Линейный двигатель был изобретен англичанами в 1845 году, но воздушный зазор линейного двигателя в то время был слишком большим, а эффективность очень низкой, поэтому его нельзя было применять. После 1970-х годов был также запущен Kollmorgen, но его развитие было ограничено из-за высокой стоимости и низкой эффективности. Только в 1970-х годах линейные двигатели постепенно разрабатывались и применялись в некоторых специальных областях. В 1990-х годах линейные двигатели начали использоваться в машиностроительной промышленности. Теперь некоторые технологически продвинутые производители обрабатывающих центров в мире начали применять их в своих высокоскоростных станках.

Нижеследующее в основном относится к сравнению нескольких основных характеристик высокоскоростного бесшумного ходового винта и линейного двигателя в качестве справочного материала для соответствующей отрасли.

1. Скорость ПК:

Линейный двигатель – Скорость: 300 м/мин и Ускорение: 10g

Шариковый винт – 120 м/мин и ускорение: 1,5g

По сравнению со скоростью и ускорением линейная направляющая имеет значительное преимущество, а скорость линейного двигателя будет еще больше улучшена после успешного решения проблемы нагрева, в то время как скорость «вращательного серводвигателя + шарико-винтовой передачи» ограничена и ее трудно обновить. Улучшить еще больше.

В динамическом отклике линейные двигатели также имеют абсолютные преимущества из-за проблем инерции движения, зазора и сложности механизма. В управлении скоростью, благодаря быстрому отклику и более широкому диапазону регулирования скорости, линейный двигатель может достигать наивысшей скорости в момент запуска и может быстро останавливаться при работе на высокой скорости. Диапазон регулирования скорости может достигать 1:10000.

2. Потребление энергии ПК:

По энергопотреблению линейный двигатель примерно в два раза больше, чем «роторный серводвигатель + шариковый винт» при обеспечении того же крутящего момента. «Роторный серводвигатель + шариковый винт» является энергосберегающим и усиливающим компонентом трансмиссии, а надежность линейного двигателя контролируется. Устойчивость системы оказывает большое влияние на окружающую среду. Эффективные меры магнитной изоляции и защиты должны быть приняты для блокировки воздействия сильных магнитных полей на направляющую качения и адсорбции железных опилок и магнитной пыли.

3. Точность ПК:

В точности линейный двигатель уменьшает проблему интерполяционной задержки благодаря простому передаточному механизму. Точность позиционирования, точность воспроизведения, абсолютная точность и управление обратной связью через обнаружение положения будут выше, чем у «вращающегося серводвигателя + шарико-винтовой передачи», и это легко достижимо. Точность позиционирования линейного двигателя может достигать 0,1 мкм.

«Поворотный серводвигатель + шариковый винт» точность позиционирования до 2-5 мкм, требуется ЧПУ, серводвигатель, беззазорная муфта, упорный подшипник, система охлаждения, высокоточная направляющая качения, гнездо гайки, замкнутый контур стола Передающая часть всей системы должна быть легкой и с высокой точностью решетки. Если вы хотите добиться высокой стабильности «поворотный серводвигатель + шариковый винт», вам необходимо использовать двухосевой привод. Линейный двигатель является компонентом с высоким нагревом, и необходимо принять серьезные меры по охлаждению. Чтобы достичь той же цели, линейный двигатель должен заплатить более высокую цену.

4. Цена ПК:

Хотя два метода привода линейного двигателя и «вращающийся серводвигатель + шариковый винт» имеют свои преимущества, у них также есть свои недостатки. Оба имеют свою оптимальную область применения на станках с ЧПУ. Привод линейного двигателя имеет уникальные преимущества в следующих областях оборудования с ЧПУ: высокоскоростное, сверхскоростное, с высоким ускорением и большими производственными партиями, множество движений, требующих позиционирования, и частые изменения скорости и направления. Например, производственная линия автомобильной промышленности и ИТ-индустрии, производство точных и сложных форм. Крупногабаритный, сверхдлинноходовой высокоскоростной обрабатывающий центр, «полая» обработка легкосплавных, тонкостенных и высокопроизводительных интегральных компонентов в аэрокосмическом производстве. С точки зрения цены, цена линейных двигателей намного выше, что также является причиной ограничения более широкого применения линейных двигателей. В будущем технология линейных двигателей станет более зрелой, выпуск увеличится, стоимость снизится, а применение станет более обширным. Однако с точки зрения энергосбережения и сокращения потребления, зеленого производства и характеристик двух структур привод «роторный серводвигатель + шариковый винт» по-прежнему имеет широкое рыночное пространство. В то время как линейный двигатель станет основным методом привода в высокоскоростном (сверхвысокоскоростном) и высокопроизводительном оборудовании с ЧПУ, «роторный серводвигатель + шариковый винт» продолжит сохранять свои основные позиции в среднескоростном оборудовании с ЧПУ.