隨著國防、航天、汽車、微電子等高科技產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對制造業(yè)和加工業(yè)提出了更高的要求。

 

    超高速加工和超精密加工將成為未來機床工業(yè)發(fā)展的兩大主題。傳統(tǒng)的機床進給驅(qū)動系統(tǒng)是“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”機構。該驅(qū)動系統(tǒng)包括的中間部件多，由于滾珠絲杠自身的大慣性和物理限制，其線速度、加速度和定位精度受到限制，不能滿足超高速高精度加工的要求。因此，直線電機吸引了人們的注意力。

 

 

    它直接產(chǎn)生直線運動，結構簡單，運動慣性小，系統(tǒng)剛性高，響應速度快，能實現(xiàn)高速精確定位，產(chǎn)生大推力，尤其是運動速度和加速度比滾珠絲杠高幾倍。工作行程可以無限長，維護量少，使用壽命長。這些優(yōu)點使其成為現(xiàn)代機床進給驅(qū)動的理想部件。直線電機在機床應用中的關鍵技術問題交流直線電機主要用于機床進給伺服系統(tǒng)，分為同步型和感應型。隨著稀土釹鐵硼永磁材料的出現(xiàn)和性價比的提高，永磁同步直線電機已經(jīng)成為主流。大多數(shù)應用。
 

 

    以這種直線電機在高速高精度機床上的應用為例，分析了需要克服的關鍵問題。

 

    第一、隔熱散熱問題永磁直線電機運行時，線圈會因銅損耗和鐵損耗而發(fā)熱，帶來幾個負面影響:(1)線圈絕緣層的舊損壞或損壞使得線圈不方便通過更多電流，因此不能產(chǎn)生更多推力。(2)溫升會改變永磁體的工作點。(3)熱量是否傳遞到機床？？工作臺或?qū)к壍臒嶙冃螘绊懠庸ぞ?。因此，特別是平板大推力直線電機，必須降低溫度，磁鋼溫度不得超過70℃，線圈溫度不得超過130℃。對于動圈和普通動圈直線電機，線圈部分可以冷卻。但是，在超精密要求下，動磁直線電機應采用雙層水冷，并配備溫度傳感器監(jiān)控系統(tǒng)。由于它的結構，U型直線電機，一般不用冷卻措施。

 

 

    第二，磁力隔離和保護機器切削液、鐵屑、灰塵等問題。會污染腐蝕電機，甚至堵塞氣隙，所以電機必須關閉。永磁鋼對鐵磁材料有很強的吸引力。為安全起見，應屏蔽磁性，并用不銹鋼蓋密封。直線電機兩端應配備減震裝置和電子限位開關，以防止移動器失去控制后發(fā)生碰撞。電纜應由牽引鏈保護，輸出信號線應屏蔽。

 

     第三、直線導軌要求承受載荷，適應高速運動并保證精度，導軌的選擇應考慮行程大小、機械特性、精度和速度承載能力等。通常，應使用滾動(滾珠或滾柱)線性導軌，以確保安裝過程中的相互平行。對于超精密要求的情況，可使用空氣靜壓導軌。

 

 

隨著直線電機制造技術的不斷創(chuàng)新、生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大以及永磁材料和電子產(chǎn)品價格的下降，直線電機的成本正以每年20%的速度下降，在機床領域具有廣闊的應用前景。然而，這個應用畢竟是新的。無論是直線電機本身還是配套的數(shù)控技術，都有很大的潛力。中國是一個制造大國，發(fā)展高檔數(shù)控設備還有很長的路要走。