直线电机在数控机床的应用

原则上，直线电机非常简单，也就是说，普通的旋转电机沿着其轴线的平面被切割并发展成一个平面。从原旋转电机定子转换而来的一侧(即供电部分)称为初级侧；从原始转子(没有进给部分)转换而来的一侧称为二次侧。初级(铁芯和绕组)的长度是有限的，这被称为直线感应电机的实际长度。它有一个起始端和一个终止端。

这两个端部有端部效应，这种现象也只有直线电机才有。如果交流电施加到初级线圈，则在初级导体和次级导体之间产生沿线性方向移动的交变磁场。由于这个交变磁场在次级导板中产生感应电流与磁场互相作用，使次级产生感生电流，此电流与初级磁场互相作用产生电磁力，从而推动初级与次级作相对运动。   

直线电机由于其简单的传动机构减少了插补滞后的问题。通过位置检测反馈控制，定位精度、再现精度和绝对精度高于“旋转伺服电机和滚珠丝杠”，易于实现。直线电机的定位精度可达0.1μm。

“旋转伺服电机、滚珠丝杠”最大可达2~5μm，要求整个系统的数控伺服电机、无间隙联轴器、推力轴承、冷却系统、高精度滚动导轨、螺母座、工作台闭环驱动部分重量轻、光栅精度高。如果你想获得高稳定性，电机具有相当大的优势，而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高，而“旋转伺服电机，滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再提高较多。

　　机床进给系统采用直线电动机直接驱动与旋转电动机传动方式的最大区别是取消了从电动机到工作台之间的一切中间传动环节。这种传动方式即称“直接驱动”，惯称为“直线驱动”，亦称为“零传动”。这种“零传动”方式带来了原旋转电动机驱动方式无法达到的性能指标和优点，但同时也带来了新的矛盾和问题。  

　　随着直接驱动技术的发展，直线电机与传统的“旋转伺服电机，滚珠丝杠”的驱动方式的对比引起业界的关注。直线电机和旋转电机相比，无旋转运动，不受离心力作用。因此，直线电机的速度可以达到很高，而且调速方便，适用于高速场合。

　　寿命方面直线电机因运动部件和固定部件间有安装间隙,无接触,不会因动子的高速往复运动而磨损,长间使用对运动定位精度无变化,适合高精度的场合。滚珠丝杠则无法在高速往复运动中保证精度,因高速摩擦,会造成丝杠螺母的磨损,影响运动的精度要求，无法满足高精度的需求场合。

采用直线电机的直线运动，运动机构由于具有响应快、精度高的特点，已成功地用于异型截面工件的计算机控制的精密车削和磨削加工。与传统的采用“靠模”加工异型内外圆轮廓的方法相比，具有编程修改灵活、加工精度高的特点，十分适合多品种、小批量产品的加工。