以啟動(dòng)加速度大，啟動(dòng)后瞬間就能達(dá)到允許的極限速度。這種驅(qū)動(dòng)器有開環(huán)和閉環(huán)兩種，后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的反饋，不僅具有更好的動(dòng)態(tài)性能，還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能；前者動(dòng)態(tài)性能稍差，不具備C軸功能，但價(jià)格更便宜。

直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的一種新型的高性能交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔明了，更適合驅(qū)動(dòng)高速電主軸，更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬時(shí)準(zhǔn)停的動(dòng)、靜態(tài)特性的要求，它已成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的熱門技術(shù)。

精密電主軸的技術(shù)隨著技術(shù)的更新、高速切削技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，人們對機(jī)床電主軸的性能提出了越來越高的要求，電主軸技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、向高速大功率和低速大轉(zhuǎn)矩的方向發(fā)展。

2、向高精度、高剛性方向發(fā)展。

3、向精確定位(準(zhǔn)停止)方向發(fā)展

4、向快啟、快停的方向發(fā)展。

5、向超高速方向發(fā)展。

6、GDZ09電主軸向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，GDZ09電主軸是磨削內(nèi)孔的專用高精度電主軸，主要用于各種金屬工件的精密磨削。