近年来,随着航天航空、微电子等高技术行业的不断发展,对制造设备的加工质量和运动定位精度等提出了更高的要求。
直线电机作为一种将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置,与传统传动方式相比, 直线电机具有结构简单、无接触、无磨损、噪声低、速度快、精度高等优势,从而使直线电机成为现代制造业设备中的理想驱动部件。现在，
直线电机现代制造业设备中发挥了重要的作用。
直线电机打破了传统 旋转电机+滚珠丝杠 把机械旋转变换成机械直线运动的形式,它不需要中间环节可直接驱动被控制对象作直线运动,因而具有特殊的优点:
1.系统简单,运动惯量小,系统刚度高,快速响应特性好,有比传统旋转电动机大得多的加、减速度。由于不会象旋转电机那样受到离心力的作用,因而直线速度可以不受限制。
2.中间环节部件少及磨损小等,对给定路径可高速实现高精度跟踪与定位。系统维护简单,可靠性好,寿命长。
3.结构简单,依靠电磁推力驱动,故运动安静,噪声低,从而改善工作环境。
4.产生推力大(可达22000N),其运动速度、加速度高于滚珠丝杠的若干倍,工作行程可以延长。
超精密加工机床已应用
直线电机及液体静压或空气静压主轴、空气静压导轨。空气导轨的直线度可达0.1~0.2 m/(250mm),从而使加工精度达到百分之几微米,获得了很好的效果。精密和超精密加工技术保证了微电子工业等新技术领域产品超精密度质量。如制造大型太空望远镜的镜面、大规模集成电路、芯片、微型机器人等。
电火花加工设备应用
直线电机,不仅提高了加工精度,大大提高了生产效率,还扩大了加工范围,使过去难以采用电火花加工的精密复杂部件也能加工了。
应用
直线电机驱动的冲压设备不但节能、节材、减少噪音、提高工作效率,还在于有效程度地改善了工作环境,减少了传统冲压设备易发生的人身伤害事故。由于无周期性的机械噪声,节能效果明显,冲压吨位、工作频率、冲压速度可调;可立式、卧式或各种斜式安装,可满足不同加工的需要,可双头冲压,提高工作效率;具有自动控制功能,采用智能化控制系统,易于自动化生产;具有多种保护工能,避免人身伤害事故发生;制造周期大大缩短,大量节材,显著降低成本。
不仅在各类高速、精密加工、电火花加工、冲压成形设备上具有广泛的应用前景。而且在磨床、锯床、激光切割机、等离子切割机等加工设备的应用都取得了很好的效果。
制造业设备采用
直线电机技术后使制造业设备的整体水平大大上了一个台阶的同时,但仍存在着发热、隔磁及防护、负载干扰及应用于垂直进给机构时的自锁与重力加速度等问题。是随着新型磁性材料、电机专用冷却方法、更先进的控制技术的开发成功,以及直线电机的研究的进一步开展,除了目前的电磁驱动以外,还有压电微驱动、热微驱动、直接光微驱动、超导微驱动、高分子微驱动等多种形式,使其在制造业设备上的应用会越来越广泛,必将进一步推动现代制造业设备技术的巨大变革。
昆山同茂电子有限公司
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