リニアモーターは1845年にイギリスで発明されましたが、当時のリニアモーターはエアギャップが大きすぎて効率が非常に低かったため、実用化には至りませんでした。1970年代以降、コルモーゲン社も登場しましたが、高コストと低効率のため開発は限定的でした。1970年代に入ってから、リニアモーターは徐々に開発され、一部の特殊分野に応用されるようになりました。1990年代に入ると、機械製造業界でリニアモーターが使用されるようになり、現在では世界中の技術的に先進的なマシニングセンターメーカーが、自社の高速工作機械にリニアモーターを採用し始めています。

以下では、主に高速静音リードスクリューとリニアモーターのいくつかの主な特性の比較について言及し、関連業界の参考とします。

1. スピードPK:

リニアモーター - 速度: 300 m/分、加速度: 10g

ボールねじ – 120 m/分、加速度: 1.5g

速度と加速度を比較すると、リニアガイドはかなりの利点があり、加熱問題が解決された後、リニアモーターの速度はさらに向上しますが、「回転サーボモーター+ボールねじ」の速度には制限があり、更新が困難です。さらに向上します。

動的応答においても、リニアモーターは運動慣性、クリアランス、機構の複雑さといった問題に対し、絶対的な優位性を持っています。速度制御においては、応答速度が速く、速度制御範囲が広いため、起動時に最高速度に達し、高速運転時には速やかに停止することができます。速度制御範囲は1:10000に達します。

2. エネルギー消費量PK:

エネルギー消費量において、リニアモーターは「回転式サーボモーター＋ボールねじ」と比較して、同じトルクを供給する場合の約2倍です。「回転式サーボモーター＋ボールねじ」は省エネ・増力伝達部品であり、リニアモーターの信頼性を左右します。システムの安定性は周囲環境に大きな影響を与えます。転がりガイドへの強磁場の影響や鉄粉・磁性粉の吸着を遮断するために、効果的な磁気隔離・保護対策を講じる必要があります。

3. 精度PK:

精度面では、リニアモーターはシンプルな伝達機構により補間遅れの問題を軽減します。位置決め精度、再現精度、絶対精度、そして位置検出によるフィードバック制御は、「回転型サーボモーター＋ボールねじ」よりも高く、かつ容易に実現できます。リニアモーターの位置決め精度は0.1µmに達します。

「回転式サーボモーター＋ボールねじ」の位置決め精度は2～5µmに達し、CNC、サーボモーター、バックラッシュフリーカップリング、スラストベアリング、冷却システム、高精度転がりガイド、ナット座、テーブル閉ループなどが必要です。システム全体の伝達部分は軽量かつ高い精度が求められます。「回転式サーボモーター＋ボールねじ」で高い安定性を実現するには、2軸駆動を採用する必要があります。リニアモーターは発熱量の高い部品であるため、強力な冷却対策が必要です。同じ目的を達成するには、リニアモーターはより高い価格を支払う必要があります。

4. 価格PK:

リニアモーターと「回転サーボモーター＋ボールねじ」という2つの駆動方式はそれぞれ長所と短所があり、CNC工作機械における最適な適用範囲はそれぞれ異なります。リニアモーター駆動は、高速、超高速、高加速度、大量生産、位置決めを必要とする動作が多い、速度と方向の頻繁な変更など、CNC装置の分野において独自の利点を有しています。例えば、自動車産業やIT産業の生産ライン、精密で複雑な金型の製造、大型・超ロングストロークの高速加工センター、航空宇宙製造における軽合金の「くり抜き」加工、薄肉・高金属除去率の一体型部品などです。価格面では、リニアモーターの価格ははるかに高く、これがリニアモーターの幅広い応用を制限する要因となっています。今後、リニアモーターの技術は成熟し、出力が向上し、コストが低下し、応用範囲が拡大するでしょう。しかし、省エネ・消費量削減、グリーン製造、そして2つの構造自体の特性という観点から、「回転式サーボモーター＋ボールねじ」駆動は依然として広い市場空間を保っています。高速（超高速）・ハイエンドCNC装置においてはリニアモーターが主流の駆動方式となる一方で、「回転式サーボモーター＋ボールねじ」は中速・高速CNC装置において引き続き主流の地位を維持するでしょう。