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加工中心直線電動(dòng)機(jī)

日期：2009年11月04　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：加工中心
    直線電動(dòng)機(jī)可以隊(duì)為是旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種演變，可看做將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)沿 徑向剖丌，然后將電動(dòng)機(jī)的圓周展成直線。其中，由定子演變而來的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級(jí)。直線電動(dòng)機(jī)技其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。其巾，扁平型盲線電動(dòng)機(jī)，顧名思義即為一種扁平的矩形結(jié)構(gòu)的自線電動(dòng)機(jī)，它有單邊型和雙邊型兩種，海種型式TX分為短初級(jí)、長次級(jí)或址次級(jí)、長初級(jí)等。從廠作原耶上講，直線電動(dòng)機(jī)包括交流直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、交流直線同步電動(dòng)機(jī)、直流直線電動(dòng)機(jī)和直線步進(jìn)(脈沖)電動(dòng)機(jī)、混合式直線電動(dòng)機(jī)等。其中，以交流直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(AC-LM)在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用最廣。    伴隨材料(如永磁材料)、功率器件、控制技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，直線伺服電動(dòng)機(jī)的性能不斷提高，成本日趨下降，為其廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。直線加工中心電動(dòng)機(jī)作為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
    (1)進(jìn)給速度范圍寬�？蓮�1gm／s到5nds以上，目前加工中心的快進(jìn)速度已達(dá)208m／min，而傳統(tǒng)機(jī)床快進(jìn)速度<60m／min(一般為20—30m／min)。
    (2)速度特性好�？梢员ＷC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(dòng)機(jī)最大加速度可達(dá)30g，目前加工中心的進(jìn)給加速度已超過3g，
激光加工機(jī)的進(jìn)給加速度已達(dá)5擴(kuò)而傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)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(dá)0．1—0．01gm。應(yīng)用前饋控制的直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的跟蹤誤差僅為普通驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的1／200。由于運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)特性奸，響應(yīng)靈敏，加上插補(bǔ)控制的精細(xì)化，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)控制。
    (5)行程不受限制。傳統(tǒng)的絲杠傳動(dòng)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(dá)40m以上。
    (6)不存在中間環(huán)節(jié)，因而結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，運(yùn)動(dòng)部件摩擦小、磨損小，使用壽命長，安全可靠。當(dāng)然，采用直線電動(dòng)機(jī)還必須解決一系列的技術(shù)問題，包括防磁問題和散熱問題。旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)封閉在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部，不會(huì)對(duì)外界造成任何影響。而直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)是敞開的，因而采用直線電動(dòng)機(jī)加工中心驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求比較嚴(yán)格。尤其是使用永磁式直線電 動(dòng)機(jī)時(shí)，在機(jī)床床身上要安裝一排磁力強(qiáng)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(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙：㈠電動(dòng)機(jī)將不能正常丁作，因此要把直線電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)用三維折疊式密封罩防護(hù)起來。
    直線電動(dòng)機(jī)安裝在工作臺(tái)和導(dǎo)軌之間，處／：杉㈠未收邢，  ／托熱I；4；㈠[。而1：I，低速運(yùn)十i：”；／效率低、發(fā)熱量大，必須采取強(qiáng)有力的冷卻措加工中心施，把電動(dòng)機(jī)I：們：¨j’’’’㈠山熱糙j叢速散小。  ㈠則：門直接影響機(jī)床的工作精度，降低直線電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的HVM600高速加十小心，最大進(jìn)給速度達(dá)76．2m／min，加速度1—1．5g。1993年，第10屆歐洲機(jī)床展覽會(huì)(簡稱EMO)上，德國EX-cell-O公司獨(dú)家展出了在各坐標(biāo)軸上配胃感應(yīng)式直線電動(dòng)機(jī)(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(huì)L，則有20亭家公司展加工中心出了直線電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置，掀起子“歐洲的直線電動(dòng)機(jī)熱”。展品包括德閩Tmmpf公川的激光加工機(jī)床，法國Renaultautomation公司的加千’㈠心埤。展出的直線電動(dòng)機(jī)最大進(jìn)給速度150～200時(shí)剛n，加速度達(dá)50rrd／。

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