直線馬達在CNC工具機中的應用

數控工具機正朝著精密、高速、複合、智慧化和環保方向發展。精密高速加工對驅動及其控制提出了更高的要求，要求更高的動態特性和控制精度、更高的進給速度和加速度、更低的振動雜訊和更小的磨損。問題的關鍵在於傳統的傳動鏈從電動機作為動力源到工作部件經過齒輪、蝸輪、皮帶、絲槓、聯軸器、離合器等中間傳動環節，在這些環節中產生了很大的轉動慣量、彈性變形、齒側間隙、運動遲滯、摩擦、振動、噪音和磨損。雖然在這些方面透過不斷的改進提高了傳動性能，但問題很難從根本上解決，於是出現了「直聯傳動」的概念，即取消從電動機到工作部件的各種中間環節。隨著馬達及其驅動控制技術的發展，電主軸、直線馬達、力矩馬達等技術的日益成熟，使主軸、直線和迴轉協調運動的「直接驅動」概念變成現實，並日益顯示出其巨大的優越性。直線馬達及其驅動控制技術在工具機進給驅動上的應用，使機床傳動結構發生了重大變革，並使機床性能實現了新的飛躍。

這M艾因A優勢L線性M馬達F需要D河:

進給速度範圍廣：可從1（1）m/s至20m/min以上，目前加工中心快轉速度已達208m/min，而傳統工具機快轉速度<60m/min，一般為20～30m/min。

速度特性好：速度偏差可達（1）0.01％以下。

加速度大：直線馬達最大加速度可達30g，目前加工中心進給加速度已達3.24g，雷射加工機進給加速度可達5g，而傳統機床進給加速度在1g以下，一般為0.3g。

定位精度高：採用光柵閉環控制，定位精度可達0.1～0.01（1）mm。直線馬達驅動系統應用前饋控制，可使追蹤誤差降低200倍以上。由於運動部件動態特性良好，響應靈敏，加上插補控制的精細化，可實現奈米級控制。

行程不受限制：傳統滾珠螺桿傳動受絲槓製造流程限制，一般為4至6m，而較大的行程則需要連接較長的螺桿，無論從製造流程或在性能上都不太理想。採用直線馬達驅動，定子可以無限長，且製造流程簡單，有大型高速加工中心的X軸長度可達40m以上。

進展L線性M馬達和Its D河C控制T科技:

直線馬達在原理上與普通馬達類似，只是馬達圓柱面的擴大，其類型與傳統馬達相同，如：直流直線馬達、交流永磁同步直線馬達、交流感應異步直線馬達、步進直線馬達等。

直線伺服電機作為20世紀80年代末出現的一種可以控制運動精度的直線伺服電機，隨著材料(如永磁材料)、功率器件、控制技術以及感測技術的發展，直線伺服電機的性能不斷提高，成本不斷降低，為其廣泛應用創造了條件。

近年來，直線馬達及其驅動控制技術在以下幾個方面取得進展：（1）性能不斷提高（如推力、速度、加速度、分辨率等）；（2）體積減小、溫度降低；（3）品種覆蓋面廣，能滿足不同類型機床的要求；（4）成本大幅度下降；（5）易於安裝和防護；（6）可靠性；

目前，全球主要的直線伺服馬達及其驅動系統供應商有：西門子；日本FANUC、三菱；美國阿諾德公司、科爾摩根公司；瑞士ETEL公司等。