直線電機在數控機床應用中的常見問題

發布日期：2018-04-20 00:00 來源：http://www.lasierrahomes.com 點擊：

超高速加工和超精密加工成為未來機床業發展的兩個主題，傳統的機床進給驅動系統是“旋轉電機+滾珠絲杠”機構。這種驅動系統涉及的中間部件多，運動慣量大，而且滾珠絲杠本身俱有物理局限性，因此產生的線性速度、加速度及定位精度均有限，不能滿足超高速、高精密加工的需要。

目前對高的要求數控機床均采用直線電機，它直接產生直線運動，結構簡潔，運動慣量小，系統剛度高，快速響應特性好，高速情況下能實現精密定位，產生推力大，尤其運動速度、加速度高于滾珠絲杠的若干倍，工作行程可以無限長，維護少、壽命長。作為直線電機生產商的泰萊，根據以往的經驗分析了直線電機需要克服的常見問題。

1）絕熱與散熱問題永磁直線電機運行時，由于銅損和鐵損，線圈會發熱，帶來幾個負面影響：

(1)對線圈絕緣層造成老損或破壞，使線圈不便通入更大電流，從而不能產生更大推力。

(2)溫度升高會改變永磁體的工作點。

(3)如果熱量傳遞到機床工作臺或者導軌，產生熱變形會影響加工精度，所以，直線電機必須降溫，要求磁鋼溫度最高不超過70℃，線圈溫度不超過130 ℃。對于動圈式(Moving coil)和一般的動磁式直線電機，對線圈部位冷卻即可；但在超精密要求下的動磁式直線電機，應該采取雙層水冷方式，配以溫度傳感器監測系統。 u形直線電機由于結構原因，一般不用冷卻措施。

2）隔磁與防護問題機床切削液、鐵屑、灰塵等會污染腐蝕電機，甚至堵塞氣隙，所以必須封閉電機。永磁鋼對鐵磁性物質有強吸引力，為安全起見應該隔磁，可采用不銹鋼罩封閉。直線電機兩端要有緩沖防護裝置(Shock-absorbing)和電子限位開關，防止動子失控后的碰撞。對電纜線要加保護拖鏈，輸出信號線還要加屏蔽體。

3）線性導軌要求承受載荷，適應高速運動并保證精度，選擇導軌要考慮行程大小、機械特性、精密性與速度承受能力等。