精密電主軸由不帶外殼的電機、主軸、軸承、主軸單元外殼、驅動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉子通過壓配方法與主軸形成一體，主軸由前后軸承支撐。電機的定子通過冷卻套安裝在主軸單元的外殼中。主軸的速度變化由主軸驅動模塊控制，而主軸單元中的溫升由冷卻裝置限制。在主軸后端裝有測量速度和測角位移的傳感器，前端的內錐孔和端面用于安裝刀具。

在數控機床中，精密電主軸通常采用變頻調速方式。主要有三種控制方式：普通變頻驅動與控制、矢量控制驅動與控制、直接轉矩控制。

普通變頻是標量驅動和控制，其驅動控制特性是恒轉矩驅動，輸出功率與轉速成正比。普通變頻控制的動態(tài)性能不理想，低速時控制性能差，輸出功率不夠穩(wěn)定，不具備C軸功能。但由于價格低廉，結構簡單，一般用在磨床和普通的高速銑床等。

矢量控制技術模仿直流電動機的控制，利用轉子磁場定向和矢量變換的方法實現驅動和控制，具有良好的動態(tài)性能。矢量控制驅動器啟動初期轉矩值很大，電主軸本身結構簡單，慣性很小，所以啟動加速度大，啟動后瞬間就能達到允許的極限速度。這種驅動器有開環(huán)和閉環(huán)兩種，后者可以實現位置和速度的反饋，不僅具有更好的動態(tài)性能，還可以實現C軸功能；前者動態(tài)性能稍差，不具備C軸功能，但價格更便宜。

直接轉矩控制是繼矢量控制技術之后發(fā)展起來的一種新型的高性能交流調速技術，其控制思想新穎，系統(tǒng)結構簡潔明了，更適合驅動高速電主軸，更能滿足高速電主軸高轉速、寬調速范圍、高速瞬時準停的動、靜態(tài)特性的要求，它已成為交流傳動領域的熱門技術。

精密電主軸的技術隨著技術的更新、高速切削技術的發(fā)展和實際應用的需要，人們對機床電主軸的性能提出了越來越高的要求，電主軸技術的發(fā)展趨勢主要表現在以下幾個方面：

1、向高速大功率和低速大轉矩的方向發(fā)展。

2、向高精度、高剛性方向發(fā)展。

3、向精確定位(準停止)方向發(fā)展

4、向快啟、快停的方向發(fā)展。

5、向超高速方向發(fā)展。

6、GDZ09電主軸向標準化方向發(fā)展，GDZ09電主軸是磨削內孔的專用高精度電主軸，主要用于各種金屬工件的精密磨削。