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直线电机的发展动向与技术趋势|相贯线切割机

来源:武汉拓晟科技有限公司  发布时间:2012-9-5 16:03:45  
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直线电机的发展动向与技术趋势|相贯线切割机

一、海内外直线电机的发展动向------数控切割机

    近些年来,海内外直线电机的发展动向可总结为三个方面,即:一是向高速、高精度方面发展;二是向大推力、大容量方面发展;三是向物流设备方面发展。


    1、在高速、高精度方面的发展


    1.1直线电机驱动的高速、高精度现代机床


    直线电机在高速、高精度方面的发展首推在现代机床业中的应用。传统机床的驱动装置依靠丝杆驱动,丝杆驱动本身就具有一系列不利因素,包括:长度限制、机械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期误差、较长的振动衰减时间、与电机的耦合惯量以及丝杠的轴向压缩等。所有这些因素均限制了传统驱动装置的效率和精度。当设备磨损时,必需进行不断地调节以确保所需精度。直线电机驱动技术可以保证相称高的机能水准以及比传统的将旋转运动转化为直线运动的电机驱动装置具备更高的效率和简便性,具有传统驱动装置无法达到的高速、高精度。


    机床应用直线电机的上风可简朴地描述为以下几点,即:


    1高响应性


    一般来讲,电气元器件比机械传动件的动态响应时间要小几个数目级。因为系统中取消了响应时间较大的如丝杠等机械传动件,使整个闭环伺服系统动态响应机能大大进步。


    2高精度性


    因为取消了丝杠等机械传念头构,因而减少了传统系统滞后所带来的跟踪误差。通过高精度直线位移传感器,进行位置检测反馈控制,大大进步机床的定位精度,其精度误差可达0.001μm。


    3高传动刚度、推力平稳


    '直接驱动'进步了传动刚度,直线电念头的布局,可根据机床导轨的形面结构及其工作台运动时的受力情况来布置,通常设计成均布对称,使其运动推力平稳。


    4高速度、加减速过程短


    机床直线电机进给系统,能够支持60~100m/min或更高的超高速切削进给速度。因为具有高速响应性,其加减速过程大大缩短,加速度一般可达到(2~10)g。


    5行程长度不受限制


    通过直线电念头的定子铺设,就可无穷延长动子的行程长度。


    6运行时噪声低


    取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,导轨副可采用动弹导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),使运动噪声大大下降。


    目前,世界上最着名的机床厂家几乎无一例外埠都推出了直线电机驱动的机床产品,品种笼盖了绝大多数机床类型。


    海内自1995年以来也开展了直线电机在机床上的应用研究,如广东工大研发的直线感应电机驱动的GD-3型高速数控机床进给单元,清华研究的长行程永磁直线伺服单元,北京机电院研发的直线电机驱动的加工中央,浙江大学研制的圆筒型直线电机驱动的并联机构坐标丈量机和扁平永磁直线电机驱动的磨床,北京机床研究所研发的直线电机驱动的电火花成型机床,国防科大研发的活塞非圆切削中采用直线电机驱动刀具以及北航、南航与有关单位合作研发的机床等。此外,一些企业如杭州机床团体、江苏多棱数控机床股份有限公司、济南捷迈数控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四开公司等也分别在平面磨床、激光划线机、激光切割机、雕铣机、加工中央等上采用了不同的直线电机技术,取得了较好的效果。


    1.2直线电机在机床领域的发展趋势


    应用机床的直线电机及驱动控制技术日趋成熟


    应用机床的直线电机及驱动控制技术已日趋成熟,已具有传统传动装置无法相比的优胜机能。跟着电机制造技术的改进,选择合适的直线电机及驱动控制系统,配以公道的机床设计,完全可以出产出高机能、高可靠性的机床。现在直线电机驱动进给速度100m/min,加速度1g~2g的机床已很普遍,已有机床达到快进240m/min,加速度5g的指标(日本AMADA激光切割机)。


    高加速度的直线电机传动已在加工中央、数控铣床、车床、磨床、复合加工机床、激光加工机床及重型机床上得到广泛应用。


    2直线电机驱念头床仍以高、特为主,但性价比不断看好 

 

    近年来,直线电机系统本钱不断下降,在机床本钱中的比重显著下跌。但目前采用直线电机驱动仍比传统的传动装置价格要高。因此,直线电机的应用仍着眼于高机能机床,特别是精密高速加工机床、特种加工机床、大型机床,解决传统传动方法不能解决的题目。

 

    3机床应用直线电机技术渐趋工业化

 

    直线电机在机床上的应用已不是样品。占有关资料先容,2001年,德国DMG公司已在28种机型上采用直线电机,年产量达1500台(约3000多根直线电机驱动轴),占其总产量的1/3。2003年,意大利JOBS公司LinX系列产品已占全公司总产量的60%(年产50台大型龙门加工中央和龙门铣床),并成为公司的主要利润来源。有专家猜测,到2010年世界上将有20%~40%的数控机床采用直线电机进给驱动,而这些机床都是高档机床,因此其工业化远景是不问可知的。


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