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直線電機在數控機床中的應用

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近年來,直線電機及其驅動控制技術的進展表現在以下方面:(1)性能不斷提高(如推力、速度、加速度宏发彩票登录、分辨率等)宏发彩票登录;(2)體積減小宏发彩票登录,溫升降低;(3)品種復蓋面廣宏发彩票登录,可滿足不同類型機床的要求;(4)成本大幅度下降宏发彩票登录;(5)安裝和防護簡便;(6)可靠性好;(7)包括數控系統在內的配套技術日趨完善;(8)商品化程度高宏发彩票登录。
  目前世界上直線伺服電機及其驅動系統的知名供應商主要有:德Siemens公司,Indramat公司;日本FANUC,三菱公司;美國Anorad,科爾摩根公司宏发彩票登录;瑞士ETEL公司等。
具有代表性的直線電機產品的技術指標:
  FANUC L17000C3/2is宏发彩票登录;最大推力17000N;連續推力3400N(自然冷)/4080N(氣冷)/6800(水冷);最大速度240m/min(4m/s);最大加速度30g;分辨率0.01(1)m。
  Siemens 1FN3:最大推力20700N;連續推力8100N(水冷);最大速度253m/min宏发彩票登录。
  在控制系統方面宏发彩票登录,Siemens、FANUC等系統供應商都可提供與直線電機控制相對應的控制軟件和接口。由于歐洲機床上應用直線電機較多,因此采用Siemens系統(如8l0D宏发彩票登录,840D)最多。
  中國科學院電工所、浙江大學、沈陽工業大學等對直線電機開展了多年研究,江蘇宏发彩票登录、哈爾濱、廣東等一些公司已有小功率直線電機產品宏发彩票登录。
清華大學在“十五”攻關項目中研制成功交流永磁同步直線電機及其伺服系統宏发彩票登录,其最大運動速度60m/min宏发彩票登录,最大加速度5g,最大推力5000N宏发彩票登录,目前已與江蘇瑞安特公司開始合作生產。
四、直線電機進給驅動在機床上的應用情況
表1 直線電機驅動的國產機床部分典型產品 機床類型 型號 廠商 主要特點
電火花成形機床 GV754L 北京機床研究所 快進速度24m/min
加速度1.5g
立式加工中心 VS1250 北京機電院高技術
股份公司 X/Y軸直線電機,
快進80/120m/min
加速度0.8/1.5g
立式加工中心 XH716/5X-SM 江蘇多棱數控機床有限責任公司 X軸直線電機
車銑中心 沈陽機床集團 X軸直線電機,
快進60m/min
活塞車床 G-CNCP200 清華大學 X軸直線電機
凸輪磨床 北京航空航天大學 頭架驅動用直線電機宏发彩票登录,
精度提高宏发彩票登录,無振紋
  自1993年德國Ex-Cell-O公司研發出世界上第一臺直線電機驅動工作臺的加工中心以來,直線電機已在不同種類的機床上得到應用。2001年、2003年歐洲機床展宏发彩票登录,2002年、2004年日本機床展及美國機床展上每次都有幾十家公司的展品采用直線電機驅動系統。以2002年日本機床展JIMTOF為例,在展的524臺數控機床中,有25家公司41臺機床采用直線電機進給驅動[3>,其中,加工中心11臺(立式8臺,臥式3臺),電加工機床7臺(線切割4臺,成形機2臺,小孔機1臺),磨床6臺(一般磨床4臺,齒輪磨床1臺宏发彩票登录宏发彩票登录,坐標磨床1臺),非球面加工機和微型微細加工機5臺,車床4臺宏发彩票登录,專用機床3臺,激光加工機2臺宏发彩票登录,車磨復合機床1臺,銑削加工單元(FMC)l臺。
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