El motor lineal fue inventado por los británicos en 1845, pero su entrehierro era demasiado grande y su eficiencia muy baja, por lo que no se pudo aplicar. Su desarrollo se vio limitado por su alto costo y baja eficiencia. No fue hasta la década de 1970 que los motores lineales comenzaron a desarrollarse y aplicarse gradualmente en algunos campos específicos. En la década de 1990, se empezaron a utilizar en la industria de la fabricación de maquinaria. Actualmente, algunos fabricantes de centros de mecanizado tecnológicamente avanzados del mundo han comenzado a aplicarlos en sus máquinas herramienta de alta velocidad.

Lo que sigue se refiere principalmente a la comparación de varias características principales del husillo de bolas silencioso de alta velocidad y el motor lineal, como referencia para la industria pertinente.

1. Speed ​​PK:

Motor lineal – Velocidad: 300 m/min y aceleración: 10 g

Husillo de bolas: 120 m/min y aceleración: 1,5 g

En comparación con la velocidad y la aceleración, la guía lineal tiene una ventaja considerable, y la velocidad del motor lineal mejorará aún más después de que se resuelva con éxito el problema del calentamiento, mientras que la velocidad del "servomotor rotativo + husillo de bolas" es limitada y es difícil mejorarla aún más.

En respuesta dinámica, los motores lineales también presentan ventajas absolutas debido a los problemas de inercia de movimiento, holgura y complejidad del mecanismo. En control de velocidad, gracias a su rápida respuesta y amplio rango de regulación, el motor lineal puede alcanzar la velocidad máxima al arrancar y detenerse rápidamente al funcionar a alta velocidad. El rango de regulación de velocidad puede llegar a 1:10000.

2. Consumo de energía PK:

En cuanto al consumo energético, el motor lineal consume aproximadamente el doble que el sistema de servomotor rotativo con husillo de bolas, al proporcionar el mismo par motor. Este último es un componente de transmisión que ahorra energía y aumenta la fuerza, y su fiabilidad está controlada. La estabilidad del sistema tiene un gran impacto en el entorno. Es necesario implementar medidas efectivas de aislamiento y protección magnética para evitar que los campos magnéticos intensos afecten la guía de rodadura y que se produzca la adsorción de limaduras de hierro y polvo magnético.

3. Precisión PK:

En cuanto a precisión, el motor lineal reduce el problema del retardo de interpolación gracias a su sencillo mecanismo de transmisión. La precisión de posicionamiento, la precisión de reproducción, la precisión absoluta y el control de retroalimentación mediante detección de posición serán superiores a los del sistema de servomotor rotativo con husillo de bolas, y su consecución es sencilla. La precisión de posicionamiento del motor lineal puede alcanzar los 0,1 µm.

El sistema “motor servo rotativo + husillo de bolas” requiere una precisión de posicionamiento de hasta 2-5 µm, CNC, servomotor, acoplamiento sin juego, cojinete de empuje, sistema de refrigeración, guía de rodillos de alta precisión, asiento de tuerca, mesa de circuito cerrado. La parte de transmisión de todo el sistema debe ser ligera y de alta precisión de rejilla. Si se desea lograr una alta estabilidad en el sistema “motor servo rotativo + husillo de bolas”, se necesita adoptar un accionamiento de doble eje. El motor lineal es un componente que genera mucho calor, por lo que es necesario tomar medidas de refrigeración robustas. Para lograr el mismo propósito, un motor lineal tiene que pagar un precio más alto.

4. Precio PK:

Aunque los dos métodos de accionamiento, el motor lineal y el servomotor rotativo con husillo de bolas, tienen sus ventajas, también presentan desventajas. Ambos tienen un ámbito de aplicación óptimo en máquinas herramienta CNC. El accionamiento por motor lineal ofrece ventajas únicas en los siguientes campos de equipos CNC: alta velocidad, ultra alta velocidad, alta aceleración, grandes lotes de producción, múltiples movimientos que requieren posicionamiento y cambios frecuentes de velocidad y dirección. Por ejemplo, en la línea de producción de la industria automotriz y la industria de TI, la fabricación de moldes precisos y complejos, centros de mecanizado de alta velocidad de gran escala y carrera ultralarga, y el procesamiento de aleaciones ligeras, paredes delgadas y componentes integrales con alta tasa de remoción de metal en la fabricación aeroespacial. En cuanto al precio, el de los motores lineales es mucho más elevado, lo que limita su aplicación generalizada. En el futuro, la tecnología de los motores lineales madurará, la producción aumentará, el costo disminuirá y su aplicación se ampliará. Sin embargo, desde la perspectiva del ahorro energético y la reducción del consumo, la fabricación sostenible y las características propias de ambas estructuras, el sistema de accionamiento «motor servo rotativo + husillo de bolas» aún conserva un amplio mercado. Si bien el motor lineal se convertirá en el método de accionamiento predominante en equipos CNC de alta velocidad (ultra alta velocidad) y gama alta, el sistema «motor servo rotativo + husillo de bolas» seguirá manteniendo su posición dominante en equipos CNC de gama media y alta velocidad.