數(shù)控銑床廠家關(guān)于直線電機的應(yīng)用
2025年04月21日 08:02:09
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數(shù)控銑床廠家關(guān)于直線電機的應(yīng)用
1．數(shù)控銑床直線電動機系統(tǒng)
在常規(guī)的數(shù)控銑床進給系統(tǒng)中，一直采用“旋轉(zhuǎn)電動機十滾珠絲杠”的傳動體系。但隨著近些年來超高速加工技術(shù)的發(fā)展，滾珠絲杠機構(gòu)已不能滿足高速度和高加速度的要求，直線電動機開始展示出其強大的生命力。
直線電動機是指直接產(chǎn)生直線運動的電動機，可作為進給驅(qū)動系統(tǒng)。在世界上出現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)電動機不久之后就出現(xiàn)了其雛形，但由于受制造技術(shù)水平和應(yīng)用能力的限制，一直未能在制造業(yè)領(lǐng)域作為驅(qū)動電動杌而使用。隨著大功率電子器件、新型交流變頻調(diào)速技術(shù)、微型計算機數(shù)控技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，為直線電動機在高速數(shù)控機床中的應(yīng)用提供條件。
2．直線電動機工作原理
數(shù)控銑床直線電動機的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動機相比，并沒有本質(zhì)的區(qū)別，可以將其視為旋轉(zhuǎn)電動機沿圓周方向拉開展平的產(chǎn)物。對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機的定子部分，稱為直線電動機的初級；對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機的轉(zhuǎn)子部分，稱為直線電動機的次級。當多相交變電流通人多相對稱繞組時，就會在直線電動機初級和次級之間的氣隙中產(chǎn)生一個行波磁場，從而使初級和次級之間相對移動。當然，二者之間也存在一個垂直力，可以是吸引力，也可以是推斥力。
直線電動機可以分為直流直線電動機、步進直線電動機和交流直線電動機3大類。在機床上主要使用交流直線電動機。
3.使用直線電動機的高速機加工系統(tǒng)特點
現(xiàn)在的機加工對機床的加工速度和加工精度提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電動機十滾珠絲杠”體系已很難適應(yīng)這一趨勢。使用直線電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，有以下特點：
①電動機、電磁力直接作用于運動體（工作臺）上，而不用機械連接，因此沒有機械滯后或齒節(jié)周期誤差，精度取決于反饋系統(tǒng)的檢測精度。
②直線電動機上裝配全數(shù)字伺服系統(tǒng)，可以達到的伺服性能。由于電動機和工作臺之間無機械連接件，工作臺對位置指令幾乎是立即反應(yīng)(電氣時間常數(shù)約為Ims)，從而使得跟隨誤差減至最小而達到較高的精度。并且，在任何速度下都能實現(xiàn)非常平穩(wěn)的進給運動。
③直線電動機系統(tǒng)在動力傳動中由于沒有低效率的中介傳動部件而能達到高教率，可獲礙很好的動態(tài)剛度（動態(tài)剛度即為在脈沖負荷作用下，伺服系統(tǒng)保持其位置的能力）。
④直線電動機驅(qū)動系統(tǒng)由于無機械零件相互接觸，因此無機械磨損，也就不需要定期維護，也不像滾珠絲杠那樣有行程限制，使用多段拼接技術(shù)可以滿足超長行程機床的要求。
直線電動機驅(qū)動系統(tǒng)具有很多的優(yōu)點，對于促進機床的高速化有十‘分重要的意義和應(yīng)用價值。由于目前尚處于初級應(yīng)用階段，生產(chǎn)批量不大，因而成本很高。但可以預(yù)見，作為一種嶄新的傳動方式，直線電動機必然在機床加工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，并顯現(xiàn)巨大的生命力。
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