本发明涉及一种基于钛铝合金芯轴的空气静压高速电主轴，包括底座、壳体、芯轴、轴向空气轴承、支撑组件、冷却组件和楔形电机组件。芯轴由钛铝合金制成，轴向空气轴承套接于芯轴。支撑组件设置在壳体的内部以支撑芯轴，冷却组件设置在支撑组件的外侧。楔形电机组件包括定子组件以及转子组件，定子组件与支撑组件固定连接，转子组件套设于芯轴。楔形电机组件通电条件下生垂直于转子组件表面的磁拉力，磁拉力的合力与芯轴所在的方向平行。本发明中的楔形电机组件通电后，会产生垂直于转子表面的磁拉力，抵消一部分由外力导致的芯轴的轴向力波动，提高电主轴轴向载荷的承载能力。该磁拉力还能够减少止推盘在旋转过程中的发热量，减小电主轴的变形。