數(shù)控機(jī)床正在向精密、高速、復(fù)合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展。精密和高速加工對(duì)傳動(dòng)及其控制提出了更高的要求,更高的動(dòng)態(tài)特性和控制精度,更高的進(jìn)給速度和加速度,更低的振動(dòng)噪聲和更小的磨損。
問(wèn)題的癥結(jié)在傳統(tǒng)的傳動(dòng)鏈從作為動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)到工作部件要通過(guò)齒輪、蝸輪副,皮帶、絲杠副、聯(lián)軸器、離合器等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),在些環(huán)節(jié)中產(chǎn)生了較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、彈性變形、反向間隙、運(yùn)動(dòng)滯后、摩擦、振動(dòng)、噪聲及磨損。
雖然在這些方面通過(guò)不斷的改進(jìn)使傳動(dòng)性能有所提高,但問(wèn)題很難從根本上解決,于出現(xiàn)了“直接傳動(dòng)”的概念,即取消從電動(dòng)機(jī)到工作部件之間的各種中間環(huán)節(jié)。隨著電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,電主軸、直線電機(jī)、力矩電機(jī)的出現(xiàn)和技術(shù)的日益成熟,使主軸、直線和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的“直接傳動(dòng)”概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并日益顯示其巨大的優(yōu)越性。
直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用,使機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重大變化,并使機(jī)床性能有了新的飛躍。
直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)展表現(xiàn)在以下方面:
(1)性能不斷提高(如推力、速度、加速度、分辨率等);
(2)體積減小,溫升降低;
(3)品種覆蓋面廣,可滿足不同類型機(jī)床的要求;
(4)成本大幅度下降;
(5)安裝和防護(hù)簡(jiǎn)便;
(6)可靠性好;
(7)包括數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的配套技術(shù)日趨完善;
(8)商品化程度高。