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加工中心直线电动机
日期：2009年11月04 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心
直线电动机可以队为是旋转电动机在结构方面的一种演变，可看做将一台旋转电动机沿 径向剖丌，然后将电动机的圆周展成直线。其中，由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。直线电动机技其结构型式主要可分为扁平型、圆筒型(或管型)、圆盘型和圆弧型四种，
此外，还有一此特殊加工中心结构。其巾，扁平型盲线电动机，顾名思义即为一种扁平的矩形结构的自线电动机，它有单边型和双边型两种，海种型式TX分为短初级、长次级或址次级、长初级等。从厂作原耶上讲，直线电动机包括交流直线感应电动机、交流直线同步电动机、直流直线电动机和直线步进(脉冲)电动机、混合式直线电动机等。其中，以交流直线感应电动机(AC-LM)在数控机床上应用最广。 伴随材料(如永磁材料)、功率器件、控制技术及传感技术的发展，直线伺服电动机的性能不断提高，成本日趋下降，为其广泛应用创造了条件。直线加工中心电动机作为现代数控机床的进给驱动有许多优点，主要表现在以下几方面：
(1)进给速度范围宽。可从1gm／s到5nds以上，目前加工中心的快进速度已达208m／min，而传统机床快进速度<60m／min(一般为20—30m／min)。
(2)速度特性好。可以保证恒定的速度特性，速度偏差不大于+0．01％。
(3)加速度大。直线电动机最大加速度可达30g，目前加工中心的进给加速度已超过3g，
激光加工机的进给加速度已达5扩而传统机床进给加速度在1f以下(一般为0．3g)。
(4)定位精度高。采用光栅闭环控制，定位精度可达0．1—0．01gm。应用前馈控制的直线电动机驱动系统的跟踪误差仅为普通驱动系统的1／200。由于运动部件的动态特性奸，响应灵敏，加上插补控制的精细化，可实现纳米级控制。
(5)行程不受限制。传统的丝杠传动受蝗杠制造加工中心下：艺限制，行程 •般4—6m， 吏长的仃程需要接长丝杠，无论从制造工艺还是在性能上都不理想。而采用直线电动机驱动，定子司无限加长，且制造工艺简单，已有大型高速加工中心的X轴长达40m以上。
(6)不存在中间环节，因而结构简单、运动平稳、噪声小，运动部件摩擦小、磨损小，使用寿命长，安全可靠。当然，采用直线电动机还必须解决一系列的技术问题，包括防磁问题和散热问题。旋转电动机的磁场封闭在电动机的内部，不会对外界造成任何影响。而直线电动机的磁场是敞开的，因而采用直线电动机加工中心驱动的进给系统对环境的要求比较严格。尤其是使用永磁式直线电 动机时，在机床床身上要安装一排磁力强大的永久磁铁，因此必须采取隔磁措施。如若金属切屑或微粒被吸入直线电动机的定子与转子间的气隙：㈠电动机将不能正常丁作，因此要把直线电动机的磁场用三维折叠式密封罩防护起来。
直线电动机安装在工作台和导轨之间，处／：杉㈠未收邢， ／托热I；4；㈠[。而1：I，低速运十i：”；／效率低、发热量大，必须采取强有力的冷却措加工中心施，把电动机I：们：¨j’’’’㈠山热糙j丛速散小。 ㈠则：门直接影响机床的工作精度，降低直线电动机的推力。1985年，美国Ingersoll铣床公司生产了采用永磁同步电线电动机的HVM600高速加十小心，最大进给速度达76．2m／min，加速度1—1．5g。1993年，第10届欧洲机床展览会(简称EMO)上，德国EX-cell-O公司独家展出了在各坐标轴上配胃感应式直线电动机(1ndramat公司生产)XHC240型卧式加工中心，各轴快移速度均为80m／min，加速度lz，定位精度O．004mrn。而1997年第12届EMO展览会L，则有20亭家公司展加工中心出了直线电动机传动装置，掀起子“欧洲的直线电动机热”。展品包括德闽Tmmpf公川的激光加工机床，法国Renaultautomation公司的加千’㈠心埤。展出的直线电动机最大进给速度150～200时刚n，加速度达50rrd／。
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