直线电机在数控机床上的应用

随着当今直线驱动技术的发展，“直线电机驱动”与传统的“旋转伺服电机滚珠丝杠”的驱动方式的对比引起了业界的关注。直线电机最大变化就是取消了从电动机到工作台之间的一切机械中间传动环节，实现了“零传动”，避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点，使机床的性能大大提高。国内一些起步较早的机床企业如台群精机，已经开始其在高端数控机床上的应用。直线电机作为一种新型技术，代表了未来高端机床的发展方向。

1、精度

直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题，定位精度、重现精度、绝对精度，通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机滚珠丝杠”高，且容易实现。直线电机定位精度可达0.1μm.“旋转伺服电机滚珠丝杠”最高达到2~5μm，且要求CNC-伺服电机-无隙连轴器-止推轴承-冷却系统-高精度滚动导轨-螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分要轻量化，光栅精度要高。若想达到较高平稳性，“旋转伺服电机滚珠丝杠”要采取双轴驱动，直线电机是高发热部件，需采取强冷措施，要达到相同目的，直线电机则要付出更大的代价。

2、速度

直线电机具有相当大的优势，直线电机速度达到300m/min，加速度达到10g；滚珠丝杠速度为120m/min，加速度为1.5g.从速度上和加速度的对比上，直线电机具有相当大的优势，而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高，而“旋转伺服电机滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再提高较多。

3、寿命

直线电机因运动部件和固定部件间有安装间隙，无接触，不会因动子的高速往复运动而磨损，长间使用对运动定位精度无变化，适合高精度的场合。滚珠丝杠则无法在高速往复运动中保证精度，因高速摩擦，会造成丝杠螺母的磨损，影响运动的精度要求。对高精度的需求场合无法满足。

直线电机在机床上的开发和应用，将引起机床行业的传动进给机械结构发生突变，使机床的加工精度、生产效率等性能指标得到很大的提高。随着直线驱动技术的发展和制造工艺的进步，直线电机在数控机床上的应用将会越来越广泛。