西門子板6SE7090-0XX85-1DA0
目前,世界上最知名的機(jī)床廠家?guī)缀鯚o一例外地都推出了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床產(chǎn)品,品種覆蓋了絕大多數(shù)機(jī)床類型。此外,在壓力機(jī)、坐標(biāo)測量機(jī)、水切割機(jī)、等離子切割機(jī)、快速原型機(jī)及半導(dǎo)體設(shè)備的X-Y工作臺上直線電機(jī)都有應(yīng)用。
此外,浙江大學(xué)直線電機(jī)與現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)研究所開發(fā)了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)、鋸床、雕刻機(jī)、線切割機(jī)床。
北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司承擔(dān)的“十五”攻關(guān)項(xiàng)目《直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速立式加工中心》,于2003年研制成功國內(nèi)第一臺直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的加工中心,并在2003年北京國際機(jī)床展覽會展出。該機(jī)床X/Y軸采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),行程分別為1250/630mm,最大快移速度80/120m/min,最大加速度O.8/1.5g。機(jī)床在設(shè)計(jì)中對減輕運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量、加強(qiáng)機(jī)床剛性、解決高速高加速運(yùn)動(dòng)下的抗沖擊性、直線電機(jī)的防護(hù),以及控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)與直線電機(jī)的匹配和優(yōu)化調(diào)試等方面做了有益的探索并取得了成功。為解決處于工作臺下方的Y軸直線電機(jī)的防護(hù)問題,設(shè)計(jì)了密封的直線驅(qū)動(dòng)軸部件,并獲得了國家專利。經(jīng)測定,該機(jī)床精度達(dá)到精密級加工中心標(biāo)準(zhǔn),并有充分裕量。一年多來該機(jī)床工作穩(wěn)定可靠。課題組還對直線電機(jī)初級線圈與次級磁鐵(定子)的溫升進(jìn)行了試驗(yàn)。以X軸為例:X軸運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量>1000kg,加速度設(shè)定為O.8g,快移速度設(shè)定為70m/min,連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)1小時(shí)以上。試驗(yàn)結(jié)果:10分鐘后初級線圈(水冷)溫升趨于平衡,工作溫度穩(wěn)定在69℃左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于允許工作溫度(12℃)。電機(jī)次級磁鐵溫升約2℃。可見直線電機(jī)初級線圈與次級磁鐵(定子)的溫升對機(jī)床的熱影響有限,可通過補(bǔ)償消除。
五、發(fā)展趨勢
技術(shù)日益成熟
直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在技術(shù)上已日趨成熟,已具有傳統(tǒng)傳動(dòng)裝置無法比擬的優(yōu)越性能。過去人們所擔(dān)心的直線電機(jī)推力小、體積大、溫升高、可靠性差、不安全、難安裝、難防護(hù)等問題,隨著電機(jī)制造技術(shù)的改進(jìn),已不再是大問題。而驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展又為其性能拓展和安全性提供了保證。選擇合適的直線電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),配以合理的機(jī)床設(shè)計(jì),完全可以生產(chǎn)出高性能、高可靠性的機(jī)床?,F(xiàn)在直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給速度100m/min,加速度1~2g的機(jī)床已很普遍,已有機(jī)床達(dá)到快進(jìn)240m/min,加速度5g的指標(biāo)(日本AMADA激光切割機(jī))。日本Mazak公司宣稱,該公司將在近期推出快移速度500m/min,加速度6g,主軸速度80000r/min切削速度8馬赫的超音速加工中心。高速度高加速度的傳動(dòng)已在加工中心、數(shù)控銑床、車床、磨床、復(fù)合加工機(jī)床、激光加工機(jī)床及重型機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用,這類機(jī)床在航空、汽車、模具、能源、通用機(jī)械等領(lǐng)域發(fā)揮著特殊的作用。在電加工機(jī)床上采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)0.1(1)m的精密平穩(wěn)移動(dòng)。在微細(xì)加工及精密磨削中,可實(shí)現(xiàn)10um進(jìn)給分辨率及20m/min的快移速度,加工表面粗糙度<1nm。在重型機(jī)床上采用直線電機(jī)驅(qū)數(shù)噸重的運(yùn)動(dòng)部件已不成問題。同步雙驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)已成熟應(yīng)用。這些都說明直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)床上的應(yīng)用已經(jīng)成熟,并在不斷向前發(fā)展,會給人們帶來更多的驚喜。此外,在國際上已有不同類型、不同規(guī)格的直線電機(jī)商品可提供,配套的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、檢測裝置及高速導(dǎo)軌、高速防護(hù)也都有相應(yīng)產(chǎn)品供貨。