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機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制,,在進(jìn)給速度,、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高,,已無法滿足超高速切削,、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,,不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置,。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高,、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn),。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,,采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)(拖板)之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,,因而這種傳動(dòng)方式又被稱為“零傳動(dòng)”,。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件(如絲杠等),,使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高,,反應(yīng)異常靈敏快捷。
直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差,,減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測(cè)反饋控制,,即可大大提高機(jī)床的定位精度,。
3、動(dòng)剛度高由于“直接驅(qū)動(dòng)”,,避免了啟動(dòng),、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形,、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,,同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度,。
4、速度快,、加減速過程短
由于直線電動(dòng)機(jī)早主要用于磁懸浮列車(時(shí)速可達(dá)500km/h),,所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中,要滿足其超高速切削的大進(jìn)給速度(要求達(dá)60~100M/min 或更高)當(dāng)然是沒有問題的,。也由于上述“零傳動(dòng)”的高速響應(yīng)性,,使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速,,高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停,。可獲得較高的加速度,,一般可達(dá)2~10g(g=9.8m/s2),,而滾珠絲杠傳動(dòng)的大加速度一般只有0.1~0.5g,。
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