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            數控機床直線電動機系統

            作者:天乙數控機床時間:2024-01-13311次瀏覽

            信息摘要:

            傳統的滾珠絲杠副傳動機構zui大進給速度可達60m/min左右,而機床電器直線電動機驅動系統進給速度可達100m/min以上。隨著現代切削技術的發展,數控機床高速切削和超高速切削技術日趨成熟。傳統的滾珠絲杠已不能滿足高速度和高加速度的要求。 直線電動機是利用電能直接產生直線運動的電動機,可作為進給驅動部

            傳統的滾珠絲杠副傳動機構zui大進給速度可達60m/min左右,而機床電器直線電動機驅動系統進給速度可達100m/min以上。隨著現代切削技術的發展,數控機床高速切削和超高速切削技術日趨成熟。傳統的滾珠絲杠已不能滿足高速度和高加速度的要求。

                直線電動機是利用電能直接產生直線運動的電動機,可作為進給驅動部件,機床進給系統采用直線電動機直接驅動,取消了從電動機到工作臺(滑板)之間的中間機械傳動環節,達到“直接驅動”,避免了絲杠傳動中的反向間隙、慣性、摩擦力和剛性不足等缺點;加快系統反映速度,提高系統度,行程不受限制,所以得到廣泛的應用。直線電動機的基本結構與普通旋轉電動機相似。

                1.直線電動機的工作原理

                直線電動機的原理與旋轉電動機相比,并沒有本質的區別。設想把一臺旋轉電動機沿著半徑的方向剖開,并且展平,就成了一臺直線電動機。在直線電動機中,相當于旋轉電動機定子的,機床電器叫初級;相當于旋轉電動機轉子的,叫次級,初級中通以交流電,次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動。

                2.直線電動機種類

                直線電動機有多種類型,數控機床按結構形式可分為扁平型、管型、圓盤型和圓弧型;按工作原 理可分為交流直線感應電動機、交流直線同步電動機、直線直流電動機和直線步進電動機;在機床上主要使用交流直線電動機。在結構上,可以有短次級(即初級固定,次級移動)和短初級(即次級固定,初級移動)兩種結構形式。為了減少發熱和降低成本,高速機床用直線電動機一般用短初級結構。

                3.直線電動機的優點

                1)響應出色,移動速度非常高。

                2)*的精度(納米級)。

                3)安裝簡單。    

                4)沒有機械摩擦,結構簡單,體積小。

                5)行程理論上不受限制,數控機床而且性能不會因為行程的變化而受到影響。

                6)可以提供很寬的速度范圍,加速度很大。

                7)運動平穩;初次級之間只有直線導軌,沒有其他機械傳動環節,機床電器因此維護簡單,精度保持時間長。

                8)容易密封,不怕污染,適應性強,推力大,隨動性好。

                因此,采用直線電動機,可以獲得更高的效率、數控機床更高的精度、更強的實用性。但是,目前直線電動機系統尚處于初級應用階段,如防磁問題、直線電動機散熱問題、工作臺的結構輕化問題、機床電器高速導軌結構類型的選擇問題、直線電動機驅動與閉環控制系統問題,這一系列問題都有待進一步研究解決,而且生產批量不大,成本較高。盡管如此,直線電動機在高速加工中心上的應用,數控機床已呈現出滾珠絲杠所*的諸多優點,機床電器并有望成為本世紀高速加工中心進給系統的基本傳動方式。


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