數控機床的高速主軸具有高回轉速度，但這并無嚴格的界限。對作為高速切削機床代表的加工中心和數控銑床而言，一般是指最高轉速≥10000r/min的主軸系統，并相應具有高的角加（減）速度，以實現主軸的瞬時升降速與起停。為適應制造業對機床加工精度愈來愈高的要求，高速切削主軸還應有較高的回轉精度，通常要求主軸的徑向跳動小于1um或2um，軸向竄動小2um。此外，主軸也要有足夠的靜、動剛度，以承受一定的切削負荷并保持高的回轉精度。

高速機床的核心部件是高速電主軸，它將機床主軸與驅動電機合二為一，即將主軸電機的定子、轉子直接裝入主軸組件內部，也被稱為內裝式電主軸，其間不再使用皮帶或齒輪傳動副，從而實現機床主軸系統的“零傳動”。高速電主軸的結構緊湊、重量輕、慣性小、響應特性好，并可減少主軸振動和噪聲，是高速機床主軸單元的理想結構。

高速電主軸的結構如下圖1所示。

圖1 電主軸結構示意圖

   高速電主軸單元包括動力源、主軸、軸承和機架四個主要部分，是高速機床的核心部件。這四個部分構成一個動力學性能及穩定性良好的系統，在很大程度上決定了機床所能達到的切削速度、加工精度和應用范圍。高速電主軸單元的性能取決于主軸的設計方法、材料、結構、軸承、潤滑、冷卻、動平衡、噪聲等多項相關技術，其中一些技術又是相互制約的，包括高速和高剛度的矛盾、高速和大轉矩的矛盾等。