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直線電機高速進給系統的優越性分析

數控機床 閱讀(1.4W)

該機床最高主軸轉速為24000r/min,工作臺最大進給速度為60m/min.幾乎與此同時,美國Ingersoll公司在其HVM-800型高速加工中心上,採用了美國Anorad公司開發成功的永磁式直線電機。最高主軸轉速20000r/min,工作臺最大進給速度76.2m/min.直線電機在高速加工中心上的應用,轟動了國際機床界和學術界。此後,直線電機像雨後春筍般在世界各工業發達國家蓬勃發展起來。直線電機進給驅動的'主要優點如下:

直線電機高速進給系統的優越性分析

(1)速度高由於直線電機直接驅動工作臺,無任何中間機械傳動元件,無旋轉運動,不受離心力的作用,可容易地實現高速直線運動,目前其最大進給速度可達80~120m/min。

(2)加速度大直線電機的啟動推力大,結構簡單重量輕,運動變換時的過渡過程短,可實現靈敏的加速和減速,其加速度可高達(2~10)g。

(3)定位精度高直線電機進給系統用光柵尺作為位置測量元件,採用閉環控制,通過反饋,對工作臺的位移精度進行精確的控制,因而剛進給剛度高,定位精度高達0.1~0.01m。

(4)最近美國CincinnatiMilacron公司為航空工業生產了一臺HyperMach大型高速加工中心,主軸轉速60000r/min,主電機功率80kW.採用了直線電機,其X軸行程長達46m,工作臺最高進給速度60m/min,快速行程100m/min,加速度2g.在這種機床上加工一個大型薄壁飛機零件只需30min;而同樣的零件在一般高速銑床上加工,費時3h;在普通數控銑床上加工,則需8個h。滾珠絲槓工作臺從靜止到25m/min需要0.5s,而直線電機工作臺從靜止到75m/min只需0.05s。直線電機優良的加速效能由此可見一斑。