对于一家数控磨床制造商来说，新型高性能直线电机取代了滚珠丝杠，提高了机器性能。
众所周知，直线电机是一种高效的运动装置。直线电机可以实现高加速度和长行程长度，具有良好的推力和极高的定位精度，而其他驱动机构，如皮带，螺钉，或齿条和小齿轮，必须牺牲至少一个这些要求，以实现其他。这就是为什么直线电机是高度动态应用(如计量和半导体制造)的首选。
事实上，基于其性能规格，直线电机似乎是解决线性运动应用中经常发现的竞争要求的完美解决方案。然而，直线电机并没有像人们所期望的那样被广泛采用。有几个原因，为什么他们的采用率落后于其他驱动技术，如皮带，螺丝，或齿条和齿轮装置。
然而，尽管存在产生热量、防止污染、高带宽控制和成本等潜在困难，直线电机的采用率正在增长。曾经被视为半导体、计量和重型机械加工应用的细分解决方案，铁芯、无铁和管状直线电机现在被用于汽车、食品和包装以及印刷应用，在这些应用中，移动可能没有那么具有挑战性，也没有那么高的精度要求，但在这些应用中，更少的组件、更少的停机时间和更高的吞吐量证明了额外的成本和设计考虑因素。
数控机床中的直线电机
直线电机如何被纳入数控机床的一个例子来自ANCA机床，或AMT。该公司是ANCA Motion的姐妹公司，生产高质量的数控磨床。在过去八年中，它推出了几台新机器，旨在加强它们为CNC客户提供的价值主张。最重要的产品包括他们的FX线性和MX线性机器，这两者都由ANCA Motion开发的LinX直线电机提供动力。
在开发这两种机器产品之前，该公司已经观察到直线电机在该行业的崛起。“AMT意识到直线电机可以带来的好处。随着时间的推移，即使在最好的机器上，滚珠丝杠也会磨损，你必须考虑反弹和预紧力的损失，”AMT MX平台产品经理Simon Richardson说。当在机器上安装和校准滚珠丝杠时，与直线电机配件相比，滚珠丝杠的整个长度需要更严格的公差。
然而，该公司在很长一段时间内一直拒绝使用直线电机。AMT电气系统工程师Philip Wysocki指出:“传统的直线电机在结构上是扁平的，这在将这些电机安装到机器上时产生了许多问题。”带有平板直线电机的机器通常需要一个单独的冷水机来保持热稳定性，线圈和磁铁床之间的吸引力在轴承上产生了巨大的下压力，使一切磨损得更快，效率降低。此外，磨床中使用的平板式直线电机通常在磁路中有反铁，进一步增加下压力并产生齿槽。
LinX直线电机克服了与平板直线电机相关的问题，并由于其最先进的圆柱形设计而提供了优越的性能。电机由包含磁铁的轴和包含绕线铜线圈的钳子组成。对称设计的结果是零吸引力之间的力和轴，显著降低了对支撑轴承的载荷要求。热障设计分离和消除热量从电机，根除热增长的机器。由于其良好的独立热稳定性，AMT的机器不需要专门的电机冷却器。这大大降低了电力使用和占地面积，比具有竞争力的平板电机设计更具优势。
该电机还具有结构简单，非临界气隙，轴与钳子之间无物理接触，使机器制造商大大简化了安装，减少了维护，延长了机器寿命。电机的设计使它可以很容易地取代现有机器中的滚珠丝杠，使机器设计过程更加顺利。“由于其结构简单，轴端只需要一个或两个支撑，这取决于它们的方向。与滚珠丝杠相比，不仅轴的安装时间显著缩短了200%以上，而且电机的安装比平板直线电机安全得多，”Wysocki指出。
电机无铁设计，整个行程受力均匀，整体运动性能更好。例如，由于其直接驱动的性质，电机可以跟踪运动命令更准确和重复，以实现更好的表面光洁度。因此，没有必要担心齿槽，反弹或反转误差。由linx驱动的机床加工的刀具表面光洁度明显优于性能最佳的滚珠丝杠机床。除了改善表面光洁度外，由于其更高的加速度和更快的横移速度，循环时间也得到了提高。
总体而言，该公司发现LinX直线电机比滚珠丝杠和平板直线电机以更低的成本和效率提供了更好的性能。独立的热稳定性，高速和加速，零下压力和实现IP67保护的能力，使电机适用于机床应用，也适用于其他行业，如食品加工和其他自动化应用。
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