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直线电机(直线马达)取代滚珠丝杠成为主流,直线电机(直线马达)的特点在于直接产生直线运动,与间接产生直线运动的“旋转电动机,滚动丝杠”相比其优点很多,之前和大家分享过直线电机(直线马达)优点。
本期我们来看一下,为何说直线电机(直线马达)取代滚珠丝杠成为主流,从表面看,直线电机(直线马达)可逐步取代滚珠丝杠成为驱动直线运动的主流。但事实是,直线电机(直线马达)驱动在普遍使用后,一些过去没有关注的问题开始浮现:
1.直线电机(直线马达)的耗电量大,尤其在进行高荷载、高加速度的运动时,机床瞬间电流对车间的供电系统带来沉重负荷;
2.振动高,直线电机(直线马达)的动态刚性极低,不能起缓冲阻尼作用,在高速运动时容易引起机床其它部分共振;
3.发热量大,固定在工作台底部的直线电机(直线马达)动子是高发热部件,安装位置不利于自然散热,对机床的恒温控制造成很大挑战;
4.不能自锁紧,为了保证操作可靠,直线电机(直线马达)驱动的运动轴,尤其是垂直运动轴,得要额外配备锁紧机构,增加了机床的复杂性。
在直线电机(直线马达)的应用中,人们除了发现上述缺陷外,也看到了其优点的片面性。直线电机(直线马达)的主要优点是高速度和高加速度,但在机床加工过程中,加速度超过10m/s2时所节省的辅助时间对整个加工过程的工时来说并没有太大意义,只有在工时非常短的加工中,高加速度才有意义,也就是说对于模具、风叶等单件复杂零件的切削加工,直线电机(直线马达)的优点并不明显。
基于以上原因,选择发展直线电机(直线马达)的机床企业都采用扬长避短的手法,一是将直线电机(直线马达)应用在面向大批量生产、定位运动多、方向频繁转变的场合,如汽车零部件加工机床,快速原型机及半导体生产机等;二是用于荷载低、工艺范围大的场合,例如电加工机床、水切割机、等离子切割机等。
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