直線電機,,即直線運動的電動機,,把控制對象和電機做成一體化結構,,不需要任何中間轉換機構就能產生直線運動,,直接驅動生產機械,,可使整個裝置或系統(tǒng)結構簡單,、無接觸、易控制,、運行可靠,,這與傳統(tǒng)的旋轉電機相比,,在精度,、快速性、耐久性等方面具有明顯的優(yōu)勢,。
隨著電機及其驅動控制技術的發(fā)展,,電主軸、直線電機,、力矩電機的出現(xiàn)和技術的日益成熟,,使主軸、直線和旋轉坐標運動的“直接傳動”概念變?yōu)楝F(xiàn)實,,并日益顯示其巨大的優(yōu)越性,。直線電機及其驅動控制技術在機床進給驅動上的應用,,使機床的傳動結構出現(xiàn)了重大變化,并使機床性能有了新的飛躍,。
自1993年德國Ex-Cell-O公司研發(fā)出世界上第一臺直線電機驅動工作臺的加工中心以來,,直線電機已在不同種類的機床上得到應用。2003年歐洲機床展,、2004年日本機床展及美國機床展,、2009年的北京國際機床展上每次都有幾十家公司的展品采用直線電機驅動系統(tǒng)。在2005年的第九屆中國國際機床展覽會上,,作為全球最大的切削機床制造商之一的德國DMG公司,,有三分之一的數(shù)控機床采用了直線電機驅動技術。
目前,,世界上最知名的機床廠家?guī)缀鯚o一例外地都推出了直線電機驅動的機床產品,,品種覆蓋了絕大多數(shù)機床類型。此外,,在壓力機,、坐標測量機、水切割機,、等離子切割機,、快速原型機及半導體設備的X-Y工作臺上直線電機都有應用。將直線電機驅動系統(tǒng)應用于高檔數(shù)控機床,,在國際上已是一致認同的發(fā)展方向,。有關資料介紹,全球2006年直線電機驅動的機床銷售量已達5000臺,。有專家預測,,2015年世界上將有30%以上的數(shù)控機床采用直線電機進給驅動。
在我國,,自1995年以來也開展了直線電機在機床上的應用研究,,但仍受限于直線電機及驅動系統(tǒng)的技術開發(fā)與應用,產業(yè)化程度差距明顯,。調查顯示,,清華大學、中國科學院電工研究所,、浙江大學,、山東大學、哈爾濱工業(yè)大學等科研院所對直線電機有系統(tǒng),、深入的研究,,但應用成果較少;沈陽機床公司,、北京機電院等單位在其數(shù)控機床產品中試用過國外的直線電機,;自主生產直線電機并批量應用的,,僅有深圳大族精密機電有限公司和長沙一派數(shù)控機床有限公司�,?傊�,,我國目前尚未見到適合高檔數(shù)控加工中心使用的、技術成熟的,、具有完全自主知識產權的直線電機及驅動裝置,,這制約了我國機床技術水平的提升,進而影響了國防,、航天,、汽車和微電子等行業(yè)的技術進步。
案例:
長沙一派:直線電機的先行者
長沙一派數(shù)控機床有限公司成立于2005年1月(其前身為1998年12月成立的長沙一派數(shù)控研究所),,是一家集直線伺服電機,、高端精密加工設備及其延伸產品的研發(fā)、生產和銷售于一體的現(xiàn)代化高新技術企業(yè),。
長沙一派一直致力于直線電機的研制生產與應用,。1998年,公司研制的直線伺服電機與驅動器成套裝置成功應用在中國第一臺高檔數(shù)控活塞異形銷孔鏜床上,。目前,,公司已擁有500多臺套1000N直線伺服電機在數(shù)控機床上的應用經驗及成熟的產品工藝技術,完全具備規(guī)�,;a與工程應用能力,。2007年以來,公司生產高檔數(shù)控機床用3000N直線伺服電機近50臺套,。產品應用于高檔數(shù)控異形活塞車床及鏜床等設備上,,根據用戶單位反饋意見,效率提高30%以上,。2008年10月,,公司研發(fā)制造的10000N以上的直線伺服電機,成功應用在香港天馬集團的數(shù)控鉆孔機床及杰克集團的凸輪軸數(shù)控高精密磨床上,。各項技術與性能指標完全達到或超過國際同類產品,,客戶評價公司產品完全具備替代進口的實力。 |