直線電機可逐步取代滾珠絲杠、直線模組成為驅動直線運動的主流。直線電機的主要優點是高速度和高加速度,但在機床加工過程中,加速度超過10m/s時所節省的輔助時間對整個加工過程的工時來說并沒有太大意義,只有在工時非常短的加工中,高加速度才有意義,也就是說對于模具、風葉等單件復雜零件的切削加工,直線電機的優點并不明顯。
直線電機優點分析:
1、快加速,加速時間比傳統直線絲桿模組、皮帶模組快的多;
2、高響應,一個是力學響應,一個是電磁學響應,不是一個級別的;
3、靜音,沒有絲桿何皮帶摩擦,能滿足特殊設備場所需求;
4、長壽命,機械結構決定其無接觸磨損,比絲桿壽命要長;
5、免維護,安裝之后,無需絲桿打油之類的。
基于以上原因,選擇發展直線電機的機床企業都采用揚長避短的手法,一是將直線電機應用在面向大批量生產、定位運動多、方向頻繁轉變的場合,如汽車零部件加工機床,快速原型機及半導體生產機等;二是用于荷載低、工藝范圍大的場合,例如電加工機床、水切割機、等離子切割機等。
機床直線電機
但事實是,直線電機驅動在普遍使用后,一些過去沒有關注的直線電機缺點問題開始浮現:
1、直線電機的耗電量大,尤其在進行高荷載、高加速度的運動時,瞬間電流對車間的供電系統帶來沉重負荷;
2、振動高,直線電機的動態剛性極低,不能起緩沖阻尼作用,在高速運動時容易引起機床其它部分共振;
3、發熱量大,固定在工作臺底部的直線電機動子是高發熱部件,安裝位置不利于自然散熱,對機床的恒溫控制造成很大挑戰;
4、是不能自鎖緊,為了保證操作安全,直線電機驅動的運動軸,尤其是垂直運動軸,必須要額外配備鎖緊機構,增加了機床的復雜性。
在自動化設備中使用直線電機驅動還是傳統的滾珠絲桿驅動,需要工程人員跟進自身的特點和要求來定。直線電機優缺點淺析就暫時說到這里,下期我們來說直線電機的應用。