Лінійний двигун був винайдений британцями в 1845 році, але повітряний зазор лінійного двигуна на той час був занадто великим, а ефективність дуже низькою, тому його не можна було застосовувати. Після 1970-х років також була запущена компанія Kollmorgen, але її розвиток був обмежений через високу вартість та низьку ефективність. Лише в 1970-х роках лінійні двигуни поступово розроблялися та застосовувалися в деяких спеціальних галузях. У 1990-х роках лінійні двигуни почали використовуватися в машинобудуванні. Зараз деякі технологічно розвинені виробники обробних центрів у світі почали застосовувати їх у своїх високошвидкісних верстатах.

Далі йдеться головним чином про порівняння кількох основних характеристик високошвидкісного безшумного ходового гвинта та лінійного двигуна як орієнтир для відповідної галузі.

1. Швидкість PK:

Лінійний двигун – швидкість: 300 м/хв та прискорення: 10g

Кульковий гвинт – 120 м/хв та прискорення: 1,5g

Порівняно зі швидкістю та прискоренням, лінійна напрямна має значну перевагу, і швидкість лінійного двигуна буде ще більше покращена після успішного вирішення проблеми нагрівання, тоді як швидкість «ротаційного серводвигуна + кульового гвинта» обмежена, і її важко відновити.

У динамічній реакції лінійні двигуни також мають абсолютні переваги через проблеми інерції руху, зазору та складності механізму. У регулюванні швидкості, завдяки швидкій реакції та ширшому діапазону регулювання швидкості, лінійний двигун може досягти найвищої швидкості в момент запуску та швидко зупинитися під час роботи на високій швидкості. Діапазон регулювання швидкості може сягати 1:10000.

2. Споживання енергії PK:

Споживання енергії лінійним двигуном приблизно вдвічі перевищує споживання «ротаційного серводвигуна + кулькового гвинта» при забезпеченні того самого крутного моменту. «Ротаційний серводвигун + кульковий гвинт» є енергозберігаючим та підвищуючим зусилля компонентом передачі, а надійність лінійного двигуна контролюється. Стабільність системи має великий вплив на навколишній простір. Необхідно вжити ефективних заходів магнітної ізоляції та захисту, щоб блокувати вплив сильних магнітних полів на напрямну кочення та адсорбцію залізних тирси та магнітного пилу.

3. Точність PK:

Щодо точності, лінійний двигун зменшує проблему затримки інтерполяції завдяки простому механізму передачі. Точність позиціонування, точність відтворення, абсолютна точність та керування зворотним зв'язком через визначення положення будуть вищими, ніж у «ротаційного серводвигуна + кулькового гвинта», і цього легко досягти. Точність позиціонування лінійного двигуна може досягати 0,1 мкм.

Точність позиціонування «поворотний серводвигун + кулькова гвинтова передача» до 2-5 мкм, вимагає ЧПК, серводвигуна, безлюфтової муфти, опорного підшипника, системи охолодження, високоточної кочової напрямної, гайки, замкнутого контуру столу. Трансмісійна частина всієї системи повинна бути легкою та високоточною. Якщо ви хочете досягти високої стабільності «поворотного серводвигуна + кулькової гвинтової передачі», вам потрібно використовувати двоосьовий привід. Лінійний двигун є компонентом, що сильно нагрівається, тому необхідно вживати потужних заходів охолодження. Для досягнення тієї ж мети лінійний двигун має платити вищу ціну.

4. Ціна PK:

Хоча два методи керування лінійним двигуном та «ротаційний серводвигун + кульовий гвинт» мають свої переваги, вони також мають свої недоліки. Обидва мають свою оптимальну сферу застосування на верстатах з ЧПК. Лінійний двигун має унікальні переваги в таких галузях обладнання з ЧПК: високошвидкісне, надвисокошвидкісне, високоприскорене та великі виробничі партії, багато рухів, що потребують позиціонування, та часті зміни швидкості та напрямку. Наприклад, виробнича лінія автомобільної промисловості та ІТ-індустрії, виробництво точних та складних форм. Великомасштабні високошвидкісні обробні центри з наддовгим ходом, обробка «порожнистих» деталей з легких сплавів, тонкостінних та високошвидкісних інтегральних компонентів в аерокосмічному виробництві. Що стосується ціни, то ціна лінійних двигунів значно вища, що також є причиною обмеження ширшого застосування лінійних двигунів. У майбутньому технологія лінійних двигунів стане більш зрілою, продуктивність зросте, вартість зменшиться, а застосування буде більш широким. Однак, з точки зору енергозбереження та скорочення споживання, екологічного виробництва, а також характеристик самих двох конструкцій, привід «ротаційний серводвигун + кулькова гвинтова ...