Il motore lineare fu inventato dagli inglesi nel 1845, ma all'epoca il traferro del motore lineare era troppo ampio e l'efficienza era molto bassa, rendendolo inutilizzabile. Dopo gli anni '70, fu lanciato anche Kollmorgen, ma il suo sviluppo fu limitato a causa dell'elevato costo e della bassa efficienza. Solo negli anni '70 i motori lineari furono 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 delle caratteristiche principali della vite di comando 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 sfere – 120 m/min e accelerazione: 1,5 g

Rispetto alla velocità e all'accelerazione, la guida lineare ha un vantaggio considerevole e la velocità del motore lineare sarà ulteriormente migliorata dopo aver risolto con successo il problema del riscaldamento, mentre la velocità del "servomotore rotativo + vite a sfere" è limitata ed è difficile rinnovarla Migliora ulteriormente.

In termini di risposta dinamica, i motori lineari presentano anche vantaggi assoluti dovuti ai problemi di inerzia del movimento, gioco e complessità del meccanismo. Nel controllo della velocità, grazie alla sua risposta rapida e all'ampio intervallo di regolazione della velocità, il motore lineare può raggiungere la velocità massima al momento dell'avvio e arrestarsi rapidamente durante il funzionamento ad alta velocità. L'intervallo di regolazione della velocità può raggiungere 1:10.000.

2. Consumo energetico PK:

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

3. Precisione 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 di feedback tramite rilevamento della posizione saranno superiori a quelli di un "servomotore rotativo + vite a sfere" e facili da ottenere. La precisione di posizionamento del motore lineare può raggiungere 0,1 µm.

"Servomotore rotativo + vite a sfere": precisione di posizionamento fino a 2-5 µm, richiede CNC, servomotore, giunto senza gioco, cuscinetto reggispinta, sistema di raffreddamento, guida a rulli ad alta precisione, sede madrevite, tavola a circuito chiuso. La parte di trasmissione dell'intero sistema deve essere leggera e ad alta precisione di reticolo. Per ottenere un'elevata stabilità "servomotore rotativo + vite a sfere", è necessario adottare un azionamento a doppio asse. Il motore lineare è un componente ad alto riscaldamento ed è necessario adottare misure di raffreddamento efficaci. Per raggiungere lo stesso scopo, un motore lineare deve pagare un prezzo più elevato.

4. Prezzo PK:

Sebbene i due metodi di azionamento, ovvero il motore lineare e il "servomotore rotativo + vite a sfere", presentino i loro vantaggi, presentano anche i loro punti deboli. Entrambi trovano il loro campo di applicazione ottimale nelle macchine utensili CNC. L'azionamento con motore lineare offre vantaggi unici nei seguenti campi di applicazione delle apparecchiature CNC: alta velocità, altissima velocità, elevata accelerazione e grandi lotti di produzione, numerosi movimenti che richiedono posizionamento e frequenti cambi di velocità e direzione. Ad esempio, la linea di produzione dell'industria automobilistica e del settore IT, la produzione di stampi precisi e complessi. Centri di lavoro ad alta velocità su larga scala e a corsa ultra lunga, la lavorazione "a vuoto" di leghe leggere, componenti integrali a pareti sottili e ad alta velocità di asportazione di metallo nella produzione aerospaziale. In termini di prezzo, il prezzo dei motori lineari è molto più elevato, il che è anche il motivo per cui ne limita l'applicazione su larga scala. In futuro, la tecnologia dei motori lineari diventerà più matura, la produzione aumenterà, i costi diminuiranno e le applicazioni saranno più ampie. Tuttavia, dal punto di vista del risparmio energetico e della riduzione dei consumi, della produzione ecosostenibile e delle caratteristiche delle due strutture stesse, l'azionamento "servomotore rotativo + vite a sfere" ha ancora un ampio spazio di mercato. Mentre il motore lineare diventerà il metodo di azionamento principale nelle apparecchiature CNC ad alta velocità (ultravelocità) e di fascia alta, il "servomotore rotativo + vite a sfere" continuerà a mantenere la sua posizione dominante nelle apparecchiature CNC ad alta velocità di fascia media.