主轴指从发动机或电动机接受动力并将它传给其它机件的轴。 主轴亦称“光轴”，是“主光轴”的简称：在光具组中具有对称性的直径。如球镜的主轴是通过镜面中心与镜面垂直的直线。透镜或光轴光具组的主轴是各透镜面中心的连线。同时电机外壳带有冷却系统，高速电主轴主要有带冷却系统的壳体，定子、转子、轴承等部分组成，工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。电主轴是近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
内圈由于离心力而产生膨胀，高速旋转时。与滚动体接触应力变大，使内部预载荷增加、游隙变小、发热增加。针对此问题，开发出内圈为不锈钢的新型混合陶瓷球轴承。由于不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%因而能进一步控制轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷增加。润滑条件充沛，固定预载荷下dmN值可提高1.2倍。***预载紧的情况下，近来有资料介绍。轴承润滑的目的是减少轴承内部摩擦及磨损，防止烧粘，延长疲劳寿命，排出摩擦热，冷却。内圈也使用陶瓷材料的混合型角接触球轴承。因为内圈也使用陶瓷材料，轴承内径或滚道离心膨胀小，预紧的增加也较小，加之刚性好，球和滚道的接触面积小，所以发热和膨胀也较小，可以比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。但是正是由于高速旋转时离心和膨胀小，与金属制主轴之间的配合应力如果过大就可能产生***甚至碎裂。
高速电主轴是高速机床的核心部件，电主轴单元各零件的精度通常为μm级，如跳动一般为1～3μm，主轴刚度一般为100-300N/μm，因此，电主轴各零件自身的精度误差和变形量很小。然而，高速运转时，轴承发热量很大，导致轴承温升很高，并引起热变形。热变形引起的误差远大于精度误差和变形量。雕刻机主轴是这个行业相对比较精准的称呼，因为地方的差异所以可能叫法都不太一样，有些地方简称高速主轴，有些地方简称雕刻机用主轴，有些地方称呼为雕刻机电主轴等等其实都是一样的。而且，热变形直接改变了轴承的预紧状况，影响轴承的刚度特性和电主轴的加工精度，严重时，甚至导致轴承的热咬合，使电主轴毁坏。
高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床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”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对***出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”。电主轴的高转速高达60000～180000r/min，旋转部分的任何微小不平衡量都可能引起巨大的离心力，造成机床的振动，从而影响零件的加工质量。