高速主轴单元(电主轴)的工作原理及国内外的发展状况
电主轴的应用现状与发展方向探析
ｚ ｎ ｈ ａ ｊ 。 ｇ ｅＹ ｎｉ ｕ
电主 轴 的应 用 现 状 与发 展 方 向探 析
刘永坤 史康 云
（ 械工业第六 设计研究 院， 南 郑州 ４ ０ ０ ） 机 河 ５ ０ ７
摘
要 ： 电主轴 对高速加工 的促进 作用出发 ， 从 分析 了电主轴 的特 点， 详细讨 论了电主轴 的发展与应 用现状 ， 分析 了其 发展所面 临的 问题 ， 并
对 电主轴的发展 方向进行 了展望 。 关键 词： 电主轴 ； 用现状 ； 应 发展方 向
０
引 言
力 攻 克技 术 难 关 ， 发 出一 系 列用 于 内表 面 磨 削 的 电主 轴 ， 开 转速 从 ３ ０ ￣２ ００ ０ｒｒ ｎ 功率 从 ０ ～２ Ｗ 。 目前 ， ０ ４ ０ ａ ， ０ ／ｉ ． ０ｋ ２ 国产 电主 轴 已经
电主轴的工作原理
电主轴的工作原理电主轴是机床上的一种重要装置，用于加工工件时进行高速旋转，通常被用于车床、铣床、钻床等机床中。
电主轴可以提高工作效率和加工精度，是现代机械制造中不可或缺的一部分。
本文将从电主轴的工作原理、构成和性能几个方面来详细介绍电主轴的相关知识。
一、工作原理电主轴的工作原理基于电机的旋转运动，利用电机的动力来带动机床上的刀具进行高速旋转。
电主轴的构成主要由电机、轴承、主轴壳体、冷却系统以及传动系统组成。
电机作为电主轴的动力源，通常采用直流电机或交流电机，其带动主轴壳体与主轴进行旋转。
轴承作为主轴的支撑装置，能够承受主轴的径向和轴向负载，使得主轴在高速旋转时不会发生轴承摩擦、振动等毛病。
主轴壳体是电主轴的主要部分之一，可以起到固定轴承、保护主轴和机床的作用。
主轴壳体的材质通常使用优质铸铁或铸钢、铝合金等。
冷却系统主要用来降低电主轴温度，主要包括内冷却和外冷却。
冷却水能在高速旋转时有效的降低电主轴的温度，提高机床的生产效率。
传动系统是电主轴运转的重要部分之一，通常由齿轮传动、同步传动、传动带传动等几种。
齿轮传动是一种传动方式，其结构简单、可靠性高、传动精度高，因此在数控机床中最常用。
同步传动是电主轴开发较晚的传动方式，优点是转矩大、效率高、振动小，但同时成本也高；传动带传动则是将电主轴带转附加在主动装置（如变速器）上，结构简单、精度较高。
二、电主轴的构成电主轴主要由电机、轴承、主轴壳体、传动装置、冷却系统、电气控制系统等几部分组成，其中电机是电主轴的最核心部分，它利用电能将机床切削刀具旋转起来。
电机通常使用交流电机或直流电机。
其中交流电机由于功率较小，多用于中小型加工机床的电主轴上；而直流电机由于功率较大、可调速范围广，通常用于大型加工机床上。
轴承是电主轴的支撑部分，它承受主轴的重量和旋转产生的离心力，是保证电主轴稳定运转的重要部分。
轴承的动力性能与材料决定了电主轴的运转速度和加工精度。
为保证电主轴低温低振动的运转状态，轴承数量通常有两个以上。
国内外木材加工高速电主轴技术现状
仿形镂铣机 、数控镂铣机 、 自动封边机 等 ，逐 渐发展到木材加工 中心 、五轴数控机床 、并联
式数控机床 、封边加工 中心等高档数控机床 ，
并 且 带 动 了木 结 构 建 筑 构 件 加 工 、木 门加 工 、 木 窗 加 工 等 成 套 设 备 的 发 展 ，以及 四 面刨 、直
置 ，检测刀具交换位置 ，有效地保护操作者安
全。
线修边机 、榫槽机等普通木工机床的高速化。
质 比热容较大 ，冷却 效果较好 ，但是冷却 回路
结构 比较复杂 。气体介 质冷却结 构相对简单 ，
成 本较 低 。
电主轴具 有高速 、高精度等特点 ，同时根
据 木 材 加 工 的环 境 要 求 ，需 要 电 主轴 具 有 空 气
基金项 目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 ，项 目编号 ：Ｃ ＦＮ ２０ Ｋ ９ Ａ Ｉ Ｔ ０９ ０ 。
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｈ ａｃ ｅ ｉｔ ｓ ａｎ ｌ ｓ ｉ ｃ ｔｏ ｆｈ ｇ — ｐ ｄ ｅｌ ｔｉ ｐｎ ｅ ｆ ｒｗ ｏ ｄ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｃ ａｒ ｔ ｒｓ ｉ ｄ ｃａ ｓｆ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｓ ｅｅ ｅｃ ｒｃ ｓ ｉｄｌ ｏ ｏ ｃ ｉ ｐ ｃ ｓ ｉｇ ａ ｅ ｂ ｉｆｉｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ａ ｅＬ ｔｅ ｐ ｓ ｎ ｉ ａ ｉｎ ａ ｄ ｄ ｖ ｏ ｍｅ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓｎ ｒ ｒ ｒ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｈ ｒ ｏ
３ １ 形镂铣 机和 数控 镂铣 机 ．仿
电主轴
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5、我国数控机床用电主轴技术与国 际先进国家之间的差距
• • • • • （1）在电主轴的低速大扭矩方面，国外产品低速段的输出扭矩最大可以达到300Nm以 上，而我国目前紧限于100Nm以内。 （2）在高速方面，国外用于加工中心等数控机床用主轴的转速已经达到了75000r/min， 而我国则多在15000r/min以下。 （3）在电主轴的轴承润滑方面，国外已普遍采用油气润滑方法，而我国现在仍然普遍 采用油脂润滑。 （4）在其它与电主轴相关的配套技术方面，如主轴电机矢量控制和交流伺服控制技术、 精确定向（准停）技术、快速起动与停止技术、HSC刀柄制造与应用技术等，仍然不 够成熟，或不能满足实际需要。 （5）在产品品种、数量及制造规模方面，尽管已经有洛阳轴承研究所等数家专业研究、 制造电主轴的企业，但仍然以磨用电主轴为主，在数控机床用电主轴发面，则处于小 量开发试制阶段，还没有形成系列化、专业化和规模化生产，远远不能满足国内市场 日益增长的需要，还不具备与国外产品相抗衡的能力。 数控机床用高速精密电主轴是高速数控设备的首选功能部件，但目前仍处于研制与推 广应用阶段，成为影响数控机床向高性能、高水平、高速度、高精度方向发展的主要 制约因素，需要有关方面的共同努力及国家相关产业政策的有力支持，只有在各功能 部件高水平发展的基础上，我国数控机床的整体水平才能得以提高，才能在加入WTO 之后，我国的机床行业具备与国外相抗衡的能力。
•
2、电主轴的优点
• 传统机床主轴是由电机通过中间的传动、变速装置（如皮带、齿轮、 联轴节等）带动主轴旋转而进行工作的，这样的主轴称为分离式主轴， 与此相比，电主轴具有如下优点： • 1）主轴由内装式电机直接驱动，省去了皮带、齿轮、联轴节等中间 传动、变速机构或连接零件，具利用交流变频技术，电主轴可以在额定转速范围内实现无级变速， 以适应机床各种工况和负载变化的需要。 • 3）利用电机矢量控制、伺服控制等技术，不仅可以满足机床强力切 削时低速大扭矩的要求，还可以实现准确的C轴定位及传动的功能， 适应对C轴功能有较高要求的车削、镗铣等加工中心及其它数控机床 的需要。 • 4）与其它形式的主轴相比，电主轴更易于实现高速化，其动态精度 和动态稳定性更好。 • 5）由于没有中间传动环节的外力作用，主轴运行更加平衡，没有冲 击，使得主轴轴承的寿命相应得到了延长。
论文：数控机床的发展趋势及国内发展现状
数控机床的发展趋势及国内发展现状摘要：本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。
关键词：数控机床趋势问题1．引言从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。
随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。
本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。
2．数控机床的发展趋势2.1 高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。
（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；（2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率达到240m/min 且可获得复杂型面的精确加工；（3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。
国内外高速电主轴技术的现状与发展趋势
高速电主轴技术的现状与发展趋势高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。
高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。
数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。
1、高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的影响对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用：(1)简化结构，促进机床结构模块化电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。
(2)降低机床成本，缩短机床研制周期一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产，实现功能部件的低成本制造；另一方面，采用电主轴后，机床结构的简单化和模块化，也有利于降低机床成本。
此外，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。
(3)改善机床性能，提高可靠性采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性；技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善，可靠性得以进一步提高。
(4)实现某些高档数控机床的特殊要求有些高档数控机床，如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等，必须采用电主轴，方能满足完善的功能要求。
2、促进了高速切削技术在机械加工领域的广泛应用电主轴系由内装式电机直接驱动，以满足高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求，与机床高速进给系统、高速刀具系统一起组成高速切削所需要的必备条件。
电主轴技术与电机变频、闭环矢量控制、交流伺服控制等技术相结合，可以满足车削、铣削、镗削、钻削、磨削等金属切削加工的需要。
采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题，取得特殊的加工精度和表面质量，因此这项技术在各类装备制造业中得到越来越广泛的应用，正在成为当今金切加工的主流技术。
电主轴的工作原理、典型结构及优点
电主轴的工作原理、典型结构及优点打印引用发布时间：2010-04-25电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，本文介绍了电主轴的工作原理、典型结构，阐述了电主轴的关键技术，总结了其发展趋势.1、概述由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率，而且还可以显著提高工件的加工质量，所以其应用领域非常广泛，特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。
于是，具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。
目前，国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构，特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，其性能指标直接决定机床的水平，它是机床实现高速加工的前提和基本条件。
2、电主轴的工作原理、典型结构及优点2.1 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。
2.2电主轴的典型结构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（如图所示），其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度大，功率大，较适合于大、中型高速数控机床；其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差，温升比较高。
1主轴箱体 2冷却套 3冷却水进口 4定子 5转子 6套筒7冷却水出口 8转轴 9反馈装置 10主轴前轴承 11主轴后轴承2.3电主轴的优点电主轴省去了带轮或齿轮传动，实现了机床的“零传动”，提高了传动效率。
电主轴的刚性好、回转精度高、快速响应性好，能够实现极高的转速和加、减速度及定角度的快速准停（C轴控制），调速范围宽。
3、电主轴的关键技术“电主轴”的概念不应简单理解为只是一根主轴套筒，而应该是一套组件，包括：定子、转子、轴承、高速变频装置、润滑装置、冷却装置等。
因此电主轴是高速轴承技术、润滑技术、冷却技术、动平衡技术、精密制造与装配技术以及电机高速驱动等技术的综合运用。
3.1电主轴的高速轴承技术实现电主轴高速化精密化的关键是高速精密轴承的应用。
数控技术历史发展趋势及新技术论文3000字
数控技术历史发展趋势及新技术论文数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
发展历史1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。
由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。
1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。
1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。
1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。
60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。
20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。
现在，数控技术也叫计算机数控技术（Computerized Numerical Control 简称：CNC），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
机床高速电主轴原理与应用_杨军
机床高速电主轴原理与应用*杨军1,郭力1,卿红2(11湖南大学机械与汽车工程学院,长沙市410082;21湖南商学院计算中心)摘要:本文介绍了高速电主轴的工作原理和基本结构,同时着重介绍了高速电主轴的轴承,最后分析了高速电主轴的驱动和冷却润滑方式,综述其应用及发展前景。
关键词:主轴;轴承;润滑;机床中图法分类号:TH13312文献标识码:A文章编号:1001-3881(2001)4-043-20前言随着新世纪的到来,现代机械制造工业向高精度、高速度、高效率的方向飞速发展,对加工机床提出了更高要求。
这就需要可以高速运转的主轴部件系统)))高速主轴单元。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点,可以减少齿轮传动,简化机床外形设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中一种理想结构。
现代的高速电主轴是一种智能型功能部件,它的种类多,应用范围日益广泛。
对电主轴的要求,来自以下几方面:(1)当前最盛行的工艺)))高速切削的需求。
(2)竞争日益剧烈的机床市场的需求,要求主轴的模块化和结构简化。
(3)加工复杂曲面的要求,需求有电主轴这样结构紧凑、占空间小的主轴部件。
1电主轴的基本结构和工作原理高速主轴单元是高速加工机床最为关键的部件。
高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴。
不同类型输出功率相差较大,高速加工机床主轴需在极短的时间内实现升降速,并在指定位置快速准停。
这就要求主轴有很高的角减速度和角加速度。
如果通过皮带等中间环节,不仅会在高速状态下打滑、产生振动和噪声,而且增加转动惯量,给机床快速准停造成很大困难。
目前,多数高速机床主轴采用内装式主轴电机一体化的主轴单元,即所谓内装式电机主轴(B uild-in Motor Spindle),简称/电主轴0。
它采用无外壳电机,将带有冷却套的电机定子装配在主轴单元的壳体内,转子和机床主轴的旋转部件做成一体,主轴的变速范围完全由变频交流电机控制,使变频电机和机床主轴合二为一。
高速机床的关键技术和发展趋势
高速机床的关键技术和发展趋势【摘要】高速切削是切削加工发展的主要方向之一，高速机床是实现高速切削的基础。
近年来，高速切削技术的快速发展带动了高速机床制造技术的进步，不仅体现在传统机床关键部件的重大改进，而且产生了新的机床结构以及关键零部件，把机床制造技术带入了一个新的领域。
本文具体分析研究了高速机床的关键技术和发展趋势。
【关键词】高速机床关键技术发展趋势中图分类号：tg508 文献标识码：a 文章编号：高速机床是指能够进行高速切削的机床。
目前适用于进行高速切削的加工中心和数控机床，其主轴转速一般都在10000r/min以上，有的高达60000-100000r/min，主电机功率15-80kw。
高速切削还在进一步发展中，不同加工方式和不同材料的高速切削范围也有所差别，表1给出了几种典型加工方式的高速切削范围。
表1 典型加工方式的高速加工范围高速切削要求高速机床的主轴和工作台具备极高的加速度性能，主轴从启动到最高转速（或相反）只用1-2s，工作台的加速（减速）度要达到1-10g。
如此高的加速度会对机床造成巨大的动载荷，必须提高机床的动、静刚度，因此高速机床的产生使机床从“速度设计”进入“加速度设计”的新阶段。
与常规加工相比，高速加工有许多突出的优点：单位时间的材料切除率可增加3-6倍；切削力可降低30%以上，特别有利于薄壁细长工件的高速精密加工；95%-98%的切削热被切屑带走，工件可基本保持冷态；高速加工能加工出非常光洁、精密的零件，如高速铣削和高速车削可以达到磨削的光洁度；工件表面残余应力非常小。
高速加工技术首先在美国航空航天工业中得到广泛应用，如今汽车工业和模具工业也越来越多采用高速加工。
例如用小直径立铣刀对模具型腔进行超高速铣削，因为效率高、精度高、表面光洁，故可省去后续的电加工和手工研磨等工序，大大加快了新产品的开发周期。
常用的机床关键件如钢球式机械主轴、滚珠丝杆、数控系统以及现有的设计理念已不能支撑高速机床, 由此产生了一系列的技术创新, 如高速滚珠丝杆、直线电机、电主轴、高性能数控系统、新型结构及新设计理念。
2023年电主轴行业市场分析现状
2023年电主轴行业市场分析现状电主轴是一种广泛应用于工业生产中的重要设备，它被广泛用于机床、数控机床、机器人、精密加工以及其他一些需要精确旋转的设备中。
电主轴具有高速、高精度和高刚性的特点，能够保证工件的加工质量和工作效率。
目前，电主轴行业市场发展迅速，具有广阔的发展前景。
一、市场需求增长迅速近年来，全球制造业的升级换代导致了机械设备对电主轴的需求量不断增加。
电主轴的应用范围广泛，不仅可以提高加工效率，还可以保证加工质量。
尤其是在高精度加工领域，如汽车、航空航天、模具等行业，对电主轴的需求量逐年增长。
同时，市场对电主轴的要求也越来越高，要求电主轴具有更高的速度、更高的精度和更高的可靠性。
二、行业竞争格局稳定目前，电主轴行业市场竞争格局相对稳定。
主要竞争者包括德国、日本、美国等一些发达国家的企业，它们在电主轴技术上具有较强的优势。
这些企业在产品研发、生产工艺、质量控制等方面有一定的竞争优势。
同时，一些新兴市场的企业也在不断崛起，它们通过技术创新和成本优势来争取市场份额。
如中国、韩国等一些亚洲国家的企业在电主轴行业市场上也有一定竞争力。
三、技术创新驱动行业发展电主轴行业市场发展的关键驱动力是技术创新。
随着制造业的智能化和自动化水平的提高，对电主轴技术的要求越来越高。
目前，电主轴技术正向高速度、高精度、高刚性、高可靠性方向发展。
同时，随着电主轴市场规模的扩大，企业在研发和生产方面不断加大投入，提高研发能力和自主创新能力。
这将促使电主轴行业市场不断向高端产品升级。
四、市场发展前景广阔随着制造业转型升级和工业4.0的推进，电主轴作为关键核心部件的市场需求将会持续增长。
特别是在高端制造领域，对电主轴技术和产品品质的要求将更加苛刻。
目前，我国在电主轴行业市场中处于起步阶段，具有较大的发展潜力。
在政府的支持和推动下，中国企业加大对电主轴技术和产品研发的投入，提高自主创新能力。
预计未来几年，中国电主轴行业市场将保持较高速度的增长。
主轴行业分析报告
主轴行业分析报告一、行业概述主轴是机械传动设备的核心部件之一，广泛应用于机床、电机、风机等领域。
本报告将对主轴行业进行深入分析，包括市场规模、发展趋势、竞争格局等方面。
在当前高速发展的制造业环境下，机床需求量持续增长，推动了主轴行业的快速发展。
随着各种先进制造技术的引进和应用，主轴对高速、高精度和高可靠性的要求也越来越高。
二、市场规模与趋势1. 市场规模主轴市场规模庞大且逐年增长。
目前，中国主轴市场总量已超过1500亿元，占全球市场份额的40%以上，是全球最大的主轴市场之一。
2. 市场趋势（1）高速化发展高速化是主轴行业的重要趋势之一。
随着工艺的进步和加工需求的提升，高速主轴将成为行业的主流。
高速主轴不仅提高了加工效率，也提升了产品的质量和精度。
（2）智能化应用智能化是主轴行业发展的新动力。
随着人工智能、物联网等新技术的发展，智能化主轴逐渐得到应用。
智能化主轴可以实现自动化操作、远程监控和数据分析等功能，提高工作效率和资源利用率。
（3）轻量化设计轻量化设计是主轴行业的发展趋势之一。
轻量化设计可以减轻主轴本身的重量，提高机床的负载能力和效率。
轻量化设计也有利于减少能源的消耗和环境保护。
三、竞争格局与瓶颈1. 竞争格局目前，中国主轴行业竞争激烈，市场分散度较高。
主要竞争对手包括广州明星机床、上海电机、江苏有限公司等。
这些企业通过技术创新、产品质量和售后服务等方面来争夺市场份额。
2. 瓶颈问题（1）技术瓶颈目前，国内主轴行业在部分高端技术上与国外企业存在差距，比如高速、高精度和高可靠性。
在追求高质量产品的同时，国内企业需要加强技术研发，提高核心竞争力。
（2）供应链瓶颈主轴行业的供应链瓶颈主要体现在零部件供应不稳定、交货期延长等方面。
这需要企业与供应商加强合作，优化供应链管理，提高生产效率和交货准时性。
四、发展机遇与挑战1. 发展机遇（1）国家政策支持国家政策对制造业发展给予了重要支持，主轴行业也将受益于此。
电主轴的工作原理
电主轴的工作原理电主轴是一种用于机床加工的关键部件，它能够实现高速旋转，并提供必要的切削力和转矩。
本文将详细介绍电主轴的工作原理，包括结构组成、工作过程和性能特点等方面。
一、电主轴的结构组成电主轴主要由机电、轴承、主轴、冷却系统和传感器等组成。
1. 机电：电主轴通常采用交流机电或者直流机电，其功率大小取决于加工需求。
机电通过提供旋转力矩来驱动主轴进行高速旋转。
2. 轴承：轴承用于支撑和定位主轴，保证其稳定运转。
常见的轴承类型有滚动轴承和滑动轴承，可根据加工需求选择合适的轴承。
3. 主轴：主轴是电主轴的核心部件，负责承载切削工具和传递切削力。
主轴通常由高强度合金钢制成，具有良好的刚性和耐磨性。
4. 冷却系统：电主轴在高速旋转过程中会产生大量热量，为了避免过热对加工质量的影响，需要配备冷却系统，通过循环冷却液来控制温度。
5. 传感器：传感器用于监测电主轴的转速、温度和振动等参数，以确保其正常运行并及时发现异常情况。
二、电主轴的工作过程电主轴的工作过程可以分为启动阶段、稳定运行阶段和住手阶段。
1. 启动阶段：当电主轴启动时，机电会提供足够的起动力矩，使主轴开始旋转。
同时，冷却系统开始工作，确保主轴的温度在安全范围内。
2. 稳定运行阶段：一旦电主轴达到设定的转速，进入稳定运行阶段。
此时，机电通过恒定的电流供应持续提供驱动力矩，主轴保持稳定的旋转速度。
3. 住手阶段：当加工任务完成或者需要住手电主轴时，机电会逐渐减小电流供应，使主轴逐渐减速住手。
冷却系统继续工作，将主轴冷却至安全温度。
三、电主轴的性能特点1. 高速旋转：电主轴能够实现高速旋转，提供足够的切削速度和切削力，适合于高效率的加工需求。
2. 高精度：电主轴采用精密轴承和优质材料制成，具有较低的振动和轴向偏移，可保证加工精度。
3. 高刚性：主轴采用高强度合金钢制成，具有良好的刚性和抗变形能力，可承受较大的切削力和转矩。
4. 自动监测：电主轴配备传感器，能够实时监测转速、温度和振动等参数，及时发现异常情况并采取相应措施。
2024年高速电主轴市场环境分析
2024年高速电主轴市场环境分析引言高速电主轴是一种用于高速切削和镗削的精密机械设备，被广泛应用于机床、线切割、激光加工等行业。
随着制造业的发展，高速电主轴市场呈现出蓬勃的增长态势。
本文将对高速电主轴市场环境进行分析，包括市场规模、竞争状况、发展趋势等方面。
1. 市场规模高速电主轴市场在近年来持续增长，主要由以下几个方面的因素推动：•制造业的发展：随着制造业的不断进步和升级，对高速、高精度加工设备的需求不断增加，推动了高速电主轴市场的发展。
•自动化生产的普及：随着自动化生产技术的不断成熟和应用，对高速电主轴的需求也在不断提高，使得市场规模持续扩大。
•环保需求的增加：高速电主轴由于其高效节能和低噪音的特点，能够满足环保需求，因此在环保政策的推动下，市场需求进一步增长。
据统计，2019年高速电主轴市场规模达到XX亿元，预计在未来几年内将保持持续增长。
2. 竞争状况高速电主轴市场竞争激烈，主要由以下几家企业主导市场：•A公司：作为市场的领导者，A公司具有先进的技术和强大的研发能力，产品质量得到广泛认可。
•B公司：B公司凭借其丰富的市场经验和良好的客户关系，极大地增强了其在市场中的竞争力。
•C公司：C公司通过不断创新和技术提升，逐渐取得了市场份额，并在某些细分领域取得了重要突破。
此外，还有一些新兴企业进入市场，通过低价策略和差异化产品占据一定市场份额。
整体来看，高速电主轴市场竞争激烈，企业需要不断提升产品质量、降低成本以及加强市场营销和服务能力以保持竞争优势。
3. 发展趋势高速电主轴市场在未来呈现出以下几个发展趋势：•高速化与高精度化：随着制造业对产品质量和加工效率要求的提高，高速电主轴需要不断提升转速和加工精度，以满足市场需求。
•智能化与自动化：自动化技术和智能控制系统的发展，使得高速电主轴能够更好地适应自动化生产线的需求，实现智能化操作和监控。
•轻量化与节能环保：轻量化设计和节能环保技术的应用，能够降低产品能耗和环境污染，符合可持续发展的要求。
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图 1 ＲO 评价体系
ＲＲO 反 应 了 主 轴 轴 心 轨 迹 周 期 性 的 误 差， XNＲＲO 反应了主轴轴心轨迹的随机性误差。在理 论上，通常 用 信 号 的功率谱密度 （ PSD） 来描述 NＲＲO，即信号 PSD 中除去周期性成分的面积的平 方根 σ 评价 NＲＲO 的大小。在实际工程应用中，也 常用在一段时间记录的轨迹的带宽来评价。根据相 关国 内 外 标 准 ［JB / T 10801. 2—2007］、 ［GB / T 17421］、［ISO 230-7∶2006E］ 和 ［ASME B89. 3. 4— 2010］，ＲunOut 体系主要用于主轴静态精度的评 价。采用该评价体系时，测试结果中包含了刀具 等的安装误差，在评价主轴动态精度时需要进行 误差分离。
图 7 主轴刚度系统模型
图 8 轴系受载变形
目前，国内对于轴系刚度的测试方法尚没有 统一的标准，对于不同类型主轴，其刚度测试时 加载点及测量点的位置，以及主轴刚度、轴承刚 度对主轴性能的影响仍有待研究。
2. 主轴刚度测试的方法 主轴刚度测试的关键在于如何对主轴进行加 载。常用的加载方式有接触式加载和非接触式加 载两种。接触式加载通常利用砝码或液 （ 气） 压 缸，通过套在被测主轴上的滚动轴承进行加载，如 图 9 （ a） 所示。这种加载方式可控性较低，且会对 回转精度造成干扰，只适用于主轴静止或转速较低 情况下的测试。对高速主轴进行非接触加载方面的 研究报道较少，且主要采用电磁加载的方式，即通 过电磁铁产生的电磁引力实现对主轴加载［6 －7］，如 图9 （ b） 所示。由于高速主轴的转速可达每分钟几万
（ 2） 运动误差 （ Error Motion） 评价体系
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69 2013 第 3 期·WMEM
电主轴技术水平参数
电主轴技术水平参数一、介绍电主轴技术是现代制造业中常用的一种高速、高精度加工方法。
电主轴技术水平参数是评估电主轴技术性能的重要指标。
本文将从电主轴技术的定义、应用领域、技术原理等方面，全面、详细、完整地探讨电主轴技术水平参数。
二、电主轴技术概述电主轴技术是一种将电机与主轴结合的机床主轴系统。
它通过电机驱动主轴旋转，实现工件的高速、高精度加工。
电主轴技术广泛应用于数控机床、磨床、车床等领域，为制造业提供了高效、精确的加工解决方案。
三、电主轴技术的应用领域电主轴技术在各个制造业领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 汽车制造在汽车制造过程中，电主轴技术被用于车床、铣床等机床上，用于加工发动机零部件、车身零部件等。
电主轴技术的高速、高精度特性可以提高加工效率和产品质量。
2. 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求非常高，电主轴技术可以满足这些要求。
它被广泛应用于加工飞机发动机零部件、航空航天设备等。
3. 电子制造电子产品的制造过程中需要进行精细的加工，电主轴技术可以提供高速、高精度的加工能力，被用于加工电子元器件、电路板等。
4. 精密机械制造精密机械制造领域的产品对加工精度要求极高，电主轴技术可以满足这些要求。
它被广泛应用于加工光学仪器、精密仪器等。
四、电主轴技术水平参数电主轴技术水平参数是评估电主轴技术性能的重要指标。
以下是几个常见的电主轴技术水平参数：1. 转速范围电主轴技术的转速范围是指电主轴能够达到的最高转速和最低转速。
转速范围越宽，说明电主轴的适用范围更广。
2. 加速度加速度是指电主轴从静止状态到最高转速所需的时间。
加速度越大，说明电主轴的响应速度越快。
3. 定位精度定位精度是指电主轴在加工过程中的定位误差。
定位精度越高，说明电主轴的定位能力越强。
4. 功率功率是指电主轴的输出功率。
功率越大，说明电主轴的加工能力越强。
5. 扭矩扭矩是指电主轴的输出扭矩。
扭矩越大，说明电主轴的加工能力越强。
2023年电主轴行业市场前景分析
2023年电主轴行业市场前景分析随着人们对加工精度和生产效率要求的提高，电主轴逐渐成为金属加工行业中必不可少的一部分。
电主轴可以实现高速、高精度切削和加工，具有高转速、高力矩、稳定性好等特点，特别适合汽车、航空和航天等行业的加工领域。
目前电主轴市场的发展趋势主要有以下几个方面：一、市场需求增长近年来，全球各国的制造业发展日趋成熟，各行各业对加工精度和生产效率的要求越来越高，电主轴作为先进的加工工具，对于将机械的耐用性和和加工效率提高到一个更高水平具有重要的作用。
在自动化、智能化的工业领域中，越来越多的企业开始了自动化升级改造，这些领域对电主轴的需求也越来越大，因此电主轴市场的前景十分广阔。
二、行业规模扩张随着各个国家对工业技术的逐渐提升和加工质量的不断上升，加工设备和技术进入了一个提质增效时期，尤其是在汽车、轨道交通、航空等领域方面，加工精度要求越来越高，这些领域对电主轴的需求越来越大，同时在工具、机床领域，电主轴的市场将逐步扩大，这将极大地推动电主轴市场的发展。
三、产品性能不断提升电主轴在高速加工领域有着突出的性能优势，应用前景十分广阔。
不同制造商在技术研发和产品质量等方面都在不断投入，销售额和市场份额持续上升。
未来，随着材料科学和机械技术的不断发展，增材制造和3D打印的广泛应用，电主轴在加工质量、工作效率和成本方面还有很大的提升空间。
四、行业竞争趋于激烈由于电主轴市场前景广阔，随着各个企业不断涌入，行业竞争趋于激烈，一方面，市场需求的快速增长，一方面是各家企业对技术方面不断创新，设备型号和生产能力的不断提升。
这些都会成为企业在市场竞争中的优势，赢得更多订单和市场份额。
总的来说，电主轴行业市场前景看好，市场需求不断增长，产品性能不断提升，行业规模扩大，但同时竞争也逐渐加剧，因此企业需要积极投入研发，不断提高产品质量和综合实力，以保持行业领先地位。
国内外数控机床发展现状分析
国内外数控机床发展现状分析摘要：简述了国内数控机床近年来的发展。
近年国内数控机床发展迅速，产量不断增加，但高端产品数量太少，无法与国外数控机床竞争。
而国外数控机床迅猛发展，尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。
我国数控机床产业也在迅速发展，与国际先进水平之间的差距是有缩小的趋势的，但是还存在诸多问题有待解决。
当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竟相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。
如今国内数控机床发展迅速，年产量逐年攀升，但所产机床精度等方面达不到要求。
长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。
虽然大力发展装备制造业已成为全社会的共识，但国内绝大多数重要机械制造装备的数字化控制系统却不是中国造。
尤其是关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档数控机床，它的“大脑”和“心脏”却要大部分从国外引进。
专家呼吁，以数控机床为代表的“中国制造”不能没有创造，开发自主知识产权的数控系统迫在眉睫。
一、国内数控机床发展现状1.1 国内数控机床近几年发展我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。
据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。
这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。
近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。
如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。
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石油大学2012-2013学年第二学期《现代制造技术》考查姓名班级学号高速主轴单元（电主轴）的工作原理及国内外的发展状况摘要：本文介绍了有关高速电主轴的工作原理和基本结构，以及高速电主轴的关键技术，综述其应用及国内外发展状况。
关键词：主轴；润滑；轴承；机床；发展状况1、概述高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。
高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。
数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。
高速电主轴是高速机床的核心部件 ,它将机床主轴与电机轴合二为一 ,即将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部 ,也被称为内装式电主轴 ,其间不再使用皮带或齿轮传动副 ,从而实现机床主轴系统的“零传动”。
具有结构紧凑、重量轻、惯性小、动态特性好等优点 ,并改善了机床的动平衡 ,避免振动和噪声 ,在超高速机床中得到了广泛的应用。
随着高速加工技术的迅猛发展和广泛应用 ,各工业部门特别是航天、航空、汽车、摩托车和模具加工等行业 ,对高速度、高精度数控机床的需求与日俱增。
这迫切需要开发出更加优质的高速电主轴。
高速电主轴是一套组件 ,它包括电主轴及其一些附件 :电主轴、高速变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置 ,因此它融合了高速轴承技术、冷却技术、润滑等技术。
高速轴承技术是高速电主轴技术中很关键的技术。
2、电主轴的工作原理、典型结构及优点2.1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。
2.2电主轴的典型结构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（如图所示），其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度大，功率大，较适合于大、中型高速数控机床；其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差，温升比较高。
电主轴的结构示意图1电源接口2电动机反馈3后轴承4无外壳主轴电动机5主轴6主轴箱体7前轴承2.3电主轴的优点电主轴省去了带轮或齿轮传动，实现了机床的“零传动”，提高了传动效率。
电主轴的刚性好、回转精度高、快速响应性好，能够实现极高的转速和加、减速度及定角度的快速准停（C轴控制），调速范围宽。
3、电主轴的关键技术“电主轴”的概念不应简单理解为只是一根主轴套筒，而应该是一套组件，包括：定子、转子、轴承、高速变频装置、润滑装置、冷却装置等。
因此电主轴是高速轴承技术、润滑技术、冷却技术、动平衡技术、精密制造与装配技术以及电机高速驱动等技术的综合运用。
3.1电主轴的高速轴承技术实现电主轴高速化精密化的关键是高速精密轴承的应用。
目前在高速精密电主轴中应用的轴承有精密滚动轴承、液体动静压轴承、气体静压轴承和磁悬浮轴承等，但主要是精密角接触陶瓷球轴承和精密圆柱滚子轴承。
液体动静压轴承的标准化程度不高；气体静压轴承不适合于大功率场合；磁悬浮轴承由于控制系统复杂，价格昂贵，其实用性受到限制。
角接触球轴承不但可同时承受径向和轴向载荷，而且刚度高、高速性能好、结构简单紧凑、品种规格繁多、便于维修更换，因而在电主轴中得到广泛的应用。
目前随着陶瓷轴承技术的发展，应用最多的电主轴轴承是混合陶瓷球轴承，即滚动体使用Si3N4陶瓷球，采用“小珠密珠”结构，轴承套圈为GCr15钢圈。
这种混合轴承通过减小离心力和陀螺力矩，来减小滚珠与沟道间的摩擦，从而获得较低的温升及较好的高速性能。
陶瓷球混合轴承与钢球轴承相比，优点如下：（1）陶瓷与钢组成的陶瓷球轴承摩擦性能非常好，能降低材料与润滑剂的应力。
（2）因陶瓷密度低，可降低运转时的离心力。
（3）陶瓷较低的热膨胀系数有效降低了轴承预加负荷的变化。
（4）陶瓷的弹性模量较高，可以提高轴承的刚性。
上述因素大幅度地延长了轴承的寿命和提升了轴承的运转极限速度。
3.2电主轴的润滑技术高速电主轴必须采用合理的、可控制的轴承润滑方式来控制轴承的温升，以保证数控机床工艺系统的精度和稳定性。
采用滚动轴承的电主轴的润滑方式目前主要有脂润滑、油雾润滑和油气润滑等方式。
脂润滑在转速相对较低的电主轴中是较常见的润滑方式。
脂润滑型电主轴的润滑系统简单、使用方便、无污染、通用性强。
油雾润滑具有润滑和冷却双重作用，它以压缩空气为动力，通过油雾器将油液雾化并混入空气流中，然后把其输送到需要润滑的位置。
油雾润滑所需设备简单，维修方便，价格比较便宜，是一种普遍使用的高速电主轴润滑方式。
但它有污染环境，油耗比较高等缺点。
随着人们对环保要求的提高，油雾润滑方式必将逐渐被淘汰。
油气润滑技术是利用压缩空气将微量的润滑油分别连续不断地、精确地供给每一套主轴轴承，微小油滴在滚动和内、外滚道间形成弹性动压油膜，而压缩空气则可带走轴承运转所产生的部分热量。
实践表明在润滑中供油量过多或过少都是有害的，而前两种润滑方式均无法准确地控制供油量多少，不利于主轴轴承转速和寿命的提高。
而新近发展起来的油气润滑方式则可以精确地控制各个摩擦点的润滑油量，可靠性极高。
实践证明，油气润滑是高速大功率电主轴轴承的最理想润滑方法，但其所需设备复杂，成本高。
由于油气润滑方式润滑效果理想，目前已成为国际上最流行的润滑方式。
3.3电主轴的热源分析及其冷却电主轴有两个主要的内部热源：内置电动机的发热和主轴轴承的发热。
如果不加以控制，由此引起的热变形会严重降低机床的加工精度和轴承使用寿命，从而导致电主轴的使用寿命缩短。
电主轴由于采用内藏式主轴结构形式，位于主轴单元体中的电机不能采用风扇散热，因此自然散热条件较差。
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，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。
所以，对电机产生发热的主要解决方法是对电机定子采用冷却液的循环流动来实行强制冷却。
典型的冷却系统是用外循环水式冷却装置来冷却电机定子，将电机的热量带走。
角接触球轴承的发热主要是滚子与滚道之间的滚动摩擦、高速下所受陀螺力矩产生的滑动摩擦以及润滑油的粘性摩擦等产生的。
减小轴承发热量的主要措施：（1）适当减小滚珠的直径减小滚珠直径可以减小离心力和陀螺力矩，从而减小摩擦，减少发热量。
（2）采用新材料比如采用陶瓷材料做滚珠，陶瓷球轴承与钢质角接触球轴承相比，在高速回转时，滚珠与滚道间的滚动和滑动摩擦减小，发热量降低。
（3）采用合理的润滑方式油气和油雾等润滑方式对轴承不但具有润滑作用，还具有一定的冷却作用。
3.4电主轴的设计和装配电主轴要获得好的性能和使用寿命，必须对电主轴各个部分进行精心设计和制造。
电主轴的定子由具有高导磁率的优质矽钢片迭压而成，定子内腔带有冲制嵌线槽。
转子由转子铁芯、鼠笼和转轴三部分组成。
主轴箱的尺寸精度和位置精度也将直接影响主轴的综合精度。
通常将轴承座孔直接设计在主轴箱上，为加装电机定子，必须至少开放一端。
主轴高速旋转时，任何小的不平衡质量即可引起电主轴大的高频振动。
因此精密电主轴的动平衡精度要求达到G1~G0.4级。
对于这种等级的动平衡，采用常规的方法即仅在装配前对主轴上的每个零件分别进行动平衡是远远不够的，还需在装配后进行整体的动平衡，甚至还要设计专门的自动平衡系统来实现主轴的在线动平衡。
另外，在设计电主轴时，必须严格遵守结构对称原则，键联接和螺纹联接在电主轴上被禁止使用，而普遍采用过盈联接，并以此来实现转矩的传递。
过盈联接与螺纹联接或键联接相比有：不会在主轴上产生弯曲和扭转应力，对主轴的旋转精度没有影响；主轴的动平衡易得到保证等优点。
转子与转轴之间的过盈联接分为两类，一类是通过套筒实现的，此结构便于维修拆卸；另一类是没有套筒，转子直接过盈联接在转轴上，此类联接转子装配后不可拆卸。
由于内孔与转轴配合面之间有很大的过盈量，所以转子与转轴可以采用转轴冷缩和转子热胀法装配。
带有套筒的联接拆卸时，需向转子套筒上预留的油孔中高压注油，迫使转子的过盈套筒涨开，即可顺利拆卸下电机的转子。
电机定子通过一个冷却套固定装在电主轴的箱体中。
3.5电主轴的运动控制在数控机床中，电主轴通常采用变频调速方法。
目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。
普通变频为标量驱动和控制，其驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率和转速成正比。
普通变频控制的动态性能不够理想，在低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，也不具备C轴功能。
但价格便宜、结构简单，一般用于磨床和普通的高速铣床等。
矢量控制技术模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法来实现驱动和控制，具有良好的动态性能。
矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值，加之电主轴本身结构简单，惯性很小，故启动加速度大，可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。
这种驱动器又有开环和闭环两种，后者可以实现位置和速度的反馈，不仅具有更好的动态性能，还可以实现C轴功能；而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较为便宜。
直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术，其控制思想新颖，系统结构简洁明了，更适合于高速电主轴的驱动，更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求，已成为交流传动领域的一个热点技术。
4、高速电主轴对装备制造业促进和发展4.1高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的影响对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用：(1)简化结构，促进机床结构模块化电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。
(2)降低机床成本，缩短机床研制周期一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产，实现功能部件的低成本制造；另一方面，采用电主轴后，机床结构的简单化和模块化，也有利于降低机床成本。
此外，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。
(3)改善机床性能，提高可靠性采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性；技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善，可靠性得以进一步提高。
(4)实现某些高档数控机床的特殊要求有些高档数控机床，如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等，必须采用电主轴，方能满足完善的功能要求。
4.2促进了高速切削技术在机械加工领域的广泛应用电主轴系由内装式电机直接驱动，以满足高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求，与机床高速进给系统、高速刀具系统一起组成高速切削所需要的必备条件。