隨著(zhù)航空航天、汽車(chē)制造、模具加工、電子制造行業(yè)等領(lǐng)域對高效率地進(jìn)行加工的要求越來(lái)越高,需要大量高速數控機床。而直線(xiàn)電機進(jìn)給系統徹底改變了傳統的滾珠絲杠傳動(dòng)方式存在的彈性變形大、響應速度慢、存在反向間隙、易磨損等先天性的缺點(diǎn),并具有速度高、加速度大、定位精度高、行程長(cháng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn),令其在數控機床高速進(jìn)給系統領(lǐng)域逐漸發(fā)展為主導方向。
1 、直線(xiàn)電機及其驅動(dòng)技術(shù)
現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要分為兩大類(lèi):一類(lèi)為電磁式的,另一類(lèi)則為非電磁式的。
電磁類(lèi)的現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要由現代電磁類(lèi)驅動(dòng)器與現代控制系統組成,它的驅動(dòng)器包括傳統改進(jìn)型的電磁驅動(dòng)器與新發(fā)展型的電磁驅動(dòng)器。它們中有旋轉的、直線(xiàn)的、磁浮的、電磁發(fā)射的等等。除了在一般通用電機技術(shù)基礎上改進(jìn)獲得的電機技術(shù)外,還有更多的是在通用電機技術(shù)基礎上進(jìn)一步發(fā)展的新型電機技術(shù),如直線(xiàn)電機技術(shù)、無(wú)刷直流電機技術(shù)、開(kāi)關(guān)磁阻電機技術(shù)和各種新型永磁電機技術(shù)等。
它是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能而不需通過(guò)中問(wèn)任何轉換裝置的新穎電機,它具有系統結構簡(jiǎn)單、磨損少、噪聲低、組合性強、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。旋轉電機所具有的品種,幾乎都有相對應的品種,其應用范圍正在不斷擴大,并在一些它所能獨特發(fā)揮作用的地方取得了令人滿(mǎn)意的效果。
2 、直線(xiàn)電機在數控機床的應用
現代數控機床經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀的發(fā)展,其加工速度和加工精度得到極大提高。其加工精度從開(kāi)始的0.01mm到現在的1μm,提高了10000倍,加工速度則從每分鐘幾十毫米提高到每分鐘幾十米,提高了1000倍。機床技術(shù)水平的高速發(fā)展是機床自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的結果,也是以CNC為代表的先進(jìn)制造技術(shù)對傳統機械制造業(yè)的滲透,從而形成的機電一體化產(chǎn)品的結果。
數控機床采用其驅動(dòng)技術(shù),克服了傳統驅動(dòng)方式的許多缺陷,獲得了極高的性能指標和優(yōu)點(diǎn)。
它的驅動(dòng)技術(shù)與數控機床制造的結合大大促進(jìn)了世界制造業(yè)的發(fā)展,大大提高了加工精度和加工效率。而進(jìn)給系統是一種能把電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)的機械能,且不需要任何中間傳動(dòng)環(huán)節的驅動(dòng)裝置。它將傳統的回轉運動(dòng)轉變?yōu)橹苯拥闹本€(xiàn)運動(dòng),因此機床的速度、加速度、剛度、動(dòng)態(tài)性能得到完全改觀(guān)。通過(guò)采用其驅動(dòng)技術(shù)使得在高速移動(dòng)中獲得高的定位精度成為現實(shí),有效克服通過(guò)傳統旋轉電機進(jìn)行驅動(dòng)時(shí),機械傳動(dòng)機構傳動(dòng)鏈較長(cháng)、體積大、效率低、能耗高、精度差等缺點(diǎn)。所以,直線(xiàn)電機驅動(dòng)技術(shù)將是高速數控機床未來(lái)發(fā)展的方向。