電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電動機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線電動機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會把高速加工推向一個新時(shí)代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等。

    在數(shù)控機(jī)床中，電主軸通常采用變頻調(diào)速方法。電主軸生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的電主軸目前主要有普通變頻驅(qū)動和控制、矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動和控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制三種控制方式。

    普通變頻為標(biāo)量驅(qū)動和控制，其驅(qū)動控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，輸出功率和轉(zhuǎn)速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不夠理想，在低速時(shí)控制性能不佳，輸出功率不夠穩(wěn)定，也不具備C軸功能。但價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡單，一般用于磨床和普通的高速銑床等。

    矢量控制技術(shù)模仿直流電動機(jī)的控制，以轉(zhuǎn)子磁場定向，用矢量變換的方法來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動和控制，具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅(qū)動器在剛啟動時(shí)具有很大的轉(zhuǎn)矩值，加之電主軸本身結(jié)構(gòu)簡單，慣性很小，故啟動加速度大，可以實(shí)現(xiàn)啟動后瞬時(shí)達(dá)到允許極限速度。

    這種驅(qū)動器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種，后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的反饋，不僅具有更好的動態(tài)性能，還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能；而前者動態(tài)性能稍差，也不具備C軸功能，但價(jià)格較為便宜。

    直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又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，更適合于高速電主軸的驅(qū)動，更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準(zhǔn)停的動態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為交流傳動領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)技術(shù)。

    電主軸生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的電主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座，并且配合其他零部件，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。

    電主軸生產(chǎn)廠家所知道的電主軸所融合的技術(shù)：

    1.高速軸承技術(shù)

    電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨、耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無限。

    2.高速電動機(jī)技術(shù)

    電主軸是電動機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看做一臺高速電動機(jī)，關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡。

    3.潤滑

    電主軸的潤滑一般采用定時(shí)定量油氣潤滑，也可以采用脂潤滑，但相應(yīng)地速度會低些。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會因油的阻力而發(fā)熱。 

    4.冷卻裝置  

    為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度 

    5.內(nèi)置脈沖編碼器  

    為了實(shí)現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。 

    6.自動換刀裝置  

    為了應(yīng)用加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，包括碟形彈簧、拉油缸等。 

    7.高速刀具的裝卡方式  

    廣為熟悉的BT、1sO刀具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工，這種情況下出現(xiàn)了Hsk、SKI等高速刀具。 

    8.高頻變頻裝置  

    要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬轉(zhuǎn)甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī)，變器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫弦。