引言：

        近些年來，國內(nèi)外直線電機的發(fā)展動向可總結為三個方面，即：一是向高速、高精度方面發(fā)展；二是向大推力、大容量方面發(fā)展；三是向物流設備方面發(fā)展。

一、國內(nèi)外直線電機的發(fā)展動向

        近些年來，國內(nèi)外直線電機的發(fā)展動向可總結為三個方面，即：一是向高速、高精度方面發(fā)展；二是向大推力、大容量方面發(fā)展；三是向物流設備方面發(fā)展。

        1、在高速、高精度方面的發(fā)展

        1.1直線電機驅(qū)動的高速、高精度現(xiàn)代機床

        直線電機在高速、高精度方面的發(fā)展首推在現(xiàn)代機床業(yè)中的應用。傳統(tǒng)機床的驅(qū)動裝置依賴絲桿驅(qū)動，絲桿驅(qū)動本身就具有一系列不利因素，包括：長度限制、機械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期誤差、較長的振動衰減時間、與電機的耦合慣量以及絲杠的軸向壓縮等。所有這些因素均限制了傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的效率和精度。當設備磨損時，必須進行不斷地調(diào)節(jié)以確保所需精度。直線電機驅(qū)動技術可以保證相當高的性能水準以及比傳統(tǒng)的將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的電機驅(qū)動裝置具備更高的效率和簡便性，具有傳統(tǒng)驅(qū)動裝置無法達到的高速、高精度。

        機床應用直線電機的優(yōu)勢可簡單地描述為以下幾點，即：

        1高響應性

        一般來講，電氣元器件比機械傳動件的動態(tài)響應時間要小幾個數(shù)量級。由于系統(tǒng)中取消了響應時間較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)伺服系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高。

        2高精度性

        由于取消了絲杠等機械傳動機構，因而減少了傳統(tǒng)系統(tǒng)滯后所帶來的跟蹤誤差。通過高精度直線位移傳感器，進行位置檢測反饋控制，大大提高機床的定位精度，其精度誤差可達0.001μm。

         3高傳動剛度、推力平穩(wěn)

        直接驅(qū)動'提高了傳動剛度，直線電動機的布局，可根據(jù)機床導軌的形面結構及其工作臺運動時的受力情況來布置，通常設計成均布對稱，使其運動推力平穩(wěn)。

        4高速度、加減速過程短

        機床直線電機進給系統(tǒng)，能夠滿足60～100m／min或更高的超高速切削進給速度。由于具有高速響應性，其加減速過程大大縮短，加速度一般可達到(2～10)g。

        5行程長度不受限制

        通過直線電動機的定子鋪設，就可無限延長動子的行程長度。

        6運行時噪聲低

        取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，導軌副可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），使運動噪聲大大下降。

        美國Ingersoll公司是知名的機床制造商，克萊斯勒汽車公司購買了它的6臺HVM600臥式加工中心，用來生產(chǎn)高級汽車發(fā)動機汽缸蓋。該機床主軸轉(zhuǎn)速20000r／min，X／Y／Z三軸由GEFANUC的直線電機驅(qū)動。這6臺加工中心每天生產(chǎn)300個汽缸蓋，相當于11臺非直線電機驅(qū)動的加工中心的生產(chǎn)量。

        目前，世界上最知名的機床廠家?guī)缀鯚o一例外地都推出了直線電機驅(qū)動的機床產(chǎn)品，品種覆蓋了絕大多數(shù)機床類型。

        國內(nèi)自1995年以來也開展了直線電機在機床上的應用研究，如廣東工大研發(fā)的直線感應電機驅(qū)動的GD-3型高速數(shù)控機床進給單元，清華研究的長行程永磁直線伺服單元，北京機電院研發(fā)的直線電機驅(qū)動的加工中心，浙江大學研制的圓筒型直線電機驅(qū)動的并聯(lián)機構坐標測量機和扁平永磁直線電機驅(qū)動的磨床，北京機床研究所研發(fā)的直線電機驅(qū)動的電火花成型機床，國防科大研發(fā)的活塞非圓切削中采用直線電機驅(qū)動刀具以及北航、南航與有關單位合作研發(fā)的機床等。此外，一些企業(yè)如杭州機床集團、江蘇多棱數(shù)控機床股份有限公司、濟南捷邁數(shù)控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四開公司等也分別在平面磨床、激光劃線機、激光切割機、雕銑機、加工中心等上采用了不同的直線電機技術，取得了較好的效果。