直线电机在数控机床应用中的常见问题

超高速加工和超精密加工成为未来机床业发展的两个主题，传统的机床进给驱动系统是“旋转电机+滚珠丝杠”机构。这种驱动系统涉及的中间部件多，运动惯量大，而且滚珠丝杠本身俱有物理局限性，因此产生的线性速度、加速度及定位精度均有限，不能满足超高速、高精密加工的需要。

目前对高的要求数控机床均采用直线电机，它直接产生直线运动，结构简洁，运动惯量小，系统刚度高，快速响应特性好，高速情况下能实现精密定位，产生推力大，尤其运动速度、加速度高于滚珠丝杠的若干倍，工作行程可以无限长，维护少、寿命长。 作为直线电机生产商的泰莱，根据以往的经验分析了直线电机需要克服的常见问题。 1）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，带来几个负面影响：(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，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。

2）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。 3）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。

直线电机制造工艺会随着市场的需求不断革新，东莞泰莱自动化科技有限公司生产的CCTL直线电机底座宽度有135毫米，170毫米和230毫米三种类型，目前应用于学对准/定位检测、激光加（激光切割/激光打标/激光雕刻/激光钻孔等）精密装配、精密机床、半导体生产设备、定位检测、电子生产设备、及3D打印设备等。可单轴或任意组合应用，按需定制。