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直线电机在数控机床应用

发布时间:2018-03-29 16:25:15 阅读次数:150 文章来源:未知
导读: 随着稀土钕铁硼(NdFeB)永磁材料的出现和性价比的提高,永磁同步直线电机发展成为主流,应用最多。现以这类直线电机在高速、高精密机床上的应用为例,分析需要克服的关键问题。

     随着稀土钕铁硼(NdFeB)永磁材料的出现和性价比的提高,永磁直线电机发展成为主流,应用最多。现以这类直线电机在高速、高精密机床上的应用为例,分析需要克服的关键问题。     


  一、绝热与散热问题 永磁直线电机运行时,由于铜损和铁损,线圈会发热,会带来以下几个负面影响:
 
(1)对线圈绝缘层造成老损或破坏,使线圈不便通入更大电流,从而不能产生更大推力。  
 
 (2)温度升高会改变永磁体的工作点。

  (3)如果热量传递到机床工作台或者导轨,产生热变形会影响加工精度,所以,尤其是平板形大推力直线电机,必须降温,要求磁钢温度最高不超过70℃,线圈温度不超过130 ℃。对于动圈式(Moving coil)和一般的动磁式直线电机,对线圈部位冷却即可,但在超精密要求下的动磁式直线电机,应该采取双层水冷方式,配以温度传感器监测系统。u形直线电机由于结构原因,一般不用冷却措施。  
 
  二、线性导轨要求承受载荷,适应高速运动并保证精度,选择导轨要考虑行程大小、机械特性、精密性与速度承受能力等。 一般用滚动(滚珠或滚柱)直线导轨,安装时要保证相互平行度,对于超精密要求的情况,可使用空气静压导轨。

  三、隔磁与防护问题 机床切削液、铁屑、灰尘等会污染腐蚀电机,甚至堵塞气隙,所以必须封闭电机。 永磁钢对铁磁性物质有强吸引力,为安全起见应该隔磁,可采用不锈钢罩封闭。直线电机两端要有缓冲防护装置(Shock-absorbing)和电子限位开关,防止动子失控后的碰撞。对电缆线要加保护拖链,输出信号线还要加屏蔽体。
  
     随着直线电机制造工艺的不断革新,生产的规模化,以及永磁材料、电子产品价格的下降,直线电机的成本正以每年20%的速度下降,在机床上的应用前景广阔。但这一应用毕竟是新事物,无论是直线电机本身还是相配套的数控技术,潜力很大。我国是製造大国,发展高档数控设备任重道远。



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