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、重复定位精度、绝对精度,通过位置检测反馈控制都会比“旋转伺服电机滚珠丝杠”高。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2μm,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。直线电机在高精密机床中进给系统的组成如下:
直线电机速度
直线电机的速度具有相当大的优势,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。
直线电机发热
直线电机是高发热部件,发热问题制约了直线电机在机床行业的应用。直线电机在工作状态下,由于线圈做功的能量损失,将产生很大热量,使电机动子温度急剧增加,而动子一般处在机床导轨附近,过高的热量将引起机床导轨温度变化太大,致使导轨产生热变形,进而影响机床的工作精度。针对直线电机的发热问题,泰科贝尔研发了水冷的直线电机,使用冷却水泵将水注入直线电机动子内,水流经过动子线圈绕组旁的冷却水套迂回流出,将动子产生的热量带走,实现冷却循环。泰科贝尔同时还可以提供油冷却的电机。实际应用中,直线电机的发热问题在机床行业已经得到了妥善的解决。
我国直线电机进给驱动在机床上的应用情况
电火花成形机床 GV754L 北京机床研究所 快进速度24m/min 加速度1.5g
立式加工中心 VS1250 北京机电院高技术股份公司 X/Y轴直线电机,快进80/120m/min 加速度0.8/1.5g
立式加工中心 XH716/5X-SM 江苏多棱数控机床有限责任公司 X轴直线电机
车铣中心 沈阳机床集团 X轴直线电机 快进60m/min
凸轮磨床 北京航空航天大学 头架驱动用直线电机,精度提高,无振纹
WL-M400高光机 X/Y轴直线电机 切削速度20m/min 快速进给速度30m/min 定位精度0.005mm 重复定位精度0.003mm
直线电机在高档数控机床上的应用已呈加速增长态势,随着直线电机驱动技术 的日益改进与完善,未来直线电机将逐步取代传统的丝杠传动方式,使直线驱动技术成为高档数控机床的必备传动形式。泰科贝尔直线电机可以根据广大机床用户的需求,提供定制化电机及其配套技术。