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直线电机优缺点浅析


     直线电机可逐步取代滚珠丝杠、直线模组成为驱动直线运动的主流。直线电机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/s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,直线电机的优点并不明显。 

    直线电机优点分析:

1、快加速,加速时间比传统直线丝杆模组、皮带模组快的多;

2、高响应,一个是力学响应,一个是电磁学响应,不是一个级别的;

3、静音,没有丝杆何皮带摩擦,能满足特殊设备场所需求;

4、长寿命,机械结构决定其无接触磨损,比丝杆寿命要长;

5、免维护,安装之后,无需丝杆打油之类的。

    基于以上原因,选择发展直线电机的机床企业都采用扬长避短的手法,一是将直线电机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。

机床直线电机

直线电机优缺点浅析.jpg

但事实是,直线电机驱动在普遍使用后,一些过去没有关注的直线电机缺点问题开始浮现:

1、直线电机的耗电量大,尤其在进行高荷载、高加速度的运动时,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、是不能自锁紧,为了保证操作安全,直线电机驱动的运动轴,尤其是垂直运动轴,必须要额外配备锁紧机构,增加了机床的复杂性。

在自动化设备中使用直线电机驱动还是传统的滚珠丝杆驱动,需要工程人员跟进自身的特点和要求来定。直线电机优缺点浅析就暂时说到这里,下期我们来说直线电机的应用。

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