1。速度比較

 

    就速度而言，直線電機(jī)有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。直線電機(jī)速度300m/min，加速度10g；滾珠絲杠速度120m/min，加速度1。5g。在速度和加速度方面，直線電機(jī)有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，成功解決加熱問題后，直線電機(jī)的速度還會(huì)進(jìn)一步提高。但是，“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾1. 速度比較

就速度而言，直線電機(jī)有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。直線電機(jī)速度300m / min，加速度10g;滾珠絲杠速度120m / min，加速度1.5g。在速度和加速度方面，直線電機(jī)有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，成功解決加熱問題后，直線電機(jī)的速度還會(huì)進(jìn)一步提高。但是，“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”的速度是有限的，很難增加更多。

在動(dòng)態(tài)響應(yīng),直線電機(jī)也有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),因?yàn)閼T性和間隙和復(fù)雜性問題的速度控制的機(jī)制,因?yàn)樗目焖夙憫?yīng)和更廣泛的速度范圍,直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)最高速度的那一刻開始,并在高速能迅速停止。速度范圍可達(dá)1:10000。

    2。精度比較

 

    在精度方面，直線電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少了插補(bǔ)滯后問題。定位精度、復(fù)制的準(zhǔn)確性和絕對(duì)精度高于“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”通過位置檢測(cè)反饋控制，這很容易實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)的定位精度可以達(dá)到0。1μM。“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”最多可達(dá)2-5μm，數(shù)控伺服電機(jī)，無間隙的耦合-推力軸承冷卻系統(tǒng)高精度滾動(dòng)導(dǎo)軌-螺母座表閉環(huán)系統(tǒng)是需要輕量級(jí)的傳動(dòng)部分和光柵精度高，如果我們想要達(dá)到一個(gè)更高的穩(wěn)定性、“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”應(yīng)由兩個(gè)軸。直線電機(jī)屬于高發(fā)熱部件，應(yīng)采取較強(qiáng)的冷卻措施。為了達(dá)到同樣的目的，直線電機(jī)將付出更大的代價(jià)。

 

    3。價(jià)格比較

 

    在價(jià)格方面，Lim的價(jià)格略高，這也是Lim被限制在廣泛使用的原因。

 

    4。能源消耗比較

 

    當(dāng)提供相同的轉(zhuǎn)矩時(shí)，直線電機(jī)的能耗是“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”的兩倍以上。“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”是一種節(jié)能增力的傳動(dòng)部件。直線電機(jī)的可靠性受控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響，而控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)周圍環(huán)境有很大的影響。必須采取有效的磁隔離和保護(hù)措施，隔離強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌的影響和磁粉對(duì)鐵屑的吸附。

 

    通過下面的例子，更容易理解直線電機(jī)和“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”的一些特性：

 

    日本一家公司的超高速龍門加工中心。X、Y軸由直線電機(jī)v=120m/min驅(qū)動(dòng)，為什么公司不用“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”？因?yàn)閟upers的DN值雖然經(jīng)歷了傳統(tǒng)絲桿從70000到150000到220000的速度提升過程，但由于純機(jī)械傳動(dòng)的軟肋，線速度、加速度和行程范圍的提升總是有限的。如果產(chǎn)品選擇Φ40×20毫米，Vmax=110米/分鐘，因?yàn)閚max=5500r/min的速度非常高，旅游范圍顯然不是太長臨界速度限制的數(shù)控。

 

    如果產(chǎn)品有大量鉛Φ40×40毫米，Vmax=220米/分鐘，這顯然不能滿足定位精度高的情況?？梢赃_(dá)到220000的DN值，從一方面反映了設(shè)計(jì)和制造水平。如果我們選擇Φ40×20（雙頭）毫米產(chǎn)品并使用它的條件下n≈4000~5000r/min和V=80~100米/分鐘，其安全性、可靠性和使用壽命都高于預(yù)期。事實(shí)上，到目前為止，沒有成功的例子，超級(jí)s系列驅(qū)動(dòng)器在高速度和高精密數(shù)控金屬切削機(jī)床（數(shù)控成形機(jī)除外）與速度v≥120米/分鐘。事實(shí)上，最好的應(yīng)用場(chǎng)合的“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”是：媒介高速數(shù)控設(shè)備和一些高檔數(shù)控設(shè)備與v=40~100米/分鐘，0。8~1。5（2。0）加速度g，P3及以上的準(zhǔn)確性。

 

    5。應(yīng)用比較

 

    直線電機(jī)和“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”其實(shí)各有優(yōu)點(diǎn)，但也各有不足。它們?cè)跀?shù)控機(jī)床領(lǐng)域都有各自的最佳應(yīng)用范圍。

 

    直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)在以下數(shù)控設(shè)備領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

 

    （1）高速、超高速、高加速度、生產(chǎn)批量大、需要定位的動(dòng)作多、速度和方向變化頻繁。例如，汽車工業(yè)和it工業(yè)的生產(chǎn)線，精密和復(fù)雜模具的制造。

 

    （2）大型、超長行程高速加工中心，航空航天制造業(yè)輕合金、薄壁、整體零件金屬去除率的中空加工。例如，美國CinciATI公司的“hyperMach”加工中心（46m）；日本Mazak公司的“高超音速1400l超高速加工中心”。

 

    （3）要求高動(dòng)態(tài)特性、低速、高速隨動(dòng)、高靈敏動(dòng)態(tài)精密定位。如新一代高性能數(shù)控加工機(jī)床、數(shù)控超精密機(jī)床、新一代CPC曲軸磨床、凸輪磨床、數(shù)控非圓車床等，以Sodick（4）為代表的輕負(fù)荷、快速專用數(shù)控設(shè)備。如德國DMG公司的“dml80精切割”激光雕刻沖床、比利時(shí)LVD公司的“axel3015s”激光切割機(jī)、馬扎克公司的“hypercear510”高速激光加工機(jī)等。

 

    DMG以大批量生產(chǎn)各種高性能數(shù)控設(shè)備而著稱。在其伺服進(jìn)給系統(tǒng)中，直線電機(jī)使用較早，采用率也很高（均在機(jī)型后標(biāo)“直線”）。公司擁有兩種驅(qū)動(dòng)模式的三種配置：

 

    所有的坐標(biāo)軸都配備了由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的“快速”數(shù)控設(shè)備。如：dmc85v線、dmc75v線、dmc105v線、dmc60h線、dmc80h線、dml80精切激光加工機(jī)等。

 

    混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。例如：dmf500線形可動(dòng)柱大型立式加工中心x軸（行程5m）配置直線電機(jī)，v=100M/min；y軸和z軸采用“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”，v=60m/min。

 

    每個(gè)坐標(biāo)軸都配有一個(gè)“強(qiáng)大的”“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”加工中心。例如：dmc63h高速臥式加工中心，v=80m/min，加速度1g，定位精度0。008mm。另外還有dmc80h、dmc100h、dmc125h（Duoblock）和dmc60t。

 

    兩種駕駛模式在德國DMG公司同時(shí)使用，顯示出各自的優(yōu)勢(shì)。直線電機(jī)還有很大的改進(jìn)空間。在未來，直線電機(jī)的技術(shù)將會(huì)更加成熟，產(chǎn)量將會(huì)上升，成本將會(huì)下降，應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。但是，從節(jié)能降耗、綠色制造的角度出發(fā)，考慮到兩種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”驅(qū)動(dòng)仍有廣闊的市場(chǎng)空間。直線電機(jī)將成為高速（超高速）和高端數(shù)控設(shè)備的主流驅(qū)動(dòng)方式，而“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”將繼續(xù)保持其在中檔高速數(shù)控設(shè)備中的主流地位。