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直線電機(jī)，即直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，把控制對(duì)象和電機(jī)做成一體化結(jié)構(gòu)，不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)就能產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，直接驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，可使整個(gè)裝置或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)接觸、易控制、運(yùn)行可靠，這與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，在精度、快速性、耐久性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
隨著電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，電主軸、直線電機(jī)、力矩電機(jī)的出現(xiàn)和技術(shù)的日益成熟，使主軸、直線和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的“直接傳動(dòng)”概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并日益顯示其巨大的優(yōu)越性。直線電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用，使機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重大變化，并使機(jī)床性能有了新的飛躍。
自1993年德國(guó)Ex-Cell-O公司研發(fā)出世界上第一臺(tái)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)的加工中心以來(lái)，直線電機(jī)已在不同種類的機(jī)床上得到應(yīng)用。2003年歐洲機(jī)床展、2004年日本機(jī)床展及美國(guó)機(jī)床展、2009年的北京國(guó)際機(jī)床展上每次都有幾十家公司的展品采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在2005年的第九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，作為全球最大的切削機(jī)床制造商之一的德國(guó)DMG公司，有三分之一的數(shù)控機(jī)床采用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
目前，世界上最知名的機(jī)床廠家?guī)缀鯚o(wú)一例外地都推出了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床產(chǎn)品，品種覆蓋了絕大多數(shù)機(jī)床類型。此外，在壓力機(jī)、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、水切割機(jī)、等離子切割機(jī)、快速原型機(jī)及半導(dǎo)體設(shè)備的X-Y工作臺(tái)上直線電機(jī)都有應(yīng)用。將直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床，在國(guó)際上已是一致認(rèn)同的發(fā)展方向。有關(guān)資料介紹，全球2006年直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床銷售量已達(dá)5000臺(tái)。有專家預(yù)測(cè)，2015年世界上將有30%以上的數(shù)控機(jī)床采用直線電機(jī)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
在我國(guó)，自1995年以來(lái)也開展了直線電機(jī)在機(jī)床上的應(yīng)用研究，但仍受限于直線電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化程度差距明顯。調(diào)查顯示，清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所、浙江大學(xué)、山東大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等科研院所對(duì)直線電機(jī)有系統(tǒng)、深入的研究，但應(yīng)用成果較少；沈陽(yáng)機(jī)床公司、北京機(jī)電院等單位在其數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品中試用過(guò)國(guó)外的直線電機(jī)；自主生產(chǎn)直線電機(jī)并批量應(yīng)用的，僅有深圳大族精密機(jī)電有限公司和長(zhǎng)沙一派數(shù)控機(jī)床有限公司。總之，我國(guó)目前尚未見到適合高檔數(shù)控加工中心使用的、技術(shù)成熟的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直線電機(jī)及驅(qū)動(dòng)裝置，這制約了我國(guó)機(jī)床技術(shù)水平的提升，進(jìn)而影響了國(guó)防、航天、汽車和微電子等行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
案例：
長(zhǎng)沙一派：直線電機(jī)的先行者
長(zhǎng)沙一派數(shù)控機(jī)床有限公司成立于2005年1月（其前身為1998年12月成立的長(zhǎng)沙一派數(shù)控研究所），是一家集直線伺服電機(jī)、高端精密加工設(shè)備及其延伸產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售于一體的現(xiàn)代化高新技術(shù)企業(yè)。
長(zhǎng)沙一派一直致力于直線電機(jī)的研制生產(chǎn)與應(yīng)用。1998年，公司研制的直線伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器成套裝置成功應(yīng)用在中國(guó)第一臺(tái)高檔數(shù)控活塞異形銷孔鏜床上。目前，公司已擁有500多臺(tái)套1000N直線伺服電機(jī)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及成熟的產(chǎn)品工藝技術(shù)，完全具備規(guī)模化生產(chǎn)與工程應(yīng)用能力。2007年以來(lái)，公司生產(chǎn)高檔數(shù)控機(jī)床用3000N直線伺服電機(jī)近50臺(tái)套。產(chǎn)品應(yīng)用于高檔數(shù)控異形活塞車床及鏜床等設(shè)備上，根據(jù)用戶單位反饋意見，效率提高30%以上。2008年10月，公司研發(fā)制造的10000N以上的直線伺服電機(jī)，成功應(yīng)用在香港天馬集團(tuán)的數(shù)控鉆孔機(jī)床及杰克集團(tuán)的凸輪軸數(shù)控高精密磨床上。各項(xiàng)技術(shù)與性能指標(biāo)完全達(dá)到或超過(guò)國(guó)際同類產(chǎn)品，客戶評(píng)價(jià)公司產(chǎn)品完全具備替代進(jìn)口的實(shí)力。 |
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發(fā)表于 2010-6-3 12:35:59
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發(fā)表于 2010-8-27 14:26:21
