电主轴与传统的机床主轴相比，结构更加紧凑、重量也更轻盈，工作时转速更高、功率更大、具有更快的响应速度，制造的噪音也比传统主轴要低得多。这种单元化结构极大地简化了机床设计，易于定位，是一种比较理想的结构。在数控机床领域，这一技术与直线电机技术、高速刀具技术一起，将高速加工工艺水品推上了一个新的高度。我国对数控机床电主轴的使用研究起步于1998年，目前与国外先进技术还有一定的差距，尚未形成批量自主生产规模。
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    高速电主轴对其轴承和电机性能有着非常严格，甚至是苛刻的要求。轴承需要具备良好的刚性、抗阻尼性和较长的使用寿命。通常有动静压轴承、复合陶瓷轴承或是电磁悬浮轴承三种选择。其中，复合陶瓷轴承使用热压陶瓷球以及钢制轴承套圈，因其耐热耐磨，且标准化高、易于维护，在电主轴单元中应用最为广泛。而电磁悬浮轴承虽然高速性能好、精度高、便于显现监控，但由于构造和系统过于复杂，制造成本较高，价格长期居高不下，因此还没有得到广泛推广。

    由于与电动机融为一体，电主轴本身也可以看做是一台高速电动机，结构上可以有多种不同形式，如感应电机、永磁电机和磁阻电机等，其关键技术是高速度下的动平衡。