在切削加工中，为适应不断增加的小型工件的精密加工要求，应提高铣床的精度并实现刀具的小型化。铣削电主轴在此加工中起到关键的作用。新一代的主轴对转速、精度和可靠性的要求明显提高。
关于同步电机是否优越于异步电机的观点还不能一概而论，而是要根据实际的加工情况而定。通常而言异步电机十分可靠耐用。同步电机的性能可以和异步电机相媲美，只是对变频器参数没有精确设定时的反应过于灵敏。因此优化由变频器和主轴组成的整个驱动系统设计极为重要。异步电机的一个优势为耐高温性。同步电机由于转子上附着磁体，在120℃～150℃有去磁效应，从而耐高温性较差。
同步电机成为明显发展趋势
与异步电机相比，同步电机的优势在于更大的扭矩和功率密度。此外，由于同步技术可实现更大的轴孔，由此可实现更大的轴心外径，从而提高主轴的静态刚性及动态性能。
通常而言，同步电机产生的轴心温度较低。这将有助于降低轴心的伸长和提高主轴的精度。同步电机的一个缺点为较小的去磁范围。此外，在去磁环境中必须有测试系统来检测转子的位置，这将提高系统费用。然而基于上述优点，同步电机技术仍将为明显的发展趋势，因为它可以提高主轴的功率、精度和动态性能。
轴心冷却越显重要
在过去的若干年中，精密加工对主轴的要求给人们留下的印象仅为更高的转速。这种印象在现实中并没有错误，但人们也注意到，至少主轴更高的可靠性和热稳定性应该予以更多地重视。瑞士（Herzogenbuchsee）Fischer公司的电主轴轴心冷却系统对上述要求给出了解决方案。轴心的冷却技术将大幅改善主轴的精度和可靠性。此外，轴心冷却系统还对主轴轴承系统的设计提供了新的可能性。
对主轴温度分布的影响
Fischer轴心冷却系统使整个轴心、转子和轴承内环的直接冷却成为可能。冷却将通过在轴心内的多个通道实现，在通道内流经冷却介质（如水或油）。系统的核心部件为三通道的回转接头，它使冷却介质流入和流出旋转的轴心成为可能。回转接头的第三个通道用来刀具内部冷却。系统的密封为无接触式。（图1）为主轴基本构成，轴心冷却系统中冷却介质流动通道及一般的主轴轴壳冷却图示。除了产品的创新外，Fischer公司还在加工制程中有多项创新，以保证能够可靠地在轴心中加工出冷却通道。通过对轴心、转子和轴承内环的直接冷却使热量对主轴的影响得以减小。实验证明，通过轴心冷却可以比无轴心冷却多带走1kW的热损功率。图2为轴心冷却系统对主轴MFW-1412/35VC，HSK-E50的影响。通过轴心冷却可使刀具接口处温度降低25K。因此，Fischer带轴心冷却的电主轴对刀具几乎没有升温的影响。
图1 FISCHER轴心冷却系统图示
图2 带轴心冷却系统主轴空载时测试结果，由热象仪拍摄（主轴型号>MFW-1412/35
这种温度分布的良性变化改善了TCP重复精度（TCP=刀具中心点）和机床的热机运转精度。由于主轴的温度很低，使系统的热稳定性明显提高，转速对温度变化的影响几乎消除。被测试主轴的总热伸长量由于轴心冷却减少了70%，此外，达到稳定温度的时间也减少了80%（图3）。与此同时主轴较低的运转温度将减少对机床的热影响，进而提高机床精度。
图3 轴心冷却系统对主轴热机过程的影响
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