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數控機床直線電動機系統
閱讀：1438 發布時間：2010-3-23
數控機床直線電動機系統
日期：2010年03月10 來源： 眾鑫數控 關鍵字：數控機床 直線電動機
傳統的滾珠絲杠副傳動機構zui大進給速度可達60m／min左右，而機床電器直線電動機驅動系統進給速度可達100m／min以上。隨著現代切削技術的發展，數控機床高速切削和超高速切削技術日趨成熟。傳統的滾珠絲杠已不能滿足高速度和高加速度的要求。
直線電動機是利用電能直接產生直線運動的電動機，可作為進給驅動部件，機床進給系統采用直線電動機直接驅動，取消了從電動機到工作臺（滑板）之間的中間機械傳動環節，達到“直接驅動”，避免了絲杠傳動中的反向間隙、慣性、摩擦力和剛性不足等缺點；加快系統反映速度，提高系統度，行程不受限制，所以得到廣泛的應用。直線電動機的基本結構與普通旋轉電動機相似。
1．直線電動機的工作原理
直線電動機的原理與旋轉電動機相比，并沒有本質的區別。設想把一臺旋轉電動機沿著半徑的方向剖開，并且展平，就成了一臺直線電動機。在直線電動機中，相當于旋轉電動機定子的，機床電器叫初級；相當于旋轉電動機轉子的，叫次級，初級中通以交流電，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動。
2．直線電動機種類
直線電動機有多種類型，數控機床按結構形式可分為扁平型、管型、圓盤型和圓弧型；按工作原 理可分為交流直線感應電動機、交流直線同步電動機、直線直流電動機和直線步進電動機；在機床上主要使用交流直線電動機。在結構上，可以有短次級（即初級固定，次級移動）和短初級（即次級固定，初級移動）兩種結構形式。為了減少發熱和降低成本，高速機床用直線電動機一般用短初級結構。
3．直線電動機的優點
1）響應出色，移動速度非常高。
2）*的精度（納米級）。
3）安裝簡單。
4）沒有機械摩擦，結構簡單，體積小。
5）行程理論上不受限制，數控機床而且性能不會因為行程的變化而受到影響。
6）可以提供很寬的速度范圍，加速度很大。
7）運動平穩；初次級之間只有直線導軌，沒有其他機械傳動環節，機床電器因此維護簡單，精度保持時間長。
8）容易密封，不怕污染，適應性強，推力大，隨動性好。
因此，采用直線電動機，可以獲得更高的效率、數控機床更高的精度、更強的實用性。但是，目前直線電動機系統尚處于初級應用階段，如防磁問題、直線電動機散熱問題、工作臺的結構輕化問題、機床電器高速導軌結構類型的選擇問題、直線電動機驅動與閉環控制系統問題，這一系列問題都有待進一步研究解決，而且生產批量不大，成本較高。盡管如此，直線電動機在高速加工中心上的應用，數控機床已呈現出滾珠絲杠所*的諸多優點，機床電器并有望成為本世紀高速加工中心進給系統的基本傳動方式。