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        直線電機的發展動向與技術趨勢|相貫線切割機

        來源:武漢拓晟科技有限公司  發布時間:2012-9-5 16:03:45  
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        直線電機的發展動向與技術趨勢|相貫線切割機

        一、海內外直線電機的發展動向------數控切割機

            近些年來,海內外直線電機的發展動向可總結為三個方面,即:一是向高速、高精度方面發展;二是向大推力、大容量方面發展;三是向物流設備方面發展。


            1、在高速、高精度方面的發展


            1.1直線電機驅動的高速、高精度現代機床


            直線電機在高速、高精度方面的發展首推在現代機床業中的應用。傳統機床的驅動裝置依靠絲桿驅動,絲桿驅動本身就具有一系列不利因素,包括:長度限制、機械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期誤差、較長的振動衰減時間、與電機的耦合慣量以及絲杠的軸向壓縮等。所有這些因素均限制了傳統驅動裝置的效率和精度。當設備磨損時,必需進行不斷地調節以確保所需精度。直線電機驅動技術可以保證相稱高的機能水準以及比傳統的將旋轉運動轉化為直線運動的電機驅動裝置具備更高的效率和簡便性,具有傳統驅動裝置無法達到的高速、高精度。


            機床應用直線電機的上風可簡樸地描述為以下幾點,即:


            1高響應性


            一般來講,電氣元器件比機械傳動件的動態響應時間要小幾個數目級。因為系統中取消了響應時間較大的如絲杠等機械傳動件,使整個閉環伺服系統動態響應機能大大進步。


            2高精度性


            因為取消了絲杠等機械傳念頭構,因而減少了傳統系統滯后所帶來的跟蹤誤差。通過高精度直線位移傳感器,進行位置檢測反饋控制,大大進步機床的定位精度,其精度誤差可達0.001μm。


            3高傳動剛度、推力平穩


            '直接驅動'進步了傳動剛度,直線電念頭的布局,可根據機床導軌的形面結構及其工作臺運動時的受力情況來布置,通常設計成均布對稱,使其運動推力平穩。


            4高速度、加減速過程短


            機床直線電機進給系統,能夠支持60~100m/min或更高的超高速切削進給速度。因為具有高速響應性,其加減速過程大大縮短,加速度一般可達到(2~10)g。


            5行程長度不受限制


            通過直線電念頭的定子鋪設,就可無窮延長動子的行程長度。


            6運行時噪聲低


            取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦,導軌副可采用動彈導軌或磁墊懸浮導軌(無機械接觸),使運動噪聲大大下降。


            目前,世界上最著名的機床廠家幾乎無一例外埠都推出了直線電機驅動的機床產品,品種籠蓋了絕大多數機床類型。


            海內自1995年以來也開展了直線電機在機床上的應用研究,如廣東工大研發的直線感應電機驅動的GD-3型高速數控機床進給單元,清華研究的長行程永磁直線伺服單元,北京機電院研發的直線電機驅動的加工中央,浙江大學研制的圓筒型直線電機驅動的并聯機構坐標丈量機和扁平永磁直線電機驅動的磨床,北京機床研究所研發的直線電機驅動的電火花成型機床,國防科大研發的活塞非圓切削中采用直線電機驅動刀具以及北航、南航與有關單位合作研發的機床等。此外,一些企業如杭州機床團體、江蘇多棱數控機床股份有限公司、濟南捷邁數控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四開公司等也分別在平面磨床、激光劃線機、激光切割機、雕銑機、加工中央等上采用了不同的直線電機技術,取得了較好的效果。


            1.2直線電機在機床領域的發展趨勢


            應用機床的直線電機及驅動控制技術日趨成熟


            應用機床的直線電機及驅動控制技術已日趨成熟,已具有傳統傳動裝置無法相比的優勝機能。跟著電機制造技術的改進,選擇合適的直線電機及驅動控制系統,配以公道的機床設計,完全可以出產出高機能、高可靠性的機床,F在直線電機驅動進給速度100m/min,加速度1g~2g的機床已很普遍,已有機床達到快進240m/min,加速度5g的指標(日本AMADA激光切割機)。


            高加速度的直線電機傳動已在加工中央、數控銑床、車床、磨床、復合加工機床、激光加工機床及重型機床上得到廣泛應用。


            2直線電機驅念頭床仍以高、特為主,但性價比不斷看好 

         

            近年來,直線電機系統本錢不斷下降,在機床本錢中的比重顯著下跌。但目前采用直線電機驅動仍比傳統的傳動裝置價格要高。因此,直線電機的應用仍著眼于高機能機床,特別是精密高速加工機床、特種加工機床、大型機床,解決傳統傳動方法不能解決的題目。

         

            3機床應用直線電機技術漸趨工業化

         

            直線電機在機床上的應用已不是樣品。占有關資料先容,2001年,德國DMG公司已在28種機型上采用直線電機,年產量達1500臺(約3000多根直線電機驅動軸),占其總產量的1/3。2003年,意大利JOBS公司LinX系列產品已占全公司總產量的60%(年產50臺大型龍門加工中央和龍門銑床),并成為公司的主要利潤來源。有專家猜測,到2010年世界上將有20%~40%的數控機床采用直線電機進給驅動,而這些機床都是高檔機床,因此其工業化遠景是不問可知的。


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