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直線電機(jī)高速進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)越性分析
該機(jī)床最高主軸轉(zhuǎn)速為24000r/min，工作臺(tái)最大進(jìn)給速度為60m/min.幾乎與此同時(shí)，美國(guó)Ingersoll公司在其HVM-800型高速加工中心上，采用了美國(guó)Anorad公司開(kāi)發(fā)成功的永磁式直線電機(jī)。最高主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，工作臺(tái)最大進(jìn)給速度76.2m/min.直線電機(jī)在高速加工中心上的應(yīng)用，轟動(dòng)了國(guó)際機(jī)床界和學(xué)術(shù)界。此后，直線電機(jī)像雨后春筍般在世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家蓬勃發(fā)展起來(lái)。直線電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)速度高由于直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，無(wú)任何中間機(jī)械傳動(dòng)元件，無(wú)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不受離心力的作用，可容易地實(shí)現(xiàn)高速直線運(yùn)動(dòng)，目前其最大進(jìn)給速度可達(dá)80～120m/min。
(2)加速度大直線電機(jī)的啟動(dòng)推力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，運(yùn)動(dòng)變換時(shí)的過(guò)渡過(guò)程短，可實(shí)現(xiàn)靈敏的加速和減速，其加速度可高達(dá)(2～10)g。
(3)定位精度高直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)用光柵尺作為位置測(cè)量元件，采用閉環(huán)控制，通過(guò)反饋，對(duì)工作臺(tái)的位移精度進(jìn)行精確的控制，因而剛進(jìn)給剛度高，定位精度高達(dá)0.1～0.01m。
(4)最近美國(guó)CincinnatiMilacron公司為航空工業(yè)生產(chǎn)了一臺(tái)HyperMach大型高速加工中心，主軸轉(zhuǎn)速60000r/min，主電機(jī)功率80kW.采用了直線電機(jī)，其X軸行程長(zhǎng)達(dá)46m，工作臺(tái)最高進(jìn)給速度60m/min，快速行程100m/min，加速度2g.在這種機(jī)床上加工一個(gè)大型薄壁飛機(jī)零件只需30min;而同樣的零件在一般高速銑床上加工，費(fèi)時(shí)3h;在普通數(shù)控銑床上加工，則需8個(gè)h。滾珠絲杠工作臺(tái)從靜止到25m/min需要0.5s，而直線電機(jī)工作臺(tái)從靜止到75m/min只需0.05s。直線電機(jī)優(yōu)良的加速性能由此可見(jiàn)一斑。
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