水刀切割机的主轴是保证水刀超精密机床加工精度核心，超精密加工对主轴的要求是极高的，满足这些要求关键是所有用的精密承轴，主轴用特制的超精密承轴，整台机床制造精度很高，因此机床加工精度可以达到1um，加工表面的粗糙度可以达到0.04-0.02um，但是高精度的滚珠轴承主轴制造困难，所以实际上多使用液体静压轴承和空气静压轴承。
球形一径向空气承轴主轴这种结构的主轴如下图所示，前端球形同时起到径向承轴和轴向推力承轴作用，具有自动调动作用，保证了前后轴承的同心度，从而提高了主轴回转精度。
这种球形轴承的刚度和承载能力均不同，可以通过优化承轴参数提高其刚度和承载能力，若是更高的要求，则需加大轴承尺寸。
液体静压承轴主轴
液体静压承轴具有回转精度高(0.1um)刚度较高，转动平稳华人无振动的等基本特点，所以人们被广泛用于超高精密机床。
液体静压承轴主要缺点包括了：
静压的油回油时将空气带入油源，形成微小气泡悬浮在油中，不易排除，因而降低了液体静压轴承的刚度和动特性。
液体的静压轴承的油温随着转速的升高，温度的升高将造成热的变形，影响主轴精度。
空气静压轴承主轴
空气静压轴承的工作原理和液体静压轴承相同，空气静压轴承具有很高的回转精度，在高速转动时温升的甚小，基本可以达到恒温的状态，因此造成热变形误差小，但是与液体静压轴承相比，空气轴承刚度低，承载负荷较小，由于超精密加工的切削力很小，所以空气轴承可以满足相关的要求，在超精密机床中得到广发的应用。
径向推力空气静压轴承主轴径向一止推空气静压轴承主轴结构，它是在液体静压轴承主轴结构基础上发展起来的，只是节流孔和气腔大小形状不同；在了解了超精密机床及其关键部件之后，我们便应该知道的是该结构中径向轴承的外鼓形轴套可起自动调整定心作用，具体方法是先通气使轴套自动将位置调好后再固定。这样可提高前后轴套的同心度，从而保证主轴的回转精度。该空气轴承采用多孔石墨作空气节流的轴衬，使用这种轴衬在没有空气状态下，即使轴发生少量旋转，也不会因和轴套咬住而损坏主轴。但这种主轴要求所用的多孔石墨组织均匀，各处透气率相同，同时制造难度大。目前国外很多空气轴承都使用多孔石墨来作空气节流。
