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加工中心直線電動機
日期：2009年11月04 來源：沈陽第一機床廠 關鍵字：加工中心
直線電動機可以隊為是旋轉(zhuǎn)電動機在結構方面的一種演變，可看做將一臺旋轉(zhuǎn)電動機沿 徑向剖丌，然后將電動機的圓周展成直線。其中，由定子演變而來的一側(cè)稱為初級，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級。直線電動機技其結構型式主要可分為扁平型、圓筒型(或管型)、圓盤型和圓弧型四種，
此外，還有一此特殊加工中心結構。其巾，扁平型盲線電動機，顧名思義即為一種扁平的矩形結構的自線電動機，它有單邊型和雙邊型兩種，海種型式TX分為短初級、長次級或址次級、長初級等。從廠作原耶上講，直線電動機包括交流直線感應電動機、交流直線同步電動機、直流直線電動機和直線步進(脈沖)電動機、混合式直線電動機等。其中，以交流直線感應電動機(AC-LM)在數(shù)控機床上應用最廣。 伴隨材料(如永磁材料)、功率器件、控制技術及傳感技術的發(fā)展，直線伺服電動機的性能不斷提高，成本日趨下降，為其廣泛應用創(chuàng)造了條件。直線加工中心電動機作為現(xiàn)代數(shù)控機床的進給驅(qū)動有許多優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
(1)進給速度范圍寬�？蓮�1gm／s到5nds以上，目前加工中心的快進速度已達208m／min，而傳統(tǒng)機床快進速度<60m／min(一般為20—30m／min)。
(2)速度特性好。可以保證恒定的速度特性，速度偏差不大于+0．01％。
(3)加速度大。直線電動機最大加速度可達30g，目前加工中心的進給加速度已超過3g，
激光加工機的進給加速度已達5擴而傳統(tǒng)機床進給加速度在1f以下(一般為0．3g)。
(4)定位精度高。采用光柵閉環(huán)控制，定位精度可達0．1—0．01gm。應用前饋控制的直線電動機驅(qū)動系統(tǒng)的跟蹤誤差僅為普通驅(qū)動系統(tǒng)的1／200。由于運動部件的動態(tài)特性奸，響應靈敏，加上插補控制的精細化，可實現(xiàn)納米級控制。
(5)行程不受限制。傳統(tǒng)的絲杠傳動受蝗杠制造加工中心下：藝限制，行程 •般4—6m， 吏長的仃程需要接長絲杠，無論從制造工藝還是在性能上都不理想。而采用直線電動機驅(qū)動，定子司無限加長，且制造工藝簡單，已有大型高速加工中心的X軸長達40m以上。
(6)不存在中間環(huán)節(jié)，因而結構簡單、運動平穩(wěn)、噪聲小，運動部件摩擦小、磨損小，使用壽命長，安全可靠。當然，采用直線電動機還必須解決一系列的技術問題，包括防磁問題和散熱問題。旋轉(zhuǎn)電動機的磁場封閉在電動機的內(nèi)部，不會對外界造成任何影響。而直線電動機的磁場是敞開的，因而采用直線電動機加工中心驅(qū)動的進給系統(tǒng)對環(huán)境的要求比較嚴格。尤其是使用永磁式直線電 動機時，在機床床身上要安裝一排磁力強大的永久磁鐵，因此必須采取隔磁措施。如若金屬切屑或微粒被吸入直線電動機的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙：㈠電動機將不能正常丁作，因此要把直線電動機的磁場用三維折疊式密封罩防護起來。
直線電動機安裝在工作臺和導軌之間，處／：杉㈠未收邢， ／托熱I；4；㈠[。而1：I，低速運十i：”；／效率低、發(fā)熱量大，必須采取強有力的冷卻措加工中心施，把電動機I：們：¨j’’’’㈠山熱糙j叢速散小。 ㈠則：門直接影響機床的工作精度，降低直線電動機的推力。1985年，美國Ingersoll銑床公司生產(chǎn)了采用永磁同步電線電動機的HVM600高速加十小心，最大進給速度達76．2m／min，加速度1—1．5g。1993年，第10屆歐洲機床展覽會(簡稱EMO)上，德國EX-cell-O公司獨家展出了在各坐標軸上配胃感應式直線電動機(1ndramat公司生產(chǎn))XHC240型臥式加工中心，各軸快移速度均為80m／min，加速度lz，定位精度O．004mrn。而1997年第12屆EMO展覽會L，則有20亭家公司展加工中心出了直線電動機傳動裝置，掀起子“歐洲的直線電動機熱”。展品包括德閩Tmmpf公川的激光加工機床，法國Renaultautomation公司的加千’㈠心埤。展出的直線電動機最大進給速度150～200時剛n，加速度達50rrd／。
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