|相貫線切割機

一、海內(nèi)外直線電機的發(fā)展動向------數(shù)控切割機

近些年來，海內(nèi)外直線電機的發(fā)展動向可總結(jié)為三個方面，即：一是向高速、高精度方面發(fā)展；二是向大推力、大容量方面發(fā)展；三是向物流設(shè)備方面發(fā)展。

1、在高速、高精度方面的發(fā)展

1.1直線電機驅(qū)動的高速、高精度現(xiàn)代機床

直線電機在高速、高精度方面的發(fā)展首推在現(xiàn)代機床業(yè)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)機床的驅(qū)動裝置依靠絲桿驅(qū)動，絲桿驅(qū)動本身就具有一系列不利因素，包括：長度限制、機械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期誤差、較長的振動衰減時間、與電機的耦合慣量以及絲杠的軸向壓縮等。所有這些因素均限制了傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的效率和精度。當設(shè)備磨損時，必需進行不斷地調(diào)節(jié)以確保所需精度。直線電機驅(qū)動技術(shù)可以保證相稱高的機能水準以及比傳統(tǒng)的將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的電機驅(qū)動裝置具備更高的效率和簡便性，具有傳統(tǒng)驅(qū)動裝置無法達到的高速、高精度。

機床應(yīng)用直線電機的上風可簡樸地描述為以下幾點，即：

1高響應(yīng)性

一般來講，電氣元器件比機械傳動件的動態(tài)響應(yīng)時間要小幾個數(shù)目級。因為系統(tǒng)中取消了響應(yīng)時間較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)伺服系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)機能大大進步。

2高精度性

因為取消了絲杠等機械傳念頭構(gòu)，因而減少了傳統(tǒng)系統(tǒng)滯后所帶來的跟蹤誤差。通過高精度直線位移傳感器，進行位置檢測反饋控制，大大進步機床的定位精度，其精度誤差可達0.001μm。

3高傳動剛度、推力平穩(wěn)

'直接驅(qū)動'進步了傳動剛度，直線電念頭的布局，可根據(jù)機床導軌的形面結(jié)構(gòu)及其工作臺運動時的受力情況來布置，通常設(shè)計成均布對稱，使其運動推力平穩(wěn)。

4高速度、加減速過程短

機床直線電機進給系統(tǒng)，能夠支持60～100m／min或更高的超高速切削進給速度。因為具有高速響應(yīng)性，其加減速過程大大縮短，加速度一般可達到(2～10)g。

5行程長度不受限制

通過直線電念頭的定子鋪設(shè)，就可無窮延長動子的行程長度。

6運行時噪聲低

取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，導軌副可采用動彈導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），使運動噪聲大大下降。

目前，世界上最著名的機床廠家?guī)缀鯚o一例外埠都推出了直線電機驅(qū)動的機床產(chǎn)品，品種籠蓋了絕大多數(shù)機床類型。

海內(nèi)自1995年以來也開展了直線電機在機床上的應(yīng)用研究，如廣東工大研發(fā)的直線感應(yīng)電機驅(qū)動的GD-3型高速數(shù)控機床進給單元，清華研究的長行程永磁直線伺服單元，北京機電院研發(fā)的直線電機驅(qū)動的加工中央，浙江大學研制的圓筒型直線電機驅(qū)動的并聯(lián)機構(gòu)坐標丈量機和扁平永磁直線電機驅(qū)動的磨床，北京機床研究所研發(fā)的直線電機驅(qū)動的電火花成型機床，國防科大研發(fā)的活塞非圓切削中采用直線電機驅(qū)動刀具以及北航、南航與有關(guān)單位合作研發(fā)的機床等。此外，一些企業(yè)如杭州機床團體、江蘇多棱數(shù)控機床股份有限公司、濟南捷邁數(shù)控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四開公司等也分別在平面磨床、激光劃線機、激光切割機、雕銑機、加工中央等上采用了不同的直線電機技術(shù)，取得了較好的效果。

1.2直線電機在機床領(lǐng)域的發(fā)展趨勢

應(yīng)用機床的直線電機及驅(qū)動控制技術(shù)日趨成熟

應(yīng)用機床的直線電機及驅(qū)動控制技術(shù)已日趨成熟，已具有傳統(tǒng)傳動裝置無法相比的優(yōu)勝機能。跟著電機制造技術(shù)的改進，選擇合適的直線電機及驅(qū)動控制系統(tǒng)，配以公道的機床設(shè)計，完全可以出產(chǎn)出高機能、高可靠性的機床?，F(xiàn)在直線電機驅(qū)動進給速度100m／min，加速度1g～2g的機床已很普遍，已有機床達到快進240m／min，加速度5g的指標（日本AMADA激光切割機）。

高加速度的直線電機傳動已在加工中央、數(shù)控銑床、車床、磨床、復合加工機床、激光加工機床及重型機床上得到廣泛應(yīng)用。

2直線電機驅(qū)念頭床仍以高、特為主，但性價比不斷看好

近年來，直線電機系統(tǒng)本錢不斷下降，在機床本錢中的比重顯著下跌。但目前采用直線電機驅(qū)動仍比傳統(tǒng)的傳動裝置價格要高。因此，直線電機的應(yīng)用仍著眼于高機能機床，特別是精密高速加工機床、特種加工機床、大型機床，解決傳統(tǒng)傳動方法不能解決的題目。

3機床應(yīng)用直線電機技術(shù)漸趨工業(yè)化

直線電機在機床上的應(yīng)用已不是樣品。占有關(guān)資料先容，2001年，德國DMG公司已在28種機型上采用直線電機，年產(chǎn)量達1500臺(約3000多根直線電機驅(qū)動軸)，占其總產(chǎn)量的1／3。2003年，意大利JOBS公司LinX系列產(chǎn)品已占全公司總產(chǎn)量的60％(年產(chǎn)50臺大型龍門加工中央和龍門銑床)，并成為公司的主要利潤來源。有專家猜測，到2010年世界上將有20％~40％的數(shù)控機床采用直線電機進給驅(qū)動，而這些機床都是高檔機床，因此其工業(yè)化遠景是不問可知的。

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