2007年10月机床与液压Oct2007第35卷第10期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol35No10直线电动机在数控机床中应用的特殊性问题研究*潘超1,左健民2,汪木兰2(1江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013;2南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室,江苏南京210013)摘要:直线电动机不需经过任何中间转换机构就可直接进行直线驱动,是现代数控机床高速、高精度伺服系统进给驱动的理想部件。详细讨论了直线电动机在数控机床上应用过程中的特殊性问题,包括直线电动机的选型、与机床本体的结构对接、电动机的发热与冷却、导轨的选择和工作台的轻化等,还分析了直线电动机的端部效应、防磁措施、法向磁吸力和伺服控制策略以及其它一些相关的特殊性问题,并提出了相应的解决方法。关键词:直线电动机;数控机床;伺服系统中图分类号:TG659;TM3594文献标识码:A文章编号:1001-3881(2007)10-055-5StudyontheSpecialProblemsinApplicationofLinearMotorinComputerNumericalControlMachineToolsPANChao1,ZUOJianmin2,WANGMulan2(1SchoolofMechanicalEngineering,JiangsuUniversity,ZhenjiangJiangsu212013,China;2JiangsuKeyLaboratoryofAdvancedNumericalControlTechnology,NanjingInstituteofTechnology,NanjingJiangsu210013,China)Abstract:Linearmotorisanidealcomponentsofthemoderncomputernumericalcontrol(CNC)machinetoolsforhighspeedandhighprecision.Itcanaccomplishthelinearmovementwithoutanyintermediateconversiondevice.InviewoftheapplicationinCNCmachinetools,thespecialproblemswerediscussed,includingthetypeselectionoflinearmotor,connectionofmachinestructure,heatingandcoolingofthemotor,choiceofrai,llighteningofthetableandsoon.Theendeffectsofthelinearmotor,measuresagainstmagnetic,normalforceandtheservocontrolstrategieswereanalyzedaswellasotherrelatedparticularquestions.Thecorrespondingreasonablesolutionstotheaboveproblemswereproposed.Keywords:Linearmotors;Computernumericalcontrol(CNC)machinetools;Servosystem0引言度、刚度和定位精度,而且结构简单,噪声低,直线新理论和新技术的出现为现代数控技术的发展创运动速度和行程长度理论上不受限制[3],直线电动机造了新的条件。数控技术的发展趋势概括起来主要有是通过电能直接产生直线电磁推力,运动过程中初、高速度化、高精度化、高可靠性化、复合化、智能次级间无直接机械接触,故电动机无机械磨损,能够化、开放化和网络化等[1]。数控技术的发展对数控机很好地满足现代数控技术的发展需求。因此,直线电床的各个部分提出了新的要求,特别是数控技术的高动机以其独特的优点成为现代数控机床进给驱动的理速度化和高精度化使传统的滚珠丝杠进给系统难以满想部件之一。足要求,近年来出现的直线电动机驱动的全新概念的自1993年由德国ExcellO公司生产的世界上第伺服进给系统受到人们的重视,并在数控机床中得到一台由直线电动机驱动工作台的HSC240型高速加了应用和发展。工中心展出以来,直线电动机在数控机床上的应用就直线电动机是一种将电能直接转换成直线运动机迅猛发展起来[4],但在应用过程中碰到的一些特殊性械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。直线问题需要进一步的研究和解决。电动机可以认为是旋转电动机在结构方面的一种演1直线电动机选