Il motore lineare fu inventato dagli inglesi nel 1845, ma all'epoca il traferro era troppo grande e l'efficienza molto bassa, quindi non se ne poté fare un'applicazione pratica. Il suo sviluppo fu limitato dagli alti costi e dalla bassa efficienza. Solo negli anni '70 i motori lineari iniziarono a essere gradualmente sviluppati e applicati in alcuni settori specifici. Negli anni '90, i motori lineari iniziarono a essere utilizzati nell'industria meccanica. Ora alcuni produttori di centri di lavoro tecnologicamente avanzati in tutto il mondo hanno iniziato ad applicarli alle loro macchine utensili ad alta velocità.

Quanto segue si riferisce principalmente al confronto di alcune caratteristiche principali della vite senza fine silenziosa ad alta velocità e del motore lineare, come riferimento per il settore di riferimento.

1. Velocità PK:

Motore lineare – Velocità: 300 m/min e accelerazione: 10 g

Vite a ricircolo di sfere – 120 m/min e accelerazione: 1,5 g

Rispetto alla velocità e all'accelerazione, la guida lineare presenta un vantaggio considerevole, e la velocità del motore lineare potrà essere ulteriormente migliorata dopo che il problema del surriscaldamento sarà stato risolto con successo, mentre la velocità del "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" è limitata ed è difficile da rinnovare e migliorare ulteriormente.

Nella risposta dinamica, i motori lineari presentano vantaggi assoluti grazie alla loro capacità di superare i problemi di inerzia, ingombro e complessità meccanica. Nel controllo della velocità, grazie alla rapidità di risposta e all'ampio intervallo di regolazione, il motore lineare può raggiungere la velocità massima all'avvio e arrestarsi rapidamente anche a velocità elevate. L'intervallo di regolazione della velocità può arrivare fino a 1:10000.

2. Consumo energetico PK:

In termini di consumo energetico, il motore lineare consuma circa il doppio rispetto al sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" a parità di coppia erogata. Il sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" rappresenta un componente di trasmissione che consente di risparmiare energia e aumentare la forza, mentre l'affidabilità del motore lineare è controllata. La stabilità del sistema ha un grande impatto sull'ambiente circostante. È necessario adottare efficaci misure di isolamento magnetico e di protezione per bloccare l'influenza di forti campi magnetici sulla guida di rotolamento e l'accumulo di limatura di ferro e polvere magnetica.

3. Accuratezza PK:

In termini di precisione, il motore lineare riduce il problema del ritardo di interpolazione grazie al semplice meccanismo di trasmissione. La precisione di posizionamento, la precisione di riproduzione, la precisione assoluta e il controllo a feedback tramite rilevamento della posizione saranno superiori a quelli di un sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere", e sono facili da realizzare. La precisione di posizionamento del motore lineare può raggiungere 0,1 µm.

La precisione di posizionamento del sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" fino a 2-5 µm richiede CNC, servomotore, accoppiamento senza gioco, cuscinetto reggispinta, sistema di raffreddamento, guida di rotolamento ad alta precisione, sede del dado, circuito chiuso del tavolo. La parte di trasmissione dell'intero sistema deve essere leggera e con elevata precisione di accoppiamento. Se si desidera ottenere un'elevata stabilità con il sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere", è necessario adottare un azionamento a doppio asse. Il motore lineare è un componente che genera molto calore ed è necessario adottare misure di raffreddamento efficaci. Per ottenere lo stesso risultato, un motore lineare deve essere più costoso.

4. Prezzo PK:

Sebbene entrambi i metodi di azionamento, ovvero il motore lineare e il sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere", presentino vantaggi e svantaggi, entrambi hanno un ambito di applicazione ottimale nelle macchine utensili a controllo numerico (CNC). L'azionamento con motore lineare offre vantaggi unici nei seguenti settori delle apparecchiature CNC: alta velocità, altissima velocità, elevata accelerazione, grandi lotti di produzione, numerosi movimenti che richiedono posizionamento e frequenti cambi di velocità e direzione. Ad esempio, le linee di produzione dell'industria automobilistica e informatica, la produzione di stampi precisi e complessi, i centri di lavoro ad alta velocità di grandi dimensioni e a corsa ultralunga, la lavorazione di componenti integrali in lega leggera, a parete sottile e con elevato tasso di asportazione di materiale nell'industria aerospaziale. In termini di prezzo, i motori lineari sono molto più costosi, il che ne limita l'ampia applicazione. In futuro, la tecnologia dei motori lineari diventerà più matura, la produzione aumenterà, i costi diminuiranno e le applicazioni si amplieranno. Tuttavia, dal punto di vista del risparmio energetico e della riduzione dei consumi, della produzione ecocompatibile e delle caratteristiche intrinseche delle due strutture, il sistema di azionamento "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" conserva ancora un ampio spazio di mercato. Mentre il motore lineare diventerà il metodo di azionamento principale nelle apparecchiature CNC ad alta (altissima) velocità e di fascia alta, il sistema "servomotore rotativo + vite a ricircolo di sfere" manterrà la sua posizione di riferimento nelle apparecchiature CNC di fascia media-alta velocità.