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。
其他类型的电主轴比如车削、铣削等，和磨用电主轴不一样，往往需要在一个转速段内实现恒功率调速，另一种比较复杂的类型是加工中心用电主轴，机器人手持式雕铣主轴，通常是横扭矩、恒功率混合设计，机器人手持式雕铣主轴价格，这也是和加工中心类电主轴的工作方式分不开的，在低速段，通常指1500转以下，加工中心需要大吃刀量的切削，扭矩输出要很大，并具备很强的短时过载能力，机器人手持式雕铣主轴定做，通常要求能达到2.2倍以上。而在高转速段，机器人手持式雕铣主轴批发，需要有足够的功率实现恒功率的精铣工作，需要使功率能随着转速的升高恒定保持。
电主轴在额定转速以下能满足功率指标要求，严格遵循恒转矩规律，在较小的范围内具有很强的带负载能力。电主轴转子无感应电流，转子发热小，且具有上佳的硬转矩特性，在负载波动情况下仍具有较高的转速稳定性，能保持砂轮的匀速转动，因此，其加工零件表面的质量高。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”。
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